Pellsova rovnice - Pells equation - Wikipedia

Pellova rovnice, také nazývaný Pell – Fermatova rovnice, je jakýkoli Diophantine rovnice formuláře kde n je daný klad nonsquare celé číslo a hledají se celočíselná řešení X a y. v Kartézské souřadnice, má rovnice tvar a hyperbola; řešení se vyskytují všude, kde křivka prochází bodem, jehož X a y souřadnice jsou obě celá čísla, například triviální řešení s X = 1 a y = 0. Joseph Louis Lagrange dokázal, že pokud n není perfektní čtverec, Pellova rovnice má nekonečně mnoho odlišných celočíselných řešení. Tato řešení lze použít přesně přibližný the odmocnina zn podle racionální čísla formulářeX/y.
Tato rovnice byla nejprve rozsáhle studována v Indii začínání s Brahmagupta,[1] kdo našel celočíselné řešení v jeho Brāhmasphuṭasiddhānta kolem 628.[2] Bhaskara II ve dvanáctém století a Narayana Pandit ve čtrnáctém století našli oba obecná řešení Pellovy rovnice a dalších kvadratických neurčitých rovnic. Bhaskara II je obecně připočítán s vývojem chakravala metoda, navazující na práci Jayadeva a Brahmagupta. Řešení konkrétních příkladů Pellovy rovnice, například Pell čísla vyplývající z rovnice s n = 2, byl známý mnohem déle, od doby Pythagoras v Řecko a podobné datum v Indii. William Brouncker byl prvním Evropanem, který vyřešil Pellovu rovnici. Název Pellovy rovnice vznikl z Leonhard Euler omylem připsat Brounckerovo řešení rovnice John Pell.[3][4][poznámka 1]
Dějiny
Již v roce 400 př. N.l. v Indii a Řecku matematici studovali čísla vyplývající z n = 2 případ Pellovy rovnice,
a z úzce související rovnice
kvůli spojení těchto rovnic s druhá odmocnina ze 2.[5] Opravdu, pokud X a y jsou kladná celá čísla tedy splnění této rovnice X/y je aproximace √2. Čísla X a y objevit se v těchto aproximacích, tzv čísla stran a průměrů, bylo známo, že Pytagorejci, a Proclus pozorovali, že v opačném směru tato čísla poslouchala jednu z těchto dvou rovnic.[5] Podobně, Baudhayana objevil to X = 17, y = 12 a X = 577, y = 408 jsou dvě řešení Pellovy rovnice a že 17/12 a 577/408 jsou velmi blízké aproximaci druhé odmocniny 2.[6]
Později, Archimedes přiblížil druhá odmocnina ze 3 racionálním číslem 1351/780. Ačkoli své metody nevysvětlil, lze tuto aproximaci získat stejným způsobem jako řešení Pellovy rovnice.[5]Rovněž, Archimédův problém s dobytkem - starověký slovní úloha o zjištění počtu kusů dobytka patřících bohu slunce Helios - lze vyřešit přeformulováním na Pellovu rovnici. Rukopis obsahující problém uvádí, že jej vymyslel Archimedes a byl zaznamenán v dopise Eratosthenes,[7] a přisuzování Archimédovi je dnes obecně přijímáno.[8][9]
Kolem 250 nl Diophantus považována za rovnici
kde A a C jsou pevná čísla a X a y jsou proměnné, které se mají řešit. Tato rovnice se liší od Pellovy rovnice, ale je k ní ekvivalentní. Diophantus vyřešil rovnici pro (A, C) se rovná (1, 1), (1, -1), (1, 12) a (3, 9). Al-Karaji, perský matematik z 10. století, pracoval na podobných problémech jako Diophantus.[10]
V indické matematice Brahmagupta objevil to
forma toho, co je nyní známé jako Brahmaguptaova identita. Pomocí toho dokázal „skládat“ trojky a to byla řešení , pro generování nových trojic
- a
