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最终答案
© 2000-2020  杰拉德·P·米雄,博士。

p-adic算术

 涂层厚度约翰·冯·诺依曼(1903-1957)
在数学方面,你不懂什么。
 你只是习惯了。

约翰·冯·诺依曼  (1903-1957)
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在本网站上,另请参阅:

相关链接(此网站外)

p-adic数,in维基百科(带有评论数学世界
p-adic数的倒数  |  p-Adic数和TGD
p-Adic和Adelic物理学马修R.沃特金斯(埃克塞特大学)。
课堂讲稿关于p-adic数Franz Lemmermeyer收藏。
引用符号 (瑞克·海纳&奈杰尔·霍斯普尔, 1979).

维基百科: p-adic数  |  奥斯特罗斯基定理  |  进数分析  |  p-adic量子力学

p-adic数简介(21:28) 丹尼尔·陈  (2017-07-23).
p-adic谐波分析简介(1:01:56) 詹姆斯·阿瑟(2008-08-12)。
分形流与时间之箭(1:30:47) 伦纳德·苏斯金  (2012-04-04).
p-adic群的表示(57:34)由杰西卡·芬岑  (2018-02-26).
p-adic环的p-adic K-理论(1:09:20)由舒尔茨  (2018-06-26).
p-adic几何中的周期映射(56:29) P.Scholze先生(菲尔兹奖,2018-09-18)。

 
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多义算术


(2006-02-06)  Z轴:p-adic整数环
如果允许无穷多个基数-p数字,整数会变成什么样。

动机:

所谓的“二的补码”二进制计数允许表示符合正数加法规则的负整数。 例如,考虑以下总和,其中比特的传播“被携带”从右向左取消从第一个开始无限多个位加数

...111111111111111111111111111111010+                                  110=                                    0

作为第二加数是二进制表示整数6的第一加数必须表示-6。在计算机中使用此的有限版本,其中,预定数量的比特(例如。,32位组成一个单词,按照惯例最左边的一位单词 代表左边无限多的相似位。

类似地,这里有三个相同的项,在基数5中加起来等于1:

...131313131313131313131313131313132+。。。131313131313131313131313131313132+。。。131313131313131313131313131313132=1

如果这有任何意义的话,“…13131313132”因此应该是三分之一基数为5的单位好吧,对这些事情有一个合理的定义:

定义和基本属性:

对于技术原因,计数基数通常选择为质数p这样的物体就叫做p-adic整数 :

A类p-adic整数是一系列残留物n个 第页n个 
(n>0)其中n+1与…一致n个模pn个

数量n个被称为n阶剩余 这样一个p-adic整数。 普通整数N(也称为有理整数在这种情况下)是的特例p-adic整数,其n阶剩余仅为n mod pn个

定义了两个p-adic整数的和(或积)作为p-adic整数,其n阶剩余是两个操作数的n阶剩余。 模块化算法然后确定p-adic整数构成a戒指

p-adic整数环是 可数的(0到1之间的实数的每个基数-p展开都对应于p-adic整数。几乎所有的雷亚尔都只有 这种扩张;很多人都有.)

可逆p-adic整数:

p的素性确保了是不是零除数在这个圈子里 (即,两个非零p-adic整数的乘积不能为零)。 如果1非零,p-adic整数A=(n个据说是可逆的因为它有一个倒数,也是一个p-adic整数。 (提示:在这种情况下,n个具有反模pn个.)

亨塞尔引理  |  库尔特·亨塞尔(1861-1941)
 
Hensel引理与p-adic数(14:20) 哈普雷特·贝迪  (2016-05-21).
定义的p-adic整数(14:20) 哈普雷特·贝迪  (2016-07-09).


(2006-02-11)  术语:多进制整数

当考虑复合基数(或不假定为素数的基数)时作者喜欢使用符号g作为基数,并讨论g-adic整数。常见的希腊语科学前缀可用于:

g(或p) 256 71011
g-adic 二元的三元的五边形的六边形的 七元的十年的十一进制的

当g是素数p(4,8,9,16,25)的幂... ) 因为相应的集合与p的集合同构。

当p的值不相关时,最好说第页,共页多进制整数而不是p-adic整数 (或同时多元数而不是p-adic码数字).同样,我们谈到多边形 而不是n个gons 除非n的值在相邻表达式中显式使用。

到目前为止,数学家们忽略了这个恰当的用法。 不幸的是,我自己偶尔也会为此感到内疚:A适当标题这本文章集应该是多义算术


(2006年02月09日)如果p不是素数呢?处理零直径护目镜
十进制示例出现在下一篇文章,其可以首先被读取。

素数基数为p时,非零的乘积p-adic整数永远不会零(这就是为什么这个p-adic数可能)。

复合基数(g)不是素数的幂(包括十进制的编号)我们没有这样的运气:存在零直径护目镜必须时刻牢记(在一个环中零维镜是,根据定义,非零元素与某个非零元素的乘积为零)。 以下是一些明确的示例零直径护目镜在g-adic整数中。

如果基数不是素数的幂,则可以表示作为两个因素(p和q)的乘积两者都不分彼此.以下残留序列然后定义两个乘积为0的非零g-adic整数(u&v):

单位n个=qn个模数(pq)n个                   [注意u=u]
v(v)n个=pq个n个模数(pq)n个                   [注意,vq个=v]

下一篇文章,使用一致的符号,在十进制(p=2,q=5)中使用更实用的方法以确定两个序列都正确定义pq-adic整数(位于在上面感官)。 我们可以然后 看到uv=0,尽管两个因子都不消失。

如图所示下一个十进制(g=10)即使是简单的二次方程,如果存在周围的零度护目镜。。。

x个2=0从未有g-adic整数的非零解(因此,方程式(x-)2 = 0 只有一个解决方案)。 没有(非零)幂零的g-adics;非零g-adic整数的幂从不为0(提示:克千牛顿|x个n个k个 表示gn个|x个n个).

