跳转到内容

-指示函数

此后如竟没有炬火,我便是唯一的光。
荆哲留言 | 贡献2025年3月15日 (六) 17:06的版本
(差异) ←上一版本 | 最后版本 (差异) | 下一版本→ (差异)

-指示函数 (英语:-indicator,希顶语:- )是一个将素数映到prime numbersp 进数的数学函数,指示着两个素数在二次剩余意义下有多么“相似”。

定义

对任意奇素数 p,定义 -指示函数 p : {q:q is a prime}∪{∞}→Qp,其中 Qp代表 p 进数域:

p(q) := ∑nN+ Kronecker(-n|q) pn

其中 Kronecker 代表 Kronecker 符号;对于 q=∞,由于所谓“无穷素数”上的局部域(即 Q)代表实数域 R,而所有负数在 R 上都没有平方根,故我们定义:

p(∞) := ∑nN+ -pn = p/(p-1)

显然,对任意素数 q(包括“无穷素数”),上述无穷级数的项的系数是周期性的,故 -指示函数的值一定是个有理数。进一步地,当 q 是有限奇素数时,p(q) 乘以 (pq-1) 是整数,而 p(2) 乘以 (p8-1) 也是整数。

例子

以下是 p=3 情形的一些例子:

  • 3(2)=-12/41
  • 3(3)=-3/13
  • 3(5)=-24/121
  • 3(7)=-453/1093
  • 3(11)=-24249/88573
  • ...

用途

对于两个“素数 ”q1q2(无论是否有限),p 进距离 |p(q1)-p(q2)|p 描述着 q1q2 的相似程度。若对某个正整数 n 有 |p(q1)-p(q2)|p < p-n,则我们可以得到,无论是负整数 -1 至 -n 还是正整数 1 至 n(想想为什么?),在 q1 进数系和 q2 进数系的“表现”(指该整数是否平方数)都是一样的。

另见

In other languages