Quadrat. Reste (Zahlenlehre). 144 Quadrat. Reste (Zahlenlehre).
Quadra
Wir haben bereits gesehen, dass man
L in seine einfachen Factoren q v , q i ,q a ,,t
zerlegen und schreiben kann:
Es ist hierbei zunächst zu bemerken,
dass jeder Eactor q in dieser Gleichung
nur in der ersten Potenz vorkommt, in
welcher Potenz er auch in L enthalten
sei. Denn die quadratischen Eactoren
q 1 von L geben ja jedenfalls für
als Werth +1, können also weggclassen
werden.
Was das doppelte Vorzeichen betrifft,
so nehmen wir für die Primzahlen q von
der Form 4« +1 das Pluszeichen, für
die von der Form 4» + 3 das Minus
zeichen, so dass also nach dem vorigen
Abschnitt immer:
(*K)
ist.
Damit aber das Zeichen
von m mit dem von
(irKirHir)---
übereinstimme, ist nöthigen Falls zu dem
Producte rechts noch —1 hinzuzufügen.
Wenn wir ausserdem unter q nur un
grade Primzahlen verstehen, so unter
scheiden wir 4 Fälle, je nachdem zu dem
Producte rechts noch die Factoren
+1, -1, ±2
hinzukommen.
I) Im ersten Falle ist nun:
=(£)£)£)•••
Dieser Ausdruck aber ist =+1 oder
= — 1, je nachdem eine grade oder un
grade Anzahl von Factoren 1^1 vor-
\q!
handen ist, welche —1 ergeben.
Was nun die Primzahl p anhetrifft,
so kann sie, da sie in keinem der q
enthalten ist, nur die linearen Formen;
nq +1, nq + 2, nq+3, ••• nq + q — 1
haben; dies gibt q—1 Formen für jedes
q. Von diesen geben ? --- quadratische
Reste und ebenso viel Nichtreste, und
comhinirt man diejenigen linearen For
men, welche p in Bezug auf jedes der q
haben kann, und welche alle quadratische
Reste, oder alle Nichtreste sind, so ist
die Anzahl derselben:
¿(?i-l)(y a -l)( r /s-l)
wo h die Anzahl der Factoren q ist.
Um eine grade Anzahl Factoren ne
gativ zu machen, können alle bis auf
den letzten noch immer beliebiges Zei
chen haben. Gibt man also jedem Fac
tor bis auf den letzten irgend ein Zei-
h—1
eben, so entstehen 2 Comhinationen
für jede Linearform, so dass man im
Ganzen jetzt:
K?l-l)(?2-l)(?S-l) • * *
Verbindungen hat.
Da, um die Linearformen zu bilden,
welche p in jedem Falle hat, die Linear
formen nq v -\-a, nq 2 +ß • • • zu vereinen
sind (Abschnitt 3), so werden die Grös
sen qq 2 , q 3 • • • mit einander multi-
plicirt, wodurch man das Product L
erhält.
Damit dann
sei, muss p also eine der Formen haben:
p — Lt-\-A l , Ll-\-A 3 , Llß-A 3 • • •,
wo die Zahlen A i} A 2 , A 3 , • • • sich aus
den Linearformen, die vereinigt wurden,
nach Abschnitt 3 bestimmen lassen. Je
denfalls aber sind A 15 A 2 , A 3 kleiner
als L zu nehmen.
Die Anzahl derjenigen Zahlen, welche
kleiner als L und zu L relativ einfach
sind, haben wir oben mit q{L) bezeich
net, und es ist;
y(i) = (?.-i)fo»-l)(?.-l) • • •*)•
*) Diese Formel lässt sich leicht bewei
sen. Sei ganz allgemein
m — a a b^c^ • • •,
wo a, b, c die einfachen Factoren sind,
cc, ß, y die Potenzen anzeigen, in wel
chen sie Vorkommen.
Von allen Zahlen, die kleiner als
m sind, werden nun durch a theilbar
sein die Zahlen:
a, 2a, 3«•••—’ “■
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