■4n+1型素数(その13)

[1]x^2+1はガウス整数a+biを生成

[2]x^3−1はアイゼンシュタイン整数a+bωを生成

[3]x^2+5は整数a+b√−5を生成する.

 p=x^2+5y^2の場合は微妙だが,決定的な違いがある.

  6=2・3=(1+√−5)(1−√−5)

が成り立つが,2,3,(1+√−5),(1−√−5)は単数でないZ(√−5)の元の積で表すことはできないのである.

  6=2・3=(1+√−5)(1−√−5)

  21=3・7=(1+2√−5)(1−2√−5)

 Q(√−5)の類数は2.d=5はQ(√−d)の類数が2である最小のd.

 ユークリッドのアルゴリズムがうまくいくのは,一意分解が存在するのであるがQ(√−5)の場合,それが存在しないのである.

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【1】素数の分解

 たとえば,θ=√−5は,PIDではありません.

  6=2・3=(1+√−5)(1−√−5)

が成り立つが,2,3,(1+√−5),(1−√−5)は単数でないZ(√−5)の元の積で表すことはできないのである.

 たとえば,2=αβで,α,βが単数でなければ,4=N(2)=N(α)N(β)から,N(α)=N(β)=2でなければならないが,

  N(a+b√−5)=a^2+5b^2=2

となるa,bは存在しない.3,(1+√−5),(1−√−5)についても同様である.

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