-指示函数
外观
-指示函数 (英语:-indicator,希顶语:- )是一个将素数映到prime numbers到 p 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) := ∑n∈N+ 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(∞) := ∑n∈N+ -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 」q1 和 q2(无论是否有限),p 进距离 |p(q1)-p(q2)|p 描述着 q1 和 q2 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
- English version of this article is -indicator.