ガウス和の指数を2乗和k^2に制限する理由はなく,k^nすなわちガウスの3乗和,4乗和,5乗和,6乗和,・・・と一般化することもできる.
(その2)では,(a,m)=1として
S(a,m)=Σ(k=0~m-1)exp(2πi・ax^2/m)
とおいたが,そこで
S(a,m)=Σ(k=0~m-1)exp(2πi・ax^n/m)
S’(a,m)=Σ(k=0~m-1)exp(2πi・aξ^n/m)
として,xがmを法とする完全剰余系を,ξが既約剰余系を動くものとする.このとき,
[1]δ=(n,p−1)とすると,
|S(a,p)|≦(δ−1)√p
[2](n,p)=1,1<s≦nとすると,
S(a,p^s)=p^s-1,S’(a,p^s)=0
[3](n,p)=1,s>nとすると,
S(a,p^s)=p^n-1(a,p^s-n),S’(a,p^s)=0
が成り立つ.
===================================
また,(その2)ではaを整数とし
U(a,p)=Σ(x/p)exp(2πi・ax/p) (x=1~p-1)
とおいたが,(a,m)=1
S=Σχ(x)exp(2πi・ax^n/m)
x^n=1(modm)の解の個数をK
とするとき,
[4]|S|≦K√mが成り立つ.
さらに,
S=ΣΣν(x)ρ(y)exp(2πi・axy/m)
Σ|ν(x)|^2=X,Σ|ρ(y)|^2=Y
とするとき,
[5]|S|≦√(XYm)が成り立つ.
===================================
(2a,m)=1として
S=Σ(k=0~m-1)exp(2πi・(ax^2+bx)/m)
とおくと,|S|=√mが成り立つことに対して,ここでは(a,p)=1,(b,p)=1として
S=Σ(k=0~p-1)exp(2πi・(ax^n+bx)/p)
とおくと,
[6]|S|<3/2・n^1/2p^3/4/2が成り立つ.
===================================