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雙二次互反定理


高斯陳述了 n=4 情況下的互反定理 n=4

 x^4=q (mod p)
(1)

可以使用 高斯整數 求解,如下所示

 (pi/sigma)_4(sigma/pi)_4=(-1)^([(N(pi)-1)/4][(N(sigma)-1)/4]).
(2)

這裡, pisigma 是不同的 高斯素數,並且

 N(a+bi)=a^2+b^2
(3)

是範數。符號 (alpha/pi) 的意思是

 (alpha/pi)_4={1   if x^4=alpha (mod pi) is solvable; -1,i, or -i   otherwise,
(4)

其中“可解”意味著可以用 高斯整數 求解。

對於同餘於 1 (mod 8) 的素數 p,如果存在整數 x,y 使得,則 2 是模 p 的四次剩餘

 x^2+64y^2=p.
(5)

這是 虧格定理 的推廣。如果 p 同餘於 7 (mod 8),則 2 始終是模 p 的四次剩餘。事實上,如果 p=8k+7,那麼 (2^((k+1)))^4 同餘於 2 (mod p)。例如,2^4 同餘於 2 (mod 7)。


參見

雙二次剩餘, 高斯整數, 高斯素數, 虧格定理, 互反定理

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參考文獻

Ireland, K. and Rosen, M. "Cubic and Biquadratic Reciprocity." Ch. 9 in A Classical Introduction to Modern Number Theory, 2nd ed. New York: Springer-Verlag, pp. 108-137, 1990.

在 上被引用

雙二次互反定理

請引用為

Weisstein, Eric W. "雙二次互反定理。" 來自 -- Wolfram 網路資源。 https://mathworld.tw/BiquadraticReciprocityTheorem.html

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