■ラグランジュ・ルジャンドル・ラマヌジャン(その69)

[補]互いに素な整数a,bに対する平方の和a^2+b^2は3で割れない.

  a=3k   → a^2=9k^2

  a=3k+1 → a^2=9k^2+6k+1

  a=3k+2 → a^2=9k^2+12k+4

より,a^2を3で割ったときの余りは0か1になります.0になるのはaが3の倍数のときです.

 

 b^2に対しても同じことが成り立ちますから,a^2+b^2を3で割ると,余りは0+0,0+1,1+0,1+1にしかなりません.0+0はaもbも3の倍数であることに対応していて,仮定に反します.さらにまた,別の例を挙げてみましょう.

[補]4n+3の数はa^2+b^2の形にならない.

  a=4k   → a^2=0  (mod 4)

  a=4k+1 → a^2=1  (mod 4)

  a=4k+2 → a^2=0  (mod 4)

  a=4k+3 → a^2=1  (mod 4)

したがって,a^2+b^2を4で割ったときの余りは0+0,0+1,1+0,1+1にしかならないので,この主張が示されました.

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誤りがあり訂正

x^2,y^2,z^2,w^2=0,1,4,1,0,1,4,1 (mod8)

これらの4つの組み合わせで8k,8k+1,・・・,8k+7すべて作ることができる

3つの組み合わせでは8k+7を作ることはできない。

m=2→0,2,0,2,0,2,0,2

x^2,y^2,z^2,mw^2、これらの4つの組み合わせで8k,8k+1,・・・,8k+7すべて作ることができる

m=3→0,3,4,3,0,3,4,3

m=4→0,4,0,4,0,4,0,4

m=5→0,5,4,5,0,5,4,5

m=6→0,6,0,6,0,6,0,6

m=7→0,7,4,7,0,7,4,7

x^2,y^2,z^2,mw^2、これらの4つの組み合わせで8k,8k+1,・・・,8k+7すべて作ることができる

m=8→0,0,0,0,0,0,0,0

x^2,y^2,z^2,mw^2、これらの4つの組み合わせでは8k+7を作ることはできない。

m=9→0,1,4,1,0,1,4,1 ・・・元に戻る

m=10→0,2,0,2,0,2,0,2

m=11→0,3,4,3,0,3,4,3

m=12→0,4,0,4,0,4,0,4

m=13→0,5,4,5,0,5,4,5

m=14→0,6,0,6,0,6,0,6

m=15→0,7,4,7,0,7,4,7

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 (1,1,1,1),(1,1,1,2),(1,1,1,3)

 (1,1,1,4),(1,1,1,5),(1,1,1,6)

 (1,1,1,7)がリストアップされたことになる

mod8では

x^2+y^2+z^2+2w^2

x^2+y^2+z^2+10w^2=x^2+y^2+z^2+2w^2+8w^2

は等しいと考えることができる

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mod15で考えればどうなるのだろうか?

x^2,y^2,z^2,w^2=0,1,4,9,1,10,6,4,4,6,10,1,9,4,1(mod15)

これらの4つの組み合わせで15k,15k+1,・・・,15k+14すべて作ることができる

3つの組み合わせで15k,15k+1,・・・,15k+14すべて作ることができる

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