Legendren symboli

Legendren symboli on lukuteoriassa symboli \left(\frac{a}{p}\right), joka kertoo, onko luku a neliöjäännös modulo p. Toisin sanoen se ilmoittaa, onko olemassa sellainen kokonaisluku b, että :{b^2}\equiv{a}\mbox{ (mod }p\mbox{)} eli b2:stä jää p:llä jaettaessa sama jakojäännös kuin a:stä. Symbolin otti ensimmäisen kerran käyttöön Adrien-Marie Legendre vuonna 1798 yrittäessään todistaa neliönjäännöslausetta. Määritelmä: Olkoon p pariton alkuluku ja a kokonaisuluku \left(\frac{a}{p}\right) = (a\mid p) = \begin{cases} 1 & \text{ jos } a \text{ on neliöjäännös modulo } p \text{ ja } a ot\equiv 0\pmod p, \\\ -1 & \text{muussa tapauksessa, eli jos } a \text{ ei ole neliöjäännös modulo } p, \\\ 0 & \text{jos } a \equiv 0 \pmod p \end{cases} Symbolia voidaan merkitä sekä muodossa \left(\frac{a}{p}\right) että (a\mid p). Esimerkiksi \left(\frac{1}{5}\right) = 1, koska esimerkiksi 42 = 16 on kongruentti 1:n kanssa modulo 5 eli sen jakojäännös 5:llä jaettaessa on 1. Sen sijaan \left(\frac{3}{5}\right) = -1, koska minkään kokonaisluvun neliö ei ole kongruentti 3:n kanssa modulo 5. Jos alkuluku p on valittu, Legendren symboli \left(\frac{1}{5}\right) = 1 käsitettynä a:n funktioksi on jaksollinen, jaksona p. Arvon 0 symboli saa, kun a on tasan jaollinen p:llä. Eulerin kriteerin mukaan \frac{a}{p}\equiv a^{\frac{p-1}{2}} \pmod p eli \frac{a}{p} ja a^{\frac{p-1}{2}} ovat kongruentteja modulo p. Jacobin symboli \left(\frac{a}{n}\right) on yleistys Legendren symbolista. Se ottaa huomioon myös ne tapaukset joissa alempi luku ei ole alkuluku. == Taulukko symbolin arvoista == Seuraava taulukko osoittaa Legendren symbolin \left(\frac{a}{p}\right) arvot kaikilla kokonaisluvuilla a väliltä 1 … 30 ja alkuluvuilla p, jotka ovat pienempiä kuin 128. a p 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 2 1 0 1 0 1 0 1 0 1 0 1 0 1 0 1 0 1 0 1 0 1 0 1 0 1 0 1 0 1 0 3 1 −1 0 1 −1 0 1 −1 0 1 −1 0 1 −1 0 1 −1 0 1 −1 0 1 −1 0 1 −1 0 1 −1 0 5 1 −1 −1 1 0 1 −1 −1 1 0 1 −1 −1 1 0 1 −1 −1 1 0 1 −1 −1 1 0 1 −1 −1 1 0 7 1 1 −1 1 −1 −1 0 1 1 −1 1 −1 −1 0 1 1 −1 1 −1 −1 0 1 1 −1 1 −1 −1 0 1 1 11 1 −1 