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高斯整數


高斯整數是 複數 a+bi,其中 ab整數。高斯整數是 虛二次域 Q(sqrt(-1)) 的成員,並構成一個通常表示為 Z[i],有時也表示為 k(i)(Hardy 和 Wright 1979,第 179 頁)。兩個高斯整數的和、差和積是高斯整數,但 (a+bi)|(c+di) 僅當存在 e+fi 使得

 (a+bi)(e+fi)=(ae-bf)+(af+be)i=c+di
(1)

(Shanks 1993)。

高斯整數可以根據其他高斯整數(稱為高斯素數)唯一分解,直到 i 和重排。

Z[i] 的單位是 +/-1+/-i

高斯整數範數的一個定義是其復模量

 |a+ib|=sqrt(a^2+b^2).
(2)

另一個常見的定義(例如,Herstein 1975;Hardy 和 Wright 1979,第 182 頁;Artin 1991;Dummit 和 Foote 2004)將高斯整數的範數定義為

 n(a+ib)=a^2+b^2,
(3)

上述量的平方。(請注意,高斯整數形成一個 歐幾里得環,這正是使它們特別受關注的原因,僅在後一種定義下成立。)由於存在兩種可能的定義,因此在查閱文獻時需要謹慎。

兩個高斯整數 ab 互素的機率是

 P_(Gaussian)((a,b)=1)=6/(pi^2K)=0.66370...
(4)

(OEIS A088454),其中 K卡塔蘭常數 (Pegg; Collins and Johnson 1989; Finch 2003, p. 601)。

每個高斯整數都在高斯整數 n 的倍數的 |n|/sqrt(2) 範圍內。

GaussianIntegerRoots

上面的圖顯示了高斯整數 RadicalBox[g, r] 對於各種有理值 r 的根(Trott 2004,第 24 頁)。


另請參閱

複數, 愛森斯坦整數, 高斯素數, 整數, 八元數 在 課堂中探索此主題

使用 探索

參考文獻

Artin, M. 代數。 Englewood Cliffs, NJ: Prentice-Hall, 1991.Collins, G. E. 和 Johnson, J. R. "高斯整數的相對素性的機率。" Proc. 1988 Internat. Sympos. Symbolic and Algebraic Computation (ISAAC), Rome (Ed. P. Gianni). New York: Springer-Verlag, pp. 252-258, 1989.Conway, J. H. 和 Guy, R. K. "高斯的整數。" 在 數字之書。 New York: Springer-Verlag, pp. 217-223, 1996.Dummit, D. S. 和 Foote, R. M. 抽象代數,第 3 版。 Englewood Cliffs, NJ: Prentice-Hall, 2004.Finch, S. R. 數學常數。 Cambridge, England: Cambridge University Press, 2003.Hardy, G. H. 和 Wright, E. M. "有理整數、高斯整數和 k(rho) 的整數" 和 "高斯整數的性質。" §12.2 和 12.6 在 數論導論,第 5 版。 Oxford, England: Clarendon Press, pp. 178-180 和 182-183, 1979.Herstein, I. N. 代數主題,第 2 版。 New York: Springer-Verlag, 1975.Pegg, E. Jr. "被忽視的高斯整數。" http://www.mathpuzzle.com/Gaussians.html.Séroul, R. "高斯整數。" §9.1 在 數學家程式設計。 Berlin: Springer-Verlag, pp. 225-234, 2000.Shanks, D. "高斯整數和兩個應用。" §50 在 數論中已解決和未解決的問題,第 4 版。 New York: Chelsea, pp. 149-151, 1993.Sloane, N. J. A. 序列 A088454 在 "整數序列線上百科全書"。Trott, M. Mathematica 圖形指南。 New York: Springer-Verlag, 2004. http://www.mathematicaguidebooks.org/.

在 上引用

高斯整數

請引用為

Weisstein, Eric W. "高斯整數。" 來自 Web 資源。 https://mathworld.tw/GaussianInteger.html

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