To nejen poskytlo způsob, jak generovat nekonečně mnoho řešení počínaje jedním řešením, ale také dělením takové kompozice často bylo možné získat celočíselná nebo „téměř celočíselná“ řešení. Například pro Brahmagupta složil trojici (10, 1, 8) (od ) sám se sebou získat nový triple (192, 20, 64). Dělí se na 64 ('8' pro a ) dal trojnásobek (24, 5/2, 1), který po složení sám poskytl požadované celé číslo řešení (1151, 120, 1). Brahmagupta touto metodou vyřešil mnoho Pellových rovnic, což dokazuje, že poskytuje řešení vycházející z celočíselného řešení pro k = ± 1, ± 2 nebo ± 4.[11]
První obecná metoda řešení Pellovy rovnice (pro všechny N) byl dán Bhāskara II v 1150, rozšiřovat metody Brahmagupta. Volal chakravala (cyklická) metoda, začíná výběrem dvou relativně celých celých čísel a , poté složil trojnásobek (tj. ten, který uspokojuje ) s triviální trojkou získat trojku , které lze zmenšit na
Když je vybrán tak, aby je celé číslo, stejně tak další dvě čísla v trojnásobku. Mezi takovými , metoda zvolí ten, který minimalizuje a postup opakuje. Tato metoda vždy končí řešením (prokázáno Joseph-Louis Lagrange v roce 1768). Bhaskara to použil k poskytnutí řešení X = 1766319049, y = 226153980 do N = 61 případů.[11]
Několik evropských matematiků znovu objevilo, jak vyřešit Pellovu rovnici v 17. století, zjevně nevěděli, že byla v Indii vyřešena téměř před pěti sty lety. Pierre de Fermat našel, jak vyřešit rovnici, a v dopise z roku 1657 ji vydal jako výzvu anglickým matematikům.[12] V dopise Kenelm Digby, Bernard Frénicle de Bessy řekl, že Fermat našel nejmenší řešení pro N až 150, a napadal John Wallis vyřešit případy N = 151 nebo 313. Wallis i William Brouncker dal řešení těchto problémů, ačkoli Wallis v dopise naznačuje, že řešení bylo způsobeno Brounckerem.[13]
John Pell Souvislost s rovnicí spočívá v tom, že revidoval Thomas Branker překlad[14] z Johann Rahn kniha 1659 Teutsche Algebra[poznámka 2] do angličtiny, s diskusí o Brounckerově řešení rovnice. Leonhard Euler mylně si myslel, že toto řešení bylo způsobeno Pellem, v důsledku čehož pojmenoval rovnici po Pellovi.[4]
Obecná teorie Pellovy rovnice, založená na pokračující zlomky a algebraické manipulace s čísly formuláře byl vyvinut Lagrangeem v letech 1766–1769.[15]
Řešení
Základní řešení prostřednictvím pokračujících zlomků
Nechat označují posloupnost konvergenty do normální pokračující zlomek pro . Tato sekvence je jedinečná. Pak dvojice (X1,y1) řešení Pellovy rovnice a minimalizace X splňuje X1 = hi a y1 = ki pro některé i. Tento pár se nazývá zásadní řešení. Základní řešení tedy lze nalézt provedením pokračující expanze zlomků a testováním každé následující konvergentní, dokud není nalezeno řešení Pellovy rovnice.[16]
Čas pro nalezení základního řešení pomocí metody kontinuálního zlomku s pomocí Schönhage – Strassenův algoritmus pro rychlé celočíselné násobení je v logaritmickém faktoru velikosti řešení, počtu číslic v páru (X1,y1). To však není polynomiální časový algoritmus protože počet číslic v řešení může být stejně velký jako √n, mnohem větší než polynom v počtu číslic ve vstupní hodnotě n.[17]
Další řešení od základního řešení
Jakmile je nalezeno základní řešení, všechna zbývající řešení lze vypočítat algebraicky z
rozšíření pravé strany, vyrovnávací koeficienty z na obou stranách a vyrovnání ostatních výrazů na obou stranách. Tím se získá relace opakování
Stručné znázornění a rychlejší algoritmy
Ačkoli sepisuje základní řešení (X1, y1) protože dvojice binárních čísel může vyžadovat velký počet bitů, může být v mnoha případech reprezentována kompaktněji ve formě
pomocí mnohem menších celých čísel Ai, bi, a Ci.