一般来说,P(x)Q(x)和P(xk个Q(x)在g-adic整数中具有相同的根(提示:后者除以[P(x)Q(x)]k个).


(2006-02-09)  10-adic整数 (十进制整数,或十进制)
一些娱乐十进制的奥克拉。。。 与一起玩零直径护目镜

让我们考虑一个递归定义的十进制余数序列(5, 25, 625, 0625...A007185号其确定10个adic(或十年的)整数u:

单位1= 5           单位n+1  =  (u)n个)210年款n+1

对n的归纳可以表明单位n+1确实是这样的k 10个n个+u个n个 (提示:2kun个是10的倍数)。 此外,由于它的所有连续十进制残差验证了以下内容等式,u本身也是;u是幂等的

x个2=x

在一个幺正环,方程系数为x(x-1)=0所以,如果没有零直径护目镜,只有解决方案(0和1)。实际上,10-adic溶液。 如果x是解,那么(1-x)也是解。 (A016090型)

0 = ...00000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000
1 = ...00000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000001
u=。。。62166509580863811000557423423230896109004106619977392256259918212890625
1-u=。。。37833490419136188999442576576769103890995893380022607743740081787109376

为了验证这一点,拿起计算器,输入任意一个非平凡解的最后n位数字。 方形那个获得一个数字其最后n个数字相同。 或者,将事物乘以它的“前身”(以结尾要么。。。890624或。。。109375),然后得到一个以n个零结尾的数字。

类似地,尽管方程x2= 1 可以作为(x-1)(x+1)=0的系数它有十进制溶液(如果x是解,那么-x也是解)即:

1 = ...00000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000001
1-2u=。。。75666980838272377998885153153538207781991786760045215487480163574218751
2u-1=。。。24333019161727622001114846846461792218008213239954784512519836425781249
-1 = ...99999999999999999999999999999999999999999999999999999999999999999999999

x的十次解 3=x。 被称为三形的其中有9个,包括全部的以上各项中:0、1、1-2u、u-1、u、-u、1-u、2u-1、-1。

x个2+1=0没有解决方案(因为没有100)但x(x2+1) =0有两种解决方案(除0之外)以十进制整数表示:

v=。。。06862593839649523223304553032451441224165530407839804103263499879186432
-v=。。。93137406160350476776695446967548558775834469592160195896736500120813568

每个这样的解决方案验证x5=x(当它生成x(x2+1) (x)2-1) 消失)。 这表明了以下n阶残差的递归定义v(十进制整数的一个恰当定义,每当v(v)1偶数)。

v(v)1= 2           v(v)n+1  =  (v)n个)510年款n+1

我们可以注意到uv=0和u=1+v2用娱乐数学家的行话来说x个 5=称为x五态的 15个五态十进制整数,包括所有三形癸烷:

0 = ...00000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000
1 = ...00000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000001
1-2u=。。。75666980838272377998885153153538207781991786760045215487480163574218751
v=。。。06862593839649523223304553032451441224165530407839804103263499879186432
-u-v=。。。30970896579486665776138023544317662666830362972182803640476581907922943
u-v=。。。55303915741214287777252870390779454884838576212137588152996418333704193
u-1=。。。62166509580863811000557423423230896109004106619977392256259918212890624
u=。。。62166509580863811000557423423230896109004106619977392256259918212890625
-u=。。。37833490419136188999442576576769103890995893380022607743740081787109375
1-u=。。。37833490419136188999442576576769103890995893380022607743740081787109376
-u+v=。。。44696084258785712222747129609220545115161423787862411847003581666295807
u+v=。。。69029103420513334223861976455682337333169637027817196359523418092077057
-v=。。。931374061605047677669544696754855877583446959216019589673650010813568
2u-1=。。。24333019161727622001114846846461792218008213239954784512519836425781249
-1 = ...99999999999999999999999999999999999999999999999999999999999999999999999

如果xn个=x一些整数n大于1x被称为多态的令人惊讶的是全部的多态10-adic整数是五态的。。。 因此,唯一的多态10-adic整数就是上面列出的15个十进制!


