இலகுராஞ்சியின் நான்கு இருமடியெண் தேற்றம்

இலகுராஞ்சியின் (லாக்ராஞ்சியின்) நான்கு இருமடியெண் தேற்றம் (Lagrange's Four-square Theorem):

இத்தேற்றத்தின் கூற்று: ஒவ்வொரு முழு எண்ணும்  நான்கு இருமடி எண்களின் கூட்டுத்தொகை.

எ.கா.: 

 

இது முதலில் ஃபெர்மா நிறுவலில்லாமல் முன்மொழிந்தார், பின்னர் 1770 இல் இலகுராஞ்சி இதனை நிறுவினார்.

பொதுமையாக்கங்கள்

இத்தேற்றம் எண்கோட்பாட்டில் பல பொதுமையாக்கங்களுக்கு அடிப்படையாகவுள்ளது. எடுவர்டு வாரிங்கு என்பவர் 1772 இல் ஒரு உய்மானத்தை (ஒருயூகத்தை)க் கணித உலகின் முன் வைத்தார்:

 (வாரிங்கு யூகம்) ஒவ்வொரு முழு எண்ணும் 9 முப்படிய அடுக்குகளின் கூட்டுத்தொகையாகவும், 19 நாற்படிய அடுக்குகளின் கூட்டுத்தொகையாகவும் எழுதப்படக்கூடும்.

ஜி.ஹெச்.ஹார்டி,  என்ற ஒரு எண்ணை உண்டாக்கினார். அதாவது, எத்தனை குறைந்த எண்ணிக்கை கொண்ட k-அடுக்குகளின் கூட்டுத்தொகையாக எல்லா முழு எண்களையும் சொல்லமுடியுமோ அந்த எண்ணிக்கை யாகும்.

இதன்படி வாரிங்கு யூகத்தை  என்று சொல்லலாம்.

இவைகளில்  ஐப்பற்றிய யூகத்தை

 7 = 4 + 1 + 1 + 1

என்பதாலும், இலகுராஞ்சியின் தேற்றத்தாலும்,  என்றே திட்டவட்டமாகச் சொல்லமுடியும்

இராமானுசனின் பொதுவாக்கம்

பிரச்சினை:  முழு எண்களாகவும், ஒரு நேர்ம முழு எண்ணாகவும் கொண்டால்

 என்ற சமன்பாட்டை

 முழு எண்களாக இருக்கும்படி எப்பொழுதும் தீர்வு செய்யமுடியுமா?

 என்ற நிலைதான் இலகுராஞ்சியின் நான்கு இருமடியெண் தேற்றம்.

மற்ற எல்லா நிலைகளுக்கும் இராமானுசன் கொடுத்த தீர்வு: எல்லா -மதிப்புகளுக்கும் தீர்வு கிடைக்க  என்ற கணத்திற்கு 54 விதங்களில் மதிப்பு கொடுக்கமுடியும். 55வது விதமும் இராமானுசனால் சொல்லப்பட்டது. ஆனால் அது  என்ற ஒரு -மதிப்பிற்கு ஒத்து வரவில்லை.

மேற்கோள்கள்

எண் கோட்பாட்டில் தேற்றங்கள்