Quote (Helldemon @ 24 Nov 2011 00:06)
poblige, theoretische physik I aufgaben ( paar ects punkte sammeln

)
x²+y²=p , für welche primzahlen p gibt es lösungen? x,y ganze zahlen
so ich schreib mal ne kleine beweisskizze:
also: es gibt für p=2 und p=1mod4, lösungen dieser gleichung für p=3mod4 nicht, warum?
betrache den Ring Z[i]={q|q=a+bi, a,b aus Z}, jetzt ist das kreisteilungspolynom vom ring Z[i] x²+1
Norm von dem Ring ist N(q) = (a+bi)*(a-bi) = a² + b²
Proposition: für p Primzahl sind folgende aussagen äquivalent:
- p bleibt Prim im Ring Z[i]
- das kreisteilungspolynom zerfällt in Fp
jetzt muss man nur rausfinden für welche p das kreisteilungspolynom zerfällt?
Proposition: Für d|p-1 gilt x^d kongrunt zu 1 mod p, hat d verschiedene lösungen
also muss p=1mod4 sein, dann hat x^4-1 sozusagen 4 NST, x^4-1 = (x-1)*(x+1)*(x²+1) und somit zerfällt x²+1 in Fp
für p=3mod4, hat die gleichung x^4-1 eben keine 4 NST, somit auch keine 4ter ordnung also zerfällt x²+1 nicht
das ist im prinzip die beweisstruktur kurz zusammen gefasst