现在让我们考虑一个因子一元论的十进制整数的二次方程:

(x)-)(x)-b条)   =   0

由于4不是十进制整数中零的除数(读者可能想证明一个普通整数在多元的整数)一个相等的 通过乘以4并重新排列得到:

[2x-(+b条) ]2==========================================================================(-b条)2

A类足够的保持这种状态的条件是2倍=(+b条)+年(-b条)其中y是上面列出的四个“统一平方根”之一(即1,-1,1-2u,2u-1)。 这产生了四个方程,其中我们可以取消因子2(我们可以这样做,因为2不是零的除数在十年整数中)。 通过这种方法,我们得到了x的以下四个解,它们通常是不同的(如果=b条并且可能只产生两个值在特殊情况下,如b条 = +ku)。

,        b条,        单位+(1-u)b条,        (1-u)+u个b条

例如,x2+x+8=0没有真正的解,但有四个十年的:

w个=...846001309162982116098126825854038627744656299971933409202632873031
u-1+(2u-1)瓦=...819351433154332034684514552613602518954295770465438321601810486343
-u+(1-2u)w=...180648566845667965315485447386397481045704229534561678398189513656
-1周=...153998690837017883901873174145961372255343700028066590797367126968

上述方法失败对于二次方程其超前系数为  可逆的例如x(5x-1)=0只有一个非零解:

u/5=。。。12433301916172762200111484684646179221800821323995478451251983642578125

注意u可以被5的任意幂整除(自(u/5)起n个=单位/5n个就像是
1-u可以被2的任意幂整除(自((1-u)/2)n个=(1-u)/2n个).

为了求解方程x(5x-1)=0,我们可以注意等于5x(5x-1)=0(等于5不是零的十进制除数)。所以,我们有5x=y其中y是上述方程式y(y-1)=0。由于其中只有两个可以被5整除,因此原始值方程式只有两个宣传的解(0和u/5)。领域十进制数(已引入在下面对于素数基数的通常情况)5具有倒数(即:0.2)和x(5x-1)=0有4解决:

0 = ...0000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000   
u/5=。。。3301916172762200111484684646179221800821323995478451251983642578125   
1/5 = ...0000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000.2
(1-u)/5=。。。6698083827237799888515315353820778199178676004521548748016357421875.2

非零(10-adic)解n x个2=称为xn-自形如果定义了,则每个表达式1/n、u/n和(1-u)/n给出其中之一。 即0、1或3n-自守10-adic整数取决于什么GCD公司(n,10)是:

 全球气候变化大会(n,10) 12510
n-自形
十进制整数
1/n个
不适用
(1-u)/个
 
 
(1-u)/个
 
u/n(无)
 
没有人

更广阔的领域第页,共页十进制数 (允许小数点右侧有有限多个数字) 每个非零[普通]整数n都有一个倒数(1/n)和方程式n x个 2=x总是 有4种不同的解决方案:

0、1/n、u/n和(1-u)/n

多项式方程的这种额外解很有趣,但笨重的他们只考虑了首要的基数p.周期。


(2011-09-15)  J.A.H.Hunter(1902-1986)的十年拼图
10-adic方程启发了许多娱乐数学家。。。

这个在上面可以用来理解以下模式:

97  
2737  
1755937  
70495937  
2582935937  
225707335937  
174319439335937  
747756919335937  
203950881319335937  
107145357117319335937  
11956559419477319335937  
1539378434417877319335937  
  =   2x个 72- 1
  =   2x个 372- 1
  =   2x个 9372- 1
  =   2x个 59372- 1
  =   2x个 359372- 1
  =   2x个 3359372- 1
  =   2x个 93359372- 1
  =   2x个 193359372- 1
  =   2x个 3193359372- 1
  =   2x个 73193359372- 1
  =   2x个 773193359372- 1
  =   2x个 8773193359372- 1

这个例子是归功于数学专栏作家J.A.H.亨特(1902-1986)。 它只是方程的十次解:

x=2 x2  - 1

这个方程有两个解 10 (即1和7),其中种子中的两种不同解决方案十进制整数,即1和a非平凡解h与上述一致。 在更广泛的背景下十进制数其他解决方案。。。 (尽管p-adic数通常引入只有当基数p是首要的 ). 这4种解决方案是:

1 = ...000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000001   
h=。。。249764371295716500836135134846344163506159929966088384389877319335937   
½-h=。。。75023562870428349916386486515365583649384000700733911615610122680664063.5
-½ = ...999999999999999999999999999999999999999999999999999999999999999999999.5

虽然h可能具有最好的娱乐价值J.A.H.亨特(½-h)是一个很容易被忽视的接近秒!例如:

30101090670122680664063.5  =  2 (122680664063.5)2 -  1

Futility壁橱(2011-09-13)数学注释#93 格雷格·罗斯。将谜题归因于J.A.H.Hunter。
数学少旅行(2011-09-14)好奇心 作者:Brent Yorgey(反向链路 通过Matt Gardner Spencer)。
詹姆斯阿尔斯通希望猎人(1902-1986)"数字乐趣"牛津大学出版社(1956)和多佛(1965)


(2006-02-06)  :p-adic数域(对于任何首要的第页)
p-adic数是1897年由库尔特·亨塞尔(1861-1941).

这个领域p-adic数的戒指p-adic整数的什么有理数域指向普通整数环:更准确地说p-adic数构成商域环的p-adic整数

商字段不能被建造带有一个包含零除数这使得p是素数的幂。在不失通用性的情况下我们假设p是素数(因为用任意p的幂与我们得到的同构(p本身)。

任何非零p-adic整数的形式都是,其中A是可逆的p-adic整数(对于可逆p-adic整数本身,m为零)。 The 构造引入p的幂的倒数我们可以称之为消极权力第页,共页。

因此,不可逆p-adic整数的逆是可逆的乘积p-adic整数乘以a消极的p的幂因此,作为p-adic整数的商全部的 p-adic数的简单形式如下,其中m可以为负数:

¥
å q个其中q个位于{0,1,2…p-1}中
i=米

当它有无穷多个非零项时,这个和只根据一个度量收敛,对于这个度量p是小的。提供了这样的度量在下面,这使得字段Q第页 完成 (即,每柯西层序会聚在里面)。

假设q非零,即上述p-adic和的p-adic度量是p-米


(2006年2月17日)两个p-adic数的初等除法
就像平常一样长除法,仅向后。。。

让我们逐步计算7分为1的十年除法:

1/7 = ...57142857142857142857142857142857142857142857142857142857142857142857143

在下面列出的每个步骤中,我们都面临一个“余数”。 必须找到一个新的数字,该数字的乘积是除数(本例中为7)最后一个数字与余数的最后一个非零数字相匹配(带下划线)。 然后从余数中减去该乘积,得出下一步的新余数。。。

剩余项:121=7 x 3...99999999980         28=7 x 4<-+...999999997007=7 x 1|...99999999000         49=7 x 7|...99999950000         35=7 x 5|...99999600000         56=7 x 8|...99994000000         14=7 x 2|…99980000000         28=7 x 4--+商=。。。2857143 = ...2857142857142857143

按照惯例,带有静脉上面代表无数次重复那个字符串。

请注意,可能并不总能找到令人满意的“下一个数字”十进制(零维,如上述u和v,没有乘法逆)。 然而,当基数为首要的,这是我们通常的假设。

当基数不是素数幂时,上述算法会模糊地进行除法将零维数转换为其倍数之一(如果uv=0,将ux除以u可以得到许多值,包括任意y的x+yv)。

有一个更快的方式计算p-adic整数的倒数,即最容易理解的是p-adic度量 我们稍后会介绍。


(2012-10-29)  上横线符号
对于p-adic和有理数都是一样的。

正如在上一节,在p-adic数扩展到代表数字串的无限多次重复绑定

这与传统上使用对于普通分数。我们只是区分p-adic数和将省略号(…)放在左边的有理数前一种情况下的重复字符串。 overbar右侧的省略号对于有理数是可选的,但建议使用(为了可读性)在任何讨论中,如本次讨论,p-adic和有理数共存。示例:

1/7=。。。285714
1/7   =   0.142857...

过棒可能跨越小数点:

100/7   =  14.2857...

我发现的唯一一款袖珍计算器显示的结果带有overbars是卡西欧的ES计算器卡西欧决定避免超过小数点以不总是显示尽可能短的表达式为代价。 因此,在上一个示例中,Casio显示的结果是:

100/7   =   14.285714...

为了节省空间,袖珍计算器不显示终止省略号在排除p-adic数的情况下是多余的。。。

其他几个发人深省的例子:

...14.2857 =  (...142857.3 - .3)/10000 =  (1/70-3/10)/10000 =  -1/35000
 
    2/19   =   0.105263157894736842...
-2/19   =   ...105263157894736842
 
    3/29   =   0.1034482758620689655172413793...
-3/29   =   ...1034482758620689655172413793

我们将很快使用所提供的基本工具解释这些模式下一个


(2006-02-06)  p-adic度量|x个|有理数x:
如果非零有理数用最低项表示为x=pn个(账户那么,根据定义,|x|=p-n个(我们还定义|0|= 0 .)

该估值于1913年由约瑟夫库尔夏克(1864-1933).

例如:    |12/7|2 =  ¼      |12/7|7 =  7      |12/7|5 =  1

理性并非如此完成关于这个度量。 关于p-adic度量的有理数的完成(基于等价类第页,共页柯西序列是上面提到的吗p-adic数域

这种方法可以解释为分析的p-adic数的定义,我们已经介绍过了代数地作为商域p-adic整数的正式地表示为对象位置计数基数p的如果基数点的左边允许无限多个数字但它右边只有有限多个非零数字。。。

度量和拓扑属性:

在场或环中标量范数 (或估价)是非负[实]函数||仅在零处消失,即乘法的 (即|x.y|=|x|.|y|)并遵守三角不等式 |x+y|≤|x|+|y|。上述p-adic度量就是这样一种规范。

“矢量”规范||.|| 在上向量空间在一个被赋值的领域|必须满足关系||x V||=|x|||V||。

A类距离是非负[实]对称的二元函数只消失当其参数相等时,满足三角不等式:

d(x,z)≤d(x,y)+d(y,z)

距离据说是超测量的如果它服从更强的不等式:

d(x,z)≤最大值(d(x,y),d(y,z))

p-adic距离(和/或p-adic范数)恰好是超度量的。

距离通常来源于规范(尽管不一定如此)通过关系d(x,y)=x-y(或d(x、y)=x-y)。 在这种情况下,术语“距离”、“标准”和“公制”基本上是指用于同一事物,并且在某种程度上可以互换使用。

半径为R的[闭合]球是以下所有点的集合距离给定点的距离最多等于R。 使用p-adic度量,两个半径相同的球要么不相交,要么完全相同!

