■マトリョウシカ素数(その11)
【1】1001
(その4)で述べたように7の倍数であることの判定法はあるにはあるのだが煩わしい.ところで,1001=7・11・13は連続する3つの素数の積になっている不思議な数である.この1001を繰り返して使うと,10進法で7の倍数,13の倍数を判定できる.
すなわち,整数aがあったとき,1001をどんどん引いていけば最終的には1000以下の整数bになる.この整数bが7の倍数,13の倍数のとき,整数aも7の倍数,13の倍数である.したがって,3桁の整数が7の倍数,13の倍数であることが判定できればよいことになる.
P=a3・10^2+a2・10+a1
において,
P=2a3+3a2+a3 (mod7)
P=a3−a2+a3 (mod11)
P=−4a3−3a2+a3 (mod13)
[1]3桁の数が7の倍数であるためには2a3+3a2+a3が7の倍数になることが必要十分である.
[2]3桁の数が13の倍数であるためには−4a3−3a2+a3が13の倍数になることが必要十分である.
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【2】1105
1001=7・11・13
でなく
1105=5・13・17
についても考えてみたい.
これは4n+1型素数のはじめの3素数の積である.特別な素数である2を除外して,素数は4で割ると余りが1になるもの(5,13,17,29,37,41,・・・)と3になるもの(3,7,11,19,23,31,・・・)の2種類に分けられます.このうち,4n+1の形の素数は2つの整数の平方の和として表されます.たとえば,
5=1^2+2^2,
13=2^2+3^2,
17=1^2+4^2,
29=2^2+5^2
しかし,4n+3の形の素数は1つもこのようには表せないのです.
また,フィボナッチの等式としてよく知られている恒等式
(a^2+b^2)(c^2+d^2)
=(ac−bd)^2+(ad+bc)^2
=(ac+bd)^2+(ad−bc)^2
は簡単に確認できます.この公式は2つの整数がともに平方数の和の形をしているなら,その2数の積も2通りの平方数で表されることを示していて,複素数と2平方和問題との関連を示しています.
このことから,1105は2つの平方数の和で4通りに表せることになる.
1105=(a^2+b^2)(c^2+d^2)(e^2+f^2)
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