Re: [問卦] 質數到底有什麼用?

作者: jayfrog (寫不出coding)   2015-03-10 03:19:50
: 舉例來說,(4+i)(5-i)=21+i,所以21+i就不是高斯整數裡的質數-它可以分解嘛!
: 反之,2+3i就無法分解出自身和1、-1、i、-i以外的高斯整數,所以它是「質數」。
: 正整數裡面的質數未必是高斯整數裡面的質數,比方說2是個質數,可是把2當作一個
: 高斯整數時,我們卻可以將之分解為2=(1+i)(1-i)。
這裡說一下所謂的質數跟不可分解在其實是不一樣的事。
所謂的質數是指 if p|ab then p|a or p|b
a|b 的意思就是 a 整除 b
所以用中文來說就是 如果p可以整除兩數相乘的積(ab),那p要嘛可以整除a
要嘛可以整除b
如果可以做這件事的 p 我們才會稱為質數。
那所謂的不可分解
if a is not an unit and a=bc then b=u or c=u u:unit
所謂的unit 如果一個數u 存在另一個數v 使得 uv=1,那我們就說u 是一個unit
所以為什麼上面的例子會是 1 -1 i -i 的原因,因為這四個字是高斯整數裡唯四的unit
簡單來說 就是如果一個數a=bc時,如果b或c一定是unit,那我們就會說a是不可分解的。
上面那個不可分解是不是很像我們小時候學的質數概念呢?
那是因為在整數系裡,質數跟不可分解是等價的
那一個性質比較強呢?
答案是質數:
Suppose p is a prime and p=ab => p|a or p|b W.L.O.G. p|a
then a=pc so, p=pbc => bc=1, so b,c are units.
(注:W.L.O.G. 這個字在數學證明還蠻常看到的,他的意思是不失一般性。什麼叫
不失一般性呢?以上面的例子說,p要嘛整除a, 要嘛整除b。而且不論選那一個對我們
的證明影響不大,所以我們就可以不失一般性的假設p一定會整除a)
為了避免大家看不懂,簡單來說就是 質數一定不可分解
那會不會有不可分解的數 不是質數呢?
當然會有
我們先考慮 Z(√-5) 在這裡所有的數 都可以會寫成 a+b (√-5) a,b :Z
可以把這想說是很像復數的寫法,但是i變成(√-5)
而且 a b 都要是會整數。
那在這個數系裡, 3 很明顯就是不可分解的。
但是 3不是質數 因為 3|9 這個沒問題,但是 9=(2+(√-5))(2-(√-5))
而3不會整除其中一個數, 所以從質數的定義上來說, 3在這個數系裡 不會是個質數
希望大家好眠啊
作者: krishuang (五柳先生)   2015-03-10 03:26:00
你的表達能力比Hatred差
作者: Hatred (╮(⊙_⊙∥)╭)   2015-03-10 03:28:00
推區分質數和不可分解。好文!
作者: kinomon (奇諾 Monster)   2015-03-10 03:28:00
作者: jayfrog (寫不出coding)   2015-03-10 03:28:00
這也是我要學習的地方,口語化數學不容易
作者: krishuang (五柳先生)   2015-03-10 03:29:00
寫科普文也是要訓練的在下淺見:|符號沒有交代就跳進來u:unit 就是在這是指存在一個數v 使得 uv=1u或者unit是什麼?怎麼又跳出一個v?只知道uv=1這個是清楚明白的W.L.O.G. 不是唸數學的也不知道
作者: OK8066889 (麟唄舞集)   2015-03-10 03:35:00
跟我想得差不多
作者: krishuang (五柳先生)   2015-03-10 03:35:00
可以直接寫 不失一般性我只是淺見,提出來是為了讓我自己能看懂現在還真的有點想睡了 XDDD
作者: g6m3kimo (名為變態的神父)   2015-03-10 04:06:00
質數讓我射惹

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