奥斯特罗斯基定理:

1916年,亚历山大·奥斯特罗斯基(1893-1986)表明,只有三种方法可以定义字段上的绝对值有理数:

  • 平凡的绝对值(0表示零参数,否则为1)。
  • 上升到正指数小于或等于一 标准绝对值(本身等于匹配其中一个的非负数论点或相反)。
  • 提高到固定正指数的幂p-adic度量


(2006-02-19)  快速简便的计算p-adic倒数 :
p-adic乘法逆是简单序列的极限,其收敛性最好根据p-adic度量

考虑一个p-adic数以标准形式,其中是一个可逆的p-adic码整数,其倒数(乘法逆)是(1/一个)第页-米,其中1/一个可以有效计算通过逐次逼近 :

| 1/一个-x个1|第页< 1x个n+1  =  ( 2- x个n个)x个n个

这是以下近似序列中最简单的情况(k=2)(对于正整数k)其中右侧实际上是一个多项式函数第页,共页和xn个 (该被减数取消这个减数的第一学期)。

| 1/一个-x1|第页< 1x个n+1  =  (1/一个) -k-1型(1/一个-x个n个)k个

让我们分析一下这个算法。首先,因为一个可逆的p-adic整数,初始条件简单地说,初始近似的最后一个p-adic数字必须是正确的。 对于一个小基数p,通过建立一个倒数表很容易做到这一点模p(对于单炮,使用试错法)。 对于大p模p可以是作为贝佐特系数 (一种方法是追溯欧几里德算法的步骤)。

现在,观察一下(因为|k-1号机组|= 1) 数量|1/一个-x个n个| 每次迭代都精确到k的幂增加n。

因此,正确位数每一步乘以k。。。  在最简单的过程中(如前所示,k=2)每次迭代正确位数加倍,只需两次模乘的费用!

如果n个 b条n个余数是模pn个 第页,共页及其倒数,则:

1   =  1 b条1模块p             b条2个==================================================================================( 2- 2个 b条n个b条n个模块p2个


(2012-10-30)  分数的基数-g与g-adic表示。
有理数也存在于p-adic数

让我们回到我之前承诺要阐明的“巧合”:

    2/19   =   0.105263157894736842...
-2/19   =   ...105263157894736842
 
    3/29   =   0.1034482758620689655172413793...
-3/29   =   ...1034482758620689655172413793

在有理数的(普通)领域中,1/q的十进制展开式(其中q为正有理整数)形成一个周期字符串基本周期是n位整数P。 n是最小的正整数,等于10n个-1是q的倍数。 使用卡迈克尔的λ功能我们可以说长度n是(q)它本身就分裂了(f)(q) Euler totient公司第页,共页。 周期P由以下公式给出:

P=(10n个-1)/q个它确实产生:
1/q=P/(10n个-1)   =   0.P(P)...

另一方面,在十进制整数领域。。。P(P)代表:

P(1+10)n个+ 102个+ 103个+ 104个+ ... )

十进制米制的 制作括号内的系列收敛至1/(1-10n个).

-1/q=P/(10n个-1)   =   ...P(P)


(2011-09-20)  多项式p的p-根
如何将模p的根转换为p-adic根。

示例:求解x2+p-adic整数中的1=0。

该方程的根模为奇数素数p当且仅当p等于1模4建立这种关系的一种方法是将所有p-1非零元素划分为{x,-x,1/x,-1/x}形式的集合。

有k个这样的不相交集,有4个不同的元素,一个集由x的两个根{-1,+1}2-1.可能还有另一个两个元素的集合,由x的根构成2+1. 如果p-1是4k+4,则必须存在此类根,否则(p-1=4k+2)他们不能。

特别是x的模5的根2+1  是两个残基2和3下面给出的一般推理表明,一个根是五元整数i其残留物in个模5n个迭代定义为如下(另一个五边形根当然是-i):

1= 2           n+1  =  {我n个+[(i)n个)2+1]}模块5n+1

我=...00301131300030330421304240422331102414131141421404340423140223032431212
-我=...44143313144414114023140204022113342030313303023040104021304221412013233

在十三进制中,两个根是…A67B41505474036C688101550155和……26518B7C7858C960644BCB77CB78(字母A、 B、C支架分别用于数字十、十一、十二)。

琐事:上面的第一个被称为“ABC”13-adic整数,因为有点不太可能的事实(先验的,27分之一的机会)以一定的精度(这里是28位数字)A、B和C只出现一次,按字母顺序。 这个可能性这将以28位数的精度发生最右边的数字是400分之一的机会(精确地说,C(27,3)1024/2013年27 ). 该模式还能维持5位数(892.7中的概率不到1):

ABC=。。。6A69555A67B41505474036C688101550155

13-adic整数可以定义如下:

1= 5           n+1  =  {我n个+9[(i)n个)2+1]}模块13n+1

为了证明这是一个13进制整数的收敛定义,我们只需要观察到如果我们替换n个通过我n个+13岁n个 对于任何k。事实上,这种替换将上述花括号转换为:

n+1=====================================================================n个+9[(i)n个)2  + 1 ]+13岁n个[1+18英寸n个+k 13n个]

第二个括号可以被13整除,因为它的模13与:

1+18英寸1  =   1 + 18 . 5   =  91   =   7 . 13 量化宽松政策

一般来说,如果我1是x的根模p2+1,p-adic整数中多项式根的第n个残数可以是递归定义如下:

n+1  =  {我n个+b[(i)n个)2+1]}模块pn+1
其中b=挡板( -2个1,第页)

不用说,这样定义的p-adic整数验证了以下等式,这样括号(我们的原始方程)就消失了:

x=x+b[x2+ 1 ]

