- 39 名前:Kummer ◆g2BU0D6YN2 [2006/11/25(土) 19:19:10 ]
- 補題
[2, b + ω] が2次体 Q(√m)の整数環のイデアルとなるための条件を 述べる。 m ≡ 1 (mod 8) のとき、任意の有理整数 b で [2, b + ω] はイデアル となる。 m ≡ 1 (mod 8) でないなら、つまり m ≡ 5 (mod 8) なら(>>38) [2, b + ω] はどんな有理整数 b に対してもイデアルにならない。 証明 >>19 と >>35 より [2, b + ω] がイデアルとなるためには N(b + ω) ≡ 0 (mod 2) が必要十分である。 この条件を書き直して見よう。 m ≡ 1 (mod 4) なら N(b + ω) = N(b + (1 + √m))/2) = N((2b + 1 + √m)/2) = ((2b + 1)^2 - m)/4 よって ((2b + 1)^2 - m)/4 ≡ 0 (mod 2) が必要十分である。 よって (2b + 1)^2 - m ≡ 0 (mod 8) が必要十分である。 b が偶数なら b = 2k とすると (4k + 1)^2 - m = 16k^2 + 8k + 1 - m ≡ 0 (mod 8) よって m ≡ 1 (mod 8) b が奇数なら b = 2k - 1 とすると (4k - 1)^2 - m = 16k^2 - 8k + 1 - m ≡ 0 (mod 8) よって m ≡ 1 (mod 8) 逆に m ≡ 1 (mod 8) なら、b が偶数でも奇数でも (2b + 1)^2 - m ≡ 0 (mod 8) となる。 証明終
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