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【一句话证明】奇素数能表示为两平方和当且仅模4余1

时间:2023-02-12 22:13:21浏览次数:66  
标签:对合 仅模 平方和 素数 不动点 当且

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不卖关子,一句话(设这个模4余1的素数为 \(p\)):

定义在有限集 \(S=\{(x,y,z)\in\mathbb N^3:x^2+4yz=p\}\) 上的对合(involution)

\[(x,y,z)\to \begin{cases} (x+2z,z,y-x-z)& ,x<y-z \\ (2y-x,y,x-y+z)& ,y-z<x<2y \\ (x-2y,x-y+z,y)& ,2y<x \end{cases} \]

恰好有一个不动点,故 \(|S|\) 为奇数,因此对合 \((x,y,z)\to (x,z,y)\) 同样也有一个不动点。

标签:对合,仅模,平方和,素数,不动点,当且
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