相反,任何p-adic根都是通过这种方式获得的。因此,有很多p-adic根,因为存在模p的根(即0或2,如上所述)。


(2012-08-18)  有理数上的实向量空间和p-adic向量空间。
没有(重要的)连续的两者之间的线性映射。

这个领域 问 有理数(由普通整数的比率组成)是字段的子字段对 实数。 问 也是字段的子字段p-adic数如上所述。 这两者也可以考虑向量空间在田野上问 (即,理性是标量,没有其他内容)。 这个任何一个空间都是无限的。

关于有理数的标度,让我们考虑一个线性函数(f) 从p-adic数到reals。因为零是任何线性的零的图像函数,关于零的连续性意味着:

“e> 0, 美元> 0, "x个Î ,  (|x|<) Þ ( |(f)(x) |<e(电子))

这在x=y p时失败n个对于足够大的n除非 (f)(y)=0.提示:

|x个|=|年| /n个(f)(x) =pn个 (f)(年)(通过线性超过问

因此(f)对于每个p-adic数y,(y)=0。

相反,线性函数在0处的连续性 从实数到p-adic数意味着:

“e>0中美元> 0, "x个Î 对  ,  (|x|<) Þ ( |(x)|<e(电子))

通过考虑x=年/月n个对于足够大的n我们可以确定(y)=每一个实y的0以下是可怕事实的总结:

任何线性图(关于理性)
p-adic数和实数之间是
 要么处处不连续或者到处都是零。 

我们使用的事实是,赋范空间上的线性映射在任何指定点当且仅当它在零点(原点)连续。


(2006-02-07)  Helmut Hasse的本地-全球原理
实数和全部的p-adic域适用于有理数。

一个给定类型的方程被称为服从哈斯原理当每实例对理性有一个解决方案当且仅当它有一个真正的解决方案时以及任意素数p的p-adic数解。 Helmut Hasse签名

1920年10月赫尔穆特·哈塞(1898-1979)在下面工作库尔特·亨塞尔,p-adic数的发明者表明这一原则适用于二次的 方程,不仅适用于有理数和p-adic数,也适用于任何“全局”字段与…有关本地字段 (Hasse-Minkowski定理)。

如果这样的事情是真的立方体的方程式,我们可以做肉馅Birch和Swinnerton-Dyer猜想哪个是克莱数学研究所 已发布赏金 一百万美元!

哈斯原理(局部-全局原则)  |  Hasse-Minkowski定理


S N罗伊来自印度(2006-05-08;电子邮件)  旋转数字
是否有一个正整数在其前导数字时值加倍被转移到右边?[比如12345变成23451。]

没有这样一个n位整数(n>1)的形式如下第10天n-1个+年其中d是一个单数字非零数字,y是(n-1)位数字,使得:

2(第10天n-1个+y)=10年+天
也就是说:[2´10n-1型-1] d日=8年=2

由于方括号是奇数,2必须除以其他因子(d)。 作为一个非零的个位数,d必须等于8因此,y等于括号和不能成为(n-1)-数字,根据需要。 (括号有n个数字;n=2为19,n=3为199,n=4为1999,依此类推)量化宽松政策

解决方案可能存在于非决定性的编号。 最简单的例子是以5为基数,其中31是13的两倍(换句话说,16是2乘以8)。

2006年5月8日,S N罗伊写的:[编辑摘要]
帮助很大,而且响应时间很短!我感到惊讶和感激阐述的清晰性。。。 [续在下面]

一般性讨论,对于任何计算基础。。。

让我们借此机会展示一个完整的示例数学发现过程,其中规则模式通过研究明显的混沌和概括特定案例。 出于教育目的,我们已经离开了全部的脚手架过程中实际使用的,包括数值示例。。。

基2中没有解决方案,因为将非零位放在最右边将生成一个古怪的 数字,它不能是任何东西的两倍。 对于形式2的基础也没有解决方案k个+2 (因为上面给出的参数是十进制的,对应于k=3)。 我们将看到后来,这些基础是只有无法解决的问题(2, 3, 4, 6,10, 18, 34, 66 ...A056469美元).

现在,观察一下,如果我们有一个解(比如基数5中的13),我们会得到另一个解决方法将该溶液中的数字连续复制几次:13、1313、131313等因此,超越普通整数,另一个解决方案显然是周期5-adic整数。。。13131313131313. 以g为基数的任何有限解都对应这样一个周期g-adic整数哪一个是解决方案线性的x中的方程,只涉及一个参数,即周期模式的“前导”数字d(上例中d=1),不考虑其长度:

2 x=克x+天

g=5对于d,我们只有5种可能性(即:0,1,2,3,4)。 每一个都会产生一个5进制整数的唯一解,即:

0、-1/3、-2/3、-1和-4/3

然而,如果我们只对非零感兴趣,我们可以排除d=0解决。此外,不需要考虑较大的前导数字(3和4)总之,因为它们使一个普通整数的两倍有一个额外的数字。。。 现在,情况d=2产生五元数-2/3 = ...31313131,其中“2”不是期间的前导数字(它是无处期间内)。 因此,只剩下d=1的可能性,对应已描述的解决方案系列(两个数字“13”的有限重复次数)包含以5为基数的普通整数的所有解。

更一般地说,这种g-adic方法将基于g的问题简化为简单的检查仅有(g-1)/2例g-adic病例。以下是小碱基的结果:

