人也不是刷題機器。
那麼,不想淪為刷題機器,應該怎麼做呢?
這是她這個下午在課堂上魂不守舍,思考了一個下午的問題。
帶著這個疑問,在解答這道簡單的基礎代入解題時,她的腦子轉得特別快,只是一會兒就想了很多很多。
所以此時此刻,她的腦海中生出了很多很多想法,有種一吐而後快的強烈傾訴欲。
看到黃先發和他的小夥伴胡文亮他們豎起耳朵,一副已經做好洗耳恭聽的模樣,陸兮不假思索說道:“表示式??^2+??+ 1是一個關於??的二次遞推式,而質數生成的多項式一直是數論中的重要問題。”
“舉個例子?”胡文亮覺得自己還是上道一些比較好。
陸兮於是順口說道:“比如比較有名的尤拉的質數生成多項式:??^2+??+41,在??=0到39的範圍內會生成質數。”
“事實上,對於??^2+??+1,它本質上是一個迴圈遞推的形式,其特殊性質在於它與三次單位根的關係,比如,??^3?1=0的分解因式之一??^2+??+1的離散形式。”
“也就是說,它與三次單位根在複數域中的幾何意義有關。”
“然後呢,有什麼意義?”胡文亮皺著眉頭問。
陸兮略一沉吟:“這種形式在有限域比如模??的整數環中有獨特的行為,或許可以用來研究質數分佈模式。”
“所以這就是你說的深層次的延伸,好像還挺有趣的。”胡文亮眼前一亮,感覺自己似乎進入了一個新的境界,“可以細說一下怎麼用來研究質數的分佈模式嗎?”
“在有限域比如模??的整數環中,研究表示式??^2+??+1的行為時,我們可以發現它特定的週期性和結構,這對於研究質數的分佈模式有一定的啟發作用,比如……”
草稿紙上,陸兮下筆如有神助。
研究??^2+??+1在模??下的行為,我們就可以考察表示式??^2+??+1在模??(??是質數)下是否能生成所有剩餘類,或者是否會恆為非零。
1.在模3的情況:
??^2+??+1=0,模3對於任意??恆成立。
證明:??^2+??+1=??(??+1)+1
對於模3,有??和??+1總有一個能被 3整除,因此??(??+1)恆為3的倍數,加1後結果就是 0。
結論:在模3意義下,表示式恆為0。
2.在模5的情況:
我們列出??=0,1,2,3,4時??^2+??+ 1模5的值:
??=0???^2+??+1≡1模5
??=1???^2+??+1≡3模5
??=2???^2+??+1≡2模5
??=3???^2+??+1≡2模5
??=4???^2+??+1≡3模5
發現,表示式的值不覆蓋所有剩餘類,而是週期性地取{1,2,3}的子集。
結論:在模5意義下,表示式的值形成周期性序列。
3.一般??的情況:
我們關注??^2+??+1模??是否恆為非零或覆蓋所有剩餘類。
對於??=7,可以發現它的值可能為{1,2,3,4,5,6},但永遠不會是0。
這種情況與??^2+??+1是否可以被模??整除,即是否有解密切相關。
“由此,我們可以得到以下兩個現象。第一:如果??^2+??+1≡0模??沒有解,則其值在模??下形成一個迴圈序列,且永不為零;第二:如果有解