Quadrat. Form (Zahlenlehre). 74 Quadrat. Form (Zahlenlehre).
Quadrai
Jedoch wollen wir hier noch einen
Satz über Formen mit positiver Deter
minante geben.
29) Wir haben oben Abschnitt 15 ge
sehen, dass für eine gegebene negative
Determinante nur eine endliche Anzahl re-
ducirter Formen möglich war. Wir wollen
schliesslich diesen Satz noch für positive
Determinanten beweisen. Es ist bei
einer reducirten Form
c^a^2b,
also
4i 2 ^ ac.
Es kann also
b 2 — ac — D
nur dann positiv sein, wenn ac negativ
ist, d. h. wenn a und c ungleiche Vor
zeichen haben. Die reducirte Form hat
also immer die Gestalt:
ax 2 -\-2bxy — cij 2 ,
wo unter a und c Zahlen mit gleichem
Vorzeichen, beide positiv oder beide ne
gativ, verstanden sind, und die Deter
minante ist:
D — b 1 + ac;
da 4b 2 ^=ac war, so ist dieser Ausdruck
immer kleiner als oder höchstens gleich
5b 2 , d. h.
Setzt man also in
D—b 2 —ac
für b alle Werthe,
die kleiner als
sind, so müssen die entstehenden Werthe
von J)—b 2 sich in 2 Factoren zerlegen
lassen, und die Anzahl der reducirten
Formen für die Determinante D kann
nicht grösser sein, als die Anzahl der
Arten, auf welche alle Ausdrücke von
D—b 2 sich in 2 Factoren zerlegen las
sen, ist also jedenfalls endlich.
30) Die Theorie der quadratischen
Formen hat ihren Ausgangspunct in der
Auflösung der unbestimmten quadrati
schen Gleichungen mit 2 Unbekannten
durch ganze Zahlen genommen. Da es
sich hierbei darum handelt, die Anzahl
der Darstellungen einer ganzen Zahl
durch eine quadratische Form, d. h. die
Ar zahl der Wurzeln der Gleichung
f{x, y) = 0,
wo f(x, y) eine ganze algebraische Func
tion zweiter Ordnung von x und y mit
ganzen Coefficienten ist, zu übersehen,
so ist diese Aufgabe Grund einer neuen
Theorie geworden, so wie die Verein
fachung dieser Gleichung auf die Trans
formationsmethoden geführt hat. Als
Schöpfer dieser Theorie ist La Grange
zu betrachten, dessen Abhandlungen aus
diesem Gebiete sich namentlich in den
Denkschriften der Berliner Akademie
finden. Das bis dahin Vorhandene hat
Legendre in seiner „Théorie des nom
bres“ (erste Ausgabe 1799, 3te von ihm
noch selbst besorgte Ausgabe von 1833)
gesammelt und erweitert. In dem be
rühmten Werke von Gauss „disquisitio-
nes arithmeticae“ (Erste Ausgabe von
1801, jetzt neu erschienen, 1863, als
Anfang der von der Göttinger Akademie
besorgten Ausgabe von Gauss’s sämmt-
lichen Werken) sind der Theorie der
quadratischen Formen ganz neue Stand-
puncte abgewonnen und durch die Sätze
über Klasseneintheilung, Gruppen der
Darstellungen u, s. w. diese Theorie im
Gegensatz zur Behandlung der unbe
stimmten quadratischen Gleichungen als
eine selbständige Lehre hingestellt wor
den. Einem Theil der Gaussischen Sätze
ist durch Lejeune- Dirichlet ein neuer
Standpunct abgewonnen worden, indem
er auf sie Betrachtungen, die der Ana
lysis entnommen waren, anwandte. Es
gelang ihm dadurch die Gauss’schen
Sätze auf eine minder abstracto Art zu
beweisen, und dadurch im hohem Grade
zum wissenschaftlichen Gemeingut zu
machen , zugleich aber diese Theorie
wesentlich zu erweitern. Seine Arbeiten
in diesem Gebiete sind sowohl in den
Abhandlungen der Berliner Akademie,
namentlich aber auch in Crelle’s Journal
für die reine und angewandte Mathema
tik enthalten.
Wir führen hier an:
„Sur l'Usage des scries infinies dans la
théorie des nombres“ (Creile Band 18,
Seite 259),
,,Recherches sur diverses applications de
l'analyse infinitésimale, it la théorie
des nombres : première partie (Creile
Band 19, Seite 324), seconde partie
(Band 21, Seite 1).
Die von Dirichlet begründete Anwen
dung der Analysis auf die Zahlentheorie
hat in neuerer Zeit bedeutende Erweite
rung gefunden, namentlich sind Kum
mer, Liouville, Hcrmite auf diesem Felde
thätig gewesen.
Die Ausdehnung der Theorie der qua
dratischen Formen auf Formen höheren
Grades ist in neuester Zeit, namentlich
durch Rummer’s berühmte Arbeiten er
folgt.
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