本文,用代数整数环的理想因子分解理论,来解决一个丢番图方程问题:求奇素数p,使得x^2+5y^2=p有整数解。
工具/原料
电脑
python
二次互反律的应用
1、令奇素数p=2q+1,q为正整数。
2、-5是奇素数p的二次剩余,当且仅当(-5)^q=1(mod p)。
3、当q为偶数,那么,就相当于5也是p的二次剩余。
4、使用二次互反律,可以知道,5是p的二次剩余,等价于p是5的二次剩余。这样,可以知道,p是模4余1的5n±1型的素数。
5、当q为奇数,那么,5就是p的非二次剩余,烂瘀佐栾这样应用二次互反律,可以发现p还是5的二次剩余,于是有p是模4余3的5n±1型的素数。
6、如果p是模4余3的素数,那么x和y必定是一个奇数和一个偶数,于是:左边=x^2+5y^2=1(mod 4);右边=p=3(mod 4),矛盾。