通过将数字向左旋转一位而加倍的整数。
基数以十进制表示。十进制以上的数字为:A=十,B=十一,C=十二,等等。
底座基本数字模式(每个可以重复多次)
5 13
7 1254     2541
8 25
9 125     251     376
11 124986     249861    37     498612
12 2497     4972
13 12495BA837、2495BA8371、3712495BA8、495BA83712、5BA8371和249
14 49
15 124936DCA5B8、24936DCA4B81、36DCA5B81249
4936DCA5B812、5B8124936DCA、6DCA5B81 2493
16 249 492 6DB
17 1249 2491 36DA 4912号5B 6DA3 7FEC公司
19 1248HGEA、248HGEA1、36D7FC5B、48HGEA12
5B36D7FC、6D7FC5B3、7FC5P36D、8HGEA124
20 248HFB 48HFB2 6D 8HFB24
21 1248HE7F9JIGC36D5B,248HE7F9JIGC36D5B1,36D5B1248HE7F9JIGC、,48HE7F9JIGC36D5B12,5B1248HE7F9JIGC36D,6D5B1248HE7F9JIGC3、,7F9JIGC36D5B1248HE,8HE7F9JIGC36D5B124,9JIGC36D5B1248HE7F系列
22 48高清8高清4
23 1248HC、248HC1、36D、48HC12、5ALKIE、,
6D3、7F、8HC124、9JG、ALKIE5
24 248HALJF6D,48HALJF6D2,6D248HALJF,8HALJF6D24,ALJF6D248H型
25 1248小时9日36天,248H9JE36D1,36D1248H9JE,48H9JE36D12,5ALIBNMKG7F,6D1248H9JE3,7F5ALIBNMKG(伦敦),8H9JE36D124,9JE36D1248H,ALIBNMKG7F5,BNMKG7F5ALI公司
26 8小时

只有3u+2形式的基g才有两位数的解(即ug+2u+1)。

这个两位数的图案是只有解决方案,当g=3´2k个+2 (即5、8、14、26、50、98、194、386、770、1538、3074、6146、,…)因为十进制大小写可以修改以证明前导数字d必须是2k个

对于g=5u+2,我们发现两个四位数模式:(u,2u,4u+1,3u+1)(2u,4u+1,3u+1,u)是唯一的解如果u=2k个(g=7、12、22、42…)

对于g=7 u+2,有3个三位数图案:(u,2u,4u+1),(2u,4mu+1,u)和(3u,6u+1,5u+1)。这些是唯一的解决方案如果u=2k个(g=9、16、30…)

对于g=9u+2,我们找到了上述两位数的解(3u,6u+1)和3个其他六位数模式:(u,2u,4u,8u+1,7u+1,5u+1),(2u,4u,8u+1,7u+1,5u+1,u),(4u,8u+1,7u+1,5u+1,u,2u)。 如果u=2,就只有这些了k个(g=11、20、38、74…)

g=11u+2,我们得到:(u,2u,4u,8u+1,5u,10u+1,9u+1,7u+1,3u,6u+1)及其旋转以“u的倍数”领先。。。

让我们概括所有这些来画出完整的画面:

其值以左旋方式加倍的基本数字模式数 :
底部g=(2m+1)2k个+ 2, 确切地m个非零解,每个对应于一个前导数字d=i 2k个, 对于i,介于1和m之间。

证明:首先,我们注意到一个与我们为十进制的案例很容易证明任何其他前导数字:

我们必须解决2(d克n-1个+y)=g y+d对于整数y<gn-1个这意味着[2克n-1个-1] d日=(2米+1)2k个这意味着d=i 2k个 (因为方括号是奇数)。 作为正整数i不超过表达式(2米+1)(克n-1个-1) /[2克n-1个-1]它在1到m之间。

相反,每个这样的i只能有一个解决方案对应于x=-i/(2m+1),它确实是a(周期)g-adic整数,因为g和2m+1是互质棘手的部分是检查这个潜在的解决方案总是有正确的“前导数字”。 为此,我们将建立一个有趣的明确的公式“单位”模式中的数字(从中导出所有其他解决方案)。。。

在不失一般性的情况下,我们可以假设i=1,因为其他情况下的g-adic整数是通过将这个基本整数相乘得到的通过i。

顺便说一句,这些产品的周期可能会更短,与g=11的情况一样,i=3(不过,如果2m+1是质数,就不会发生这种情况)。

让你成为2k个我们有g=(2m+1)u+2前导数字(d)是u。因此,最右边的数字是u的两倍u或g+u但前者被排除在外(即使k>0),因为我们只考虑i=1,这使得最少的两人领先的可能力量(如果不涉及携带在最右边的数字加倍时,向右旋转的模式将是以较小的二次方领先的解决方案)。 因此,最右边的数字是d日0=(m+1)u+1周期模式为:

d=dn-1个=u+0  ...    d日j个=j个u个+b条j个   ...    d日0=(m+1)u+1

在这种情况下b条j个为0或1(b条n-1个为零,也为零b条n-2个除非g=5)。 关键的观察结果是j个是完全一致的至2j+1(j+1)模数(2m+1)然而b条j个等于1当且仅当j个大于m(是的,相同的下标j)。

使用此公式,其有效性如下所示,我们可以注意到,这个“单位”模式的长度n(以g为基数的最长长度)只是2的乘法顺序模(2m+1),这意味着(顺便)周期n最多等于g-3注意,2模(2m+1)的倒数是系数(m+1)出现在最右边数字d的表达式中0

检查上述显式公式的有效性:

呼叫cj个在第j列注入的“进位”(0或1)加倍操作,我们将证明该值是通过适当的如果我们建立以下关系(对以下情况有效如果我们放置d,则j=0-1=d和c(c)0 = 0 ).

