■素数の分解(その28)
ブラーマグプタの恒等式とは
(x1^2−Ny1^2)(x2^2−Ny2^2)=(x1x2+Ny1y2)^2−N(x1y2+x2y1)^2
ですが,N=−1とおくとフィボナッチの等式が得られます.
(x^2−Ny^2)(z^2−Nt^2)=(xz+Nyt)^2−N(xt+yz)^2
(x^2−Ny^2)(z^2−Nt^2)=(xz−Nyt)^2−N(xt−yz)^2
(x^2+Ny^2)(z^2+Nt^2)=(xz+Nyt)^2+N(xt−yz)^2
(x^2+Ny^2)(z^2+Nt^2)=(xz−Nyt)^2+N(xt+yz)^2
ブラーマグプタの恒等式はフィボナッチの等式になっているのですが,
[1]x^2+Ny^2型整数の積は,再びx^2+Ny^2型整数として表すことができることを示しています.
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[2]3n+1型素数(必然的に3n+1型素数)はx^2+3y^2に分解される.
7=2^2+3・1^2
13=1^2+3・2^2 (4n+1型素数でもある)
19=4^2+3・1^2
21=2^2+3・3^2
37=5^2+3・2^2 (4n+1型素数でもある)
47=4^2+3・3^2
7・13=(2^2+3・1^2)(1^2+3・2^2)
N=3,x=2,y=1,z=1,t=2
を
(x^2+Ny^2)(z^2+Nt^2)=(xz+Nyt)^2+N(xt−yz)
(x^2+Ny^2)(z^2+Nt^2)=(xz−Nyt)^2+N(xt+yz)
に代入すると
7・13=91=8^2+3・3^2=4^2+3・5^2
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[3]8n+1型素数,8n+3型素数はx^2+2y^2に分解される.
3=1^2+2・1^2
11=3^2+2・1^2
17=3^2+2・2^2 (4n+1型素数でもある)
19=1^2+2・3^2
41=3^2+2・4^2 (4n+1型素数でもある)
43=5^2+2・3^2
3・11=(1^2+2・1^2)(3^2+2・1^2)
N=2,x=1,y=1,z=3,t=1を
(x^2+Ny^2)(z^2+Nt^2)=(xz+Nyt)^2+N(xt−yz)
(x^2+Ny^2)(z^2+Nt^2)=(xz−Nyt)^2+N(xt+yz)
に代入すると
3・11=33=5^2+2・2^2=1^2+2・4^2
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