第一百五十九章 不想當刷題機器的陸兮尤其可怕(2 / 3)

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

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