■フェルマーの最終定理と有限体(その39)

 p=5とp=7で答えのパターンが違っていましたが,一般の素数pに対しては解の数はどのようになるのでしょうか? 他の場合も調べてみると 

  p  Np   p+1

  2  3    ○

  3  4    ○

  5  6    ○

  7  9    ×

  11  12    ○

  13  9    ×

  17  18    ○

  19  27    ×

 この表より,pを3で割った余りが注目されます.

1)3で割り切れる素数は3しかなく,N3=4である.

2)p=2(mod3)の場合,Np=p+1が成り立つ.

 →じつはp=3(mod2)の場合,3乗で表される数x^3=aはただひとつの解をもち,このことからすんなりNp=p+1が証明される.

3)p=1(mod3)の場合,Npは複雑である.

4)すべての素数についてNp≧3である.

 →3個の解は(0,1,1),(1,0,1),(1,p−1,0)で,等号はp=2の場合に限る.

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