■4平方和定理と290定理(その6)
たとえば,7を平方数の和として表すには
7=2^2+1^2+1^2+1^2
15=3^2+2^2+1^2+1^2
のように4つの平方数が必要になる.
ラグランジュの4平方和定理によれば,すべての正の整数nは4つの平方和として表すことができる.
n=a^2+b^2+c^2+d^2
ルジャンドルは
a^2+b^2+c^2+md^2 (m=1,2,3,4,5,6,7)
がすべての正の整数を表現することができることを示した.
ラマヌヌジャンはすべての正の整数を表現することができる
Aa^2+Bb^2+Cc^2+Dd^2
(A,B,C,D)の全リストを示した.
a^2+2b^2+3c^2+4d^2
もすべての正の整数を表現することができる.しかし,ラマヌジャンのリストにない,たとえば
a^2+2b^2+5c^2+5d^2
は15を除いたすべての正の整数を値にとることができる.
ラグランジュの4平方和定理を一般化する試みとして,そのn平方和版が15定理である.さらに,行列の成分がすべて整数になるという条件を弱めて,2次形式の係数がすべて整数になると条件に変えたものが290定理である.
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