Arithmetica

フィボナッチ数と平方数, 記数法.

Arithmetica 算術ノート

平方数

フィボナッチ数論から見た平方剰余相互法則

非負の整数 𝒏 にたいし, 線型漸化式によって定義される多項式列, \begin{align} (L_n)=2,\ x,\ x^2+2,\ x^3+3x,\ \ldots\\ A,\ B,\ xB+A,\ \ldots \end{align} に関して, 素数の法 𝒑 の下で, 𝑳𝒑 ≡ 𝒙ᵖ が成りたつ.

多変数二次の不定方程式について (4)  局所大域原理の証明

〔 Hasse-Minkowski の定理, 局所大域原理〕 有理数を係数とする (斉次対角) 二次方程式が非自明有理数解を持つことは, それがあらゆる素数 𝒑 について非自明 𝒑 進数解を有し, かつ非自明実数解を有することと同値である.

多変数二次の不定方程式について (3)  𝒑 進数と実数について

〔 Ostrowski の定理〕あらゆる有理数上の絶対値は, 自明なる絶対値, 符号無視の絶対値, 或る素数に対応する 𝒑 進絶対値の何れか一個と同値である.

多変数二次の不定方程式について (2)  𝒑 進平方数, 三平方和定理

〔 Gauss-Legendre の三平方和定理〕正の整数 𝒏 が三つの平方数の和に表されるための必要充分条件は, 𝒏 から 4 を成るべく多く抽出して 𝒏 = 4ᵏℓ と書いたときに, \begin{align} \ell\not\equiv7\ \ (\mathrm{mod}.8) \end{align} になることである.

多変数二次の不定方程式について (1)  𝒑 進整数とは何か

〔 Gauss-Legendre の三平方和定理〕正の整数 𝒏 が三つの平方数の和に表されるための必要充分条件は, 𝒏 から 4 を成るべく多く抽出して 𝒏 = 4ᵏℓ と書いたときに, \begin{align} \ell\not\equiv7\ \ (\mathrm{mod}.8) \end{align} になることである.

ピタゴラス数月花 五通りの証明法

原始的 ピタゴラス数は 三つ組の 正なる整数 𝒂, 𝒃, 𝒄 互いに素なる ものの中 \begin{align} a^2+b^2=c^2 \end{align} (アーの自乗足す ベーの自乗 エクアト・ケーの自乗) の式 満足するを いう名なり

隣接する平方数と立方数との対について

問. 自然数の列 0, 1, 2, 3, 4, 5, ... において隣接する平方数と立方数との対を凡て挙げよ.

「二つの平方数の和」による素数判定法について

ある数が二つまたはそれ以上の異なる方法によって二つの平方数に分割しうるとき, それは素数でなく, 二つ以上の因子の合成である. (L. Euler, 1749)

フィボナッチ数列に現れる平方数が 1 と 144 のみであることの初等的証明

Fibonacci 数列の正の部分 \begin{align}1,\ 1,\ 2,\ 3,\ 5,\ 8,\ \ldots\end{align} に現れる平方数は 1 と 144 のみである.

双曲線に見る二元二次の不定方程式の解法 (Vieta jumping)

整数 𝒂, 𝒃 によって記述される \begin{align} xx+yy+a=bxy \end{align} の形の不定方程式は, 「二次曲線を描く」ことによって必ず解決される.

1, 1, 2, 3, 5, 8, ... から (3,4,5), (5,12,13), (16,30,34), ... を生成する等式

あらゆる正整数 𝒏 に対して, 三辺の長さが \begin{align} F_nF_{n+3},\ 2F_{n+1}F_{n+2},\ F_{2n+3}\end{align} で与えられる三角形は直角三角形である.

平方数から成る等差数列の決定問題

三つの平方数を並べて構成することのできる等差数列には 1, 25, 49 を始めとする無数の例が存在するが, 相異なる四つの平方数が等差数列を成すことは有り得ない.

フェルマの二平方和定理の初等的証明

〔フェルマの二平方和定理, 直角三角形の基本定理〕 奇素数 𝒑 について, 𝒑 がある二つの平方数の和で表せることと 𝒑 が 4 で割って 1 余ることは同値である.

フィボナッチ数の判定式 (3)  二次体の整数の整除と単数

〔フィボナッチ数の判定式〕 正の整数 𝑁 に対して, 次の同値が成立する.5𝑁² ± 4 のうちいずれかが平方数 ⇔ 𝑁 はフィボナッチ数.

フィボナッチ数の判定式 (2)  二次体とその整数

〔フィボナッチ数の判定式〕 正の整数 𝑁 に対して, 次の同値が成立する. 5𝑁² ± 4 のうちいずれかが平方数 ⇔ 𝑁 はフィボナッチ数.

フィボナッチ数の判定式 (1)  初等的証明

〔フィボナッチ数の判定式〕 正の整数 𝑁 に対して, 次の同値が成立する. 5𝑁² ± 4 のうちいずれかが平方数 ⇔ 𝑁 はフィボナッチ数.

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ALIA VERITAS AD ALIAM SEMPER VIAM STERNIT
ひとつの真理の考究は, かならずまたひとつの真理への道を拓く


フィボナッチ数とは, 黄金比の冪を √5 を用いて表示したときに, 無理数部に現れる分数の二倍である.

\begin{align} (F_n)_{n\geqslant0}=\;&0,\ 1,\ 1,\ 2,\ 3,\ 5,\ 8,\ 13,\ 21,\ 34,\ 55,\ 89,\ 144,\ 233,\ 377,\ 610,\ 987,\ \\&1597,\ 2584,\ 4181,\ 6765,\ 10946,\ 17711,\ 28657,\ 46368,\ 75025,\ \ldots. \end{align}



平方数とは, 或る整数の平方に等しい数である.

\begin{align} (n^2)_{n\geqslant0}=\;&0,\ 1,\ 4,\ 9,\ 16,\ 25,\ 49,\ 64,\ 81,\ 100,\ 121,\ 144,\ 169,\ 196,\ 225,\ 256,\ \\&289,\ 324,\ 361,\ 400,\ 441,\ 484,\ 529,\ 576,\ 625,\ \ldots. \end{align}



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算 術 ノ ー ト

Arithmētica はラテン語の第一変化名詞で, 算術や初等的な整数論を意味します. 当ブログでは, 算術と整数論, 特にフィボナッチ数や平方数に関する事柄, 面白いと感じた問題, そして数論における定理について, 気ままに記事を投稿します. 記事の内容に関する誤植や新しい発見などが有りましたら, 私の Twitter アカウント (@Numerus_A) までご報告頂けますと幸いに思います.

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