2天j个+c(c)j个=天j-1型+克cj+1(j+1)

自c起j+1(j+1)=b条j个 这种关系正是由以下案例分割产生的:

  • 如果j个大于m,则j-1型不是:b条j个=1=cj+1b条j-1型=0=cj个
    2j个u+2b条j个+c(c)j个=========================================================(j-1型+2米+1)u+2  =  j-1型u个+b条j-1型+克cj+1(j+1)
  • 否则,b条j个=0=cj+1(j+1)b条j-1型=cj个因此:
    2j个u+2b条j个+c(c)j个  =  j-1型单位+b条j-1型  =  j-1型单位+b条j-1型+克cj+1(j+1)

最终检查很容易,但是推导这个简单的公式就是谋杀!  量化宽松政策

2006年5月8日,S N罗伊写的:[续自在上面]
同样的变换会把十进制数减半吗? 我相信只有9个这样的数字。我说得对吗?

周期性的 颓废的整数,显然有10个解决方案(其中9个为非零)到相应的方程组(其中d为单个十进制数字):

x=2(10 x+d)

x的解等于(非零)数字d乘以:

-2/19 =...05263157894736842105263157894736842105263157894736842105263157894736842

周期十进制模式105263157894736842生成普通的解决方案整数,以及它的前九个非零倍数(没有“溢出”,因为模式以“10”开头)。

105263157894736842210526315789473684315789473684210526421052631578947368526315789473684210631578947368421052736842105263157894842105263157894736947368421052631578

对于每个这样的18位解,我们有无穷多个18个n位数的解,如10526315789473684210526315789473684(A217592型)

同样,由于任何普通整数的解都会产生满足上述线性方程的周期10-adic整数,我们知道 在普通整数中不存在非零解在这9个无限家族之外。

g-adic方法确实能很快解决这类特定的难题。 如上所述,这也是一般性讨论的坚实基础。

(2012-10-28)尾注:

2009年4月N.J.A.Sloane等人。 (请参见A146088型考虑了将十进制数旋转到右翼(12345将变为51234)。

这个问题的解决方案显然是通过旋转得到的我们之前的9个图案在左边一个位置除了当它产生前导零位时(不允许使用052631578947368421)。

因此,只有18位解决方案(因此只获得了8个无穷族的解重复每一个这样的十进制模式任意次数)。 

105263157894736842157894736842105263210526315789473684263157894736842105315789473684210526368421052631578947421052631578947368473684210526315789

按递增顺序排序隐藏了一些规律性我们在上面讨论的“反向”问题中发现了(可以说是更好的一个)。 连续数字2,3,4,5,6,7,8,9确实出现连续出现在排序列表中,但现在它们位于最左侧位置和“1”缺失(这两句话与我们获得解决方案,它们可能不会采用更“直接”的方法)。 同样,真正的规律性来自十年的讨论。 从十进制数中获取小数破坏了绝对的简单性。


(2012-10-29)  将数字向左旋转,除以k的整数。
例如,102564变为025641,正好是它的四分之一。

对于任何k,解决方案都有其结构在上面对于k=2对于0到9之间的任何数字d,要求解的十进制方程为:

x=k(10 x+d)

10个十度溶液中的每一个x=-d k/(10k-1)产生有理整数的解(无穷多d)的非零值。

如果P是-k/(10k-1)的十年周期(普通分数k/(10k-1)的小数点顺便提一下则前10个解是P的前10倍(nP表示0到9之间的n)。这构成了十大解决方案系列:通过多次重复获得的单态{0}和9个无限族“可以说,可能包括“零次”这将生成空字符串…空字符串是正确的小数如果严格执行0不能是前导数字的规则,则表示为零。 不用说,当需要时,我们通常使用单个“0”数字写下一些东西。 然而,长整数的一些十进制或二进制计算机表示可能准确反映零没有有效数字(和/或零有效位)的事实。

例如,在其十进制数字的单个左转中被4除的数字包括0,数字102564乘以1、2、3、4、5、6、7、8、9以及任何被乘以的数字到(106公里-1)/(106-1) 对于任何正k因此,所有的解都很容易从最小的正解中推导出来,如下表所示:

n位十进制周期Pk个/(10k-1)=P/(10n个-1)
k个A128857号(k)=k/(10k-1)的十进制周期 组织环境信息系统 n个
00 0
11 A010785号 1
2105263157894736842A217592型18
1034482758620689655172413793 28
4102564 6
5102040816326530612244897959183673469387755 42
6 101694915254237288135593220338983050847457627118644067796658
71014492753623188405797 22
81012658227848 13
910112359550561797752808988764044943820224719 44
1010 2

桌子是无限的。它以11/109的108位周期继续(k=11):

100917431192660550458715596330275229357798165137614678899082568807339449541284403669724770642201834862385321

然后我们有:

12/119 =  0.100840336134453781512605042016806722689075630252...
13/129 =  0.100775193798449612403...
14/139 =  0.1007194244604316546762589928057553956834532374...
等(下一个有148位。)

k的小数点长度(n)/(10k-1)A128858号(k) :

【a(0)=0】1、18、28、6、42、58、22、13、44、2、108、48、21、46、148、13、78。。。

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