1 1 1 −1 −1 −1 1 −1 0 1 −1 1 1 1 −1 −1 −1 1 −1 0 1 −1 1 1 1 −1 −1 −1 13 1 −1 1 1 −1 −1 −1 −1 1 1 −1 1 0 1 −1 1 1 −1 −1 −1 −1 1 1 −1 1 0 1 −1 1 1 17 1 1 −1 1 −1 −1 −1 1 1 −1 −1 −1 1 −1 1 1 0 1 1 −1 1 −1 −1 −1 1 1 −1 −1 −1 1 19 1 −1 −1 1 1 1 1 −1 1 −1 1 −1 −1 −1 −1 1 1 −1 0 1 −1 −1 1 1 1 1 −1 1 −1 1 23 1 1 1 1 −1 1 −1 1 1 −1 −1 1 1 −1 −1 1 −1 1 −1 −1 −1 −1 0 1 1 1 1 −1 1 −1 29 1 −1 −1 1 1 1 1 −1 1 −1 −1 −1 1 −1 −1 1 −1 −1 −1 1 −1 1 1 1 1 −1 −1 1 0 1 31 1 1 −1 1 1 −1 1 1 1 1 −1 −1 −1 1 −1 1 −1 1 1 1 −1 −1 −1 −1 1 −1 −1 1 −1 −1 37 1 −1 1 1 −1 −1 1 −1 1 1 1 1 −1 −1 −1 1 −1 −1 −1 −1 1 −1 −1 −1 1 1 1 1 −1 1 41 1 1 −1 1 1 −1 −1 1 1 1 −1 −1 −1 −1 −1 1 −1 1 −1 1 1 −1 1 −1 1 −1 −1 −1 −1 −1 43 1 −1 −1 1 −1 1 −1 −1 1 1 1 −1 1 1 1 1 1 −1 −1 −1 1 −1 1 1 1 −1 −1 −1 −1 −1 47 1 1 1 1 −1 1 1 1 1 −1 −1 1 −1 1 −1 1 1 1 −1 −1 1 −1 −1 1 1 −1 1 1 −1 −1 53 1 −1 −1 1 −1 1 1 −1 1 1 1 −1 1 −1 1 1 1 −1 −1 −1 −1 −1 −1 1 1 −1 −1 1 1 −1 59 1 −1 1 1 1 −1 1 −1 1 −1 −1 1 −1 −1 1 1 1 −1 1 1 1 1 −1 −1 1 1 1 1 1 −1 61 1 −1 1 1 1 −1 −1 −1 1 −1 −1 1 1 1 1 1 −1 −1 1 1 −1 1 −1 −1 1 −1 1 −1 −1 −1 67 1 −1 −1 1 −1 1 −1 −1 1 1 −1 −1 −1 1 1 1 1 −1 1 −1 1 1 1 1 1 1 −1 −1 1 −1 71 1 1 1 1 1 1 −1 1 1 1 −1 1 −1 −1 1 1 −1 1 1 1 −1 −1 −1 1 1 −1 1 −1 1 1 73 1 1 1 1 −1 1 −1 1 1 −1 −1 1 −1 −1 −1 1 −1 1 1 −1 −1 −1 1 1 1 −1 1 −1 −1 −1 79 1 1 −1 1 1 −1 −1 1 1 1 1 −1 1 −1 −1 1 −1 1 1 1 1 1 1 −1 1 1 −1 −1 −1 −1 83 1 −1 1 1 −1 −1 1 −1 1 1 1 1 −1 −1 −1 1 1 −1 −1 −1 1 −1 1 −1 1 1 1 1 1 1 89 1 1 −1 1 1 −1 −1 1 1 1 1 −1 −1 −1 −1 1 1 1 −1 1 1 1 −1 −1 1 −1 −1 −1 −1 −1 97 1 1 1 1 −1 1 −1 1 1 −1 1 1 −1 −1 −1 1 −1 1 −1 −1 −1 1 −1 1 1 −1 1 −1 −1 −1 101 1 −1 −1 1 1 1 −1 −1 1 −1 −1 −1 1 1 −1 1 1 −1 1 1 1 1 1 1 1 −1 −1 −1 −1 1 103 1 1 −1 1 −1 −1 1 1 1 −1 −1 −1 1 1 1 1 1 1 1 −1 −1 −1 1 −1 1 1 −1 1 1 1 107 1 −1 1 1 −1 −1 −1 −1 1 1 1 1 1 1 −1 1 −1 −1 1 −1 −1 −1 1 −1 1 −1 1 −1 1 1 109 1 −1 1 1 1 −1 1 −1 1 −1 −1 1 −1 −1 1 1 −1 −1 −1 1 1 1 −1 −1 1 1 1 1 1 −1 113 1 1 −1 1 −1 −1 1 1 1 −1 1 −1 1 1 1 1 −1 1 −1 −1 −1 1 −1 −1 1 1 −1 1 −1 1 127 1 1 −1 1 −1 −1 −1 1 1 −1 1 −1 1 −1 1 1 1 1 1 −1 1 1 −1 −1 1 1 −1 −1 −1 1 ==Lähteet== == Kirjallisuutta == * luokka:lukuteoria