Кіріспе
Легендр символдарын пермутация қолтаңбаларына байланыстырады Сандар теориясында Золотарев леммасы a модуліндағы бүтін санның Легендр символын p тақ алғашқы санының, мұндағы p a-ны бөле алмайды, пермутация белгісі ретінде есептеуге болады: мұнда ε пермутацияның қолтаңбасын білдіреді және πa - mod p нөлден тыс қалдық сыныптарының пермутациясы. Мысалы, a = 2 және p = 7 деп алыңыз. 0-ден айырмалы квадраттар мод 7 - 1, 2 және 4, сондықтан (2 Бакрррр7) = 1 және (6 Бакрррр7) = -1. 0-ден айырмалы сандар mod 7-де 2-ге көбейту циклдің ыдырауын алады (1,2,4) және (3,6,5), сондықтан бұл пермутацияның белгісі 1-ге тең, яғни (2хакак7). 0-ден айырмалы сандар mod 7-де 6-ға көбейту циклдің ыдырауын (1,6) ((2,5) ((3,4) береді, оның белгісі -1, яғни (6
In number theory, Zolotarev's lemma states that the Legendre symbol
for an integer a modulo an odd prime number p, where p does not divide a, can be computed as the sign of a permutation:
where ε denotes the signature of a permutation and πa is the permutation of the nonzero residue classes mod p induced by multiplication by a. For example, take a = 2 and p = 7. The nonzero squares mod 7 are 1, 2, and 4, so (2|7) = 1 and (6|7) = −1. Multiplication by 2 on the nonzero numbers mod 7 has the cycle decomposition (1,2,4)(3,6,5), so the sign of this permutation is 1, which is (2|7). Multiplication by 6 on the nonzero numbers mod 7 has cycle decomposition (1,6)(2,5)(3,4), whose sign is −1, which is (6|7).
Дәлел
Жалпы, n реттік кез келген G шекті тобы үшін G элементі g-мен сол жаққа көбейту арқылы жасалған πg пермутациясының қолтаңбасын анықтау қарапайым. Егер дәрежелі орбиталардың тақ саны болмаса, πg пермутациясы жұп болады. Сондықтан n жұп деп есептегенде, πg-нің жұп алмасуы болуының шарты, g-дің k реті болғанда, n/k жұп болуы керек немесе g-ден құрылған <g> кіші тобының жұп индексі болуы керек. Біз мұны нөлден басқа сандар тобының модулі p-ге қолданамыз, ол p - 1 реттік циклдік топ. Бастапқы түбір модулі p-дің j-ші дәрежесі ең үлкен ортақ бөлгіш i = (j, p - 1) индексіне ие болады. Нөлден айырмалы санның модулі p - квадраттық қалдық емес болу шарты - бастапқы түбірдің тақ күші болуы. Сондықтан лемма i-нің i-дің жұп болғанда жұп екенін айтады, бұл a fortiori дұрыс, ал j-дің i-дің жұп болғанда жұп, бұл дұрыс, өйткені p - 1 жұп (p жұп).
i = (j, p − 1). The condition for a nonzero number mod p to be a quadratic non residue is to be an odd power of a primitive root. The lemma therefore comes down to saying that i is odd when j is odd, which is true a fortiori, and j is odd when i is odd, which is true because p − 1 is even (p is odd).
Тарих
Бұл лемманы 1872 жылы Квадраттық өзара әрекеттестікті дәлелдеуде Егор Иванович Золотарев енгізді.