Například, Archimédův problém s dobytkem je ekvivalentní Pellově rovnici , jehož základní řešení má 206545 číslic, pokud je uvedeno výslovně. Řešení je však rovné
kde
a a mají pouze 45 a 41 desetinných míst.[17]
Metody související s kvadratické síto přístup pro celočíselná faktorizace lze použít ke sběru vztahů mezi prvočísly v číselném poli generovaném √na kombinovat tyto vztahy k nalezení produktové reprezentace tohoto typu. Výsledný algoritmus pro řešení Pellovy rovnice je efektivnější než metoda s pokračujícím zlomkem, i když stále trvá déle než polynomiální čas. Za předpokladu zobecněná Riemannova hypotéza, to může ukázat, že to nějakou dobu trvá
kde N = logn je velikost vstupu, podobně jako kvadratické síto.[17]
Kvantové algoritmy
Hallgren ukázal, že a kvantový počítač může najít reprezentaci produktu, jak je popsáno výše, pro řešení Pellovy rovnice v polynomiálním čase.[18] Hallgrenův algoritmus, který lze interpretovat jako algoritmus pro nalezení skupiny jednotek reálného kvadratické číslo, rozšířili Schmidt a Völlmer na obecnější pole.[19]
Příklad
Jako příklad zvažte příklad Pellovy rovnice pro n = 7; to je
Posloupnost konvergentů pro druhou odmocninu ze sedmi je
h / k (Konvergentní) h2 − 7k2 (Aproximace typu Pell) 2 / 1 −3 3 / 1 +2 5 / 2 −3 8 / 3 +1
Proto základní řešení tvoří dvojice (8, 3). Použití vzorce opakování na toto řešení generuje nekonečnou sekvenci řešení
- (1, 0); (8, 3); (127, 48); (2024 765); (32257, 12192); (514088, 194307); (8193151, 3096720); (130576328, 49353213); ... (sekvence A001081 (X) a A001080 (y) v OEIS )
Nejmenší řešení může být velmi velké. Například nejmenší řešení je (32188120829134849, 1819380158564160), a toto je rovnice, kterou Frenicle vyzval Wallise k řešení.[20] Hodnoty n tak, že nejmenší řešení je větší než nejmenší řešení pro jakoukoli menší hodnotu n jsou
- 1, 2, 5, 10, 13, 29, 46, 53, 61, 109, 181, 277, 397, 409, 421, 541, 661, 1021, 1069, 1381, 1549, 1621, 2389, 3061, 3469, 4621, 4789, 4909, 5581, 6301, 6829, 8269, 8941, 9949, ... (sekvence A033316 v OEIS ).
(Tyto záznamy viz OEIS: A033315 pro X a OEIS: A033319 pro y.)
Nejmenší řešení Pellových rovnic
Následuje seznam nejmenších řešení (základní řešení) s n ≤ 128. Pro čtverec n, neexistuje žádné řešení kromě (1, 0). Hodnoty X jsou sekvence A002350 a ti z y jsou sekvence A002349 v OEIS.
n | X | y |
---|---|---|
1 | – | – |
2 | 3 | 2 |
3 | 2 | 1 |
4 | – | – |
5 | 9 | 4 |
6 | 5 | 2 |
7 | 8 | 3 |
8 | 3 | 1 |
9 | – | – |
10 | 19 | 6 |
11 | 10 | 3 |
12 | 7 | 2 |
13 | 649 | 180 |
14 | 15 | 4 |
15 | 4 | 1 |
16 | – | – |
17 | 33 | 8 |
18 | 17 | 4 |
19 | 170 | 39 |
20 | 9 | 2 |
21 | 55 | 12 |
22 | 197 | 42 |
23 | 24 | 5 |
24 | 5 | 1 |
25 | – | – |
26 | 51 | 10 |
27 | 26 | 5 |
28 | 127 | 24 |
29 | 9801 | 1820 |
30 | 11 | 2 |
31 | 1520 | 273 |
32 | 17 | 3 |
n | X | y |
---|---|---|
33 | 23 | 4 |
34 | 35 | 6 |
35 | 6 | 1 |
36 | – | – |
37 | 73 | 12 |
38 | 37 | 6 |
39 | 25 | 4 |
40 | 19 | 3 |
41 | 2049 | 320 |
42 | 13 | 2 |
43 | 3482 | 531 |
44 | 199 | 30 |
45 | 161 | 24 |
46 | 24335 | 3588 |
47 | 48 | 7 |
48 | 7 | 1 |
49 | – | – |
50 | 99 | 14 |
51 | 50 | 7 |
52 | 649 | 90 |
53 | 66249 | 9100 |
54 | 485 | 66 |
55 | 89 | 12 |
56 | 15 | 2 |
57 | 151 | 20 |
58 | 19603 | 2574 |
59 | 530 | 69 |
60 | 31 | 4 |
61 | 1766319049 | 226153980 |
62 | 63 | 8 |
63 | 8 | 1 |
64 | – | – |
n | X | y |
---|---|---|
65 | 129 | 16 |
66 | 65 | 8 |
67 | 48842 | 5967 |
68 | 33 | 4 |
69 | 7775 | 936 |
70 | 251 | 30 |
71 | 3480 | 413 |
72 | 17 | 2 |
73 | 2281249 | 267000 |
74 | 3699 | 430 |
75 | 26 | 3 |
76 | 57799 | 6630 |
77 | 351 | 40 |
78 | 53 | 6 |
79 | 80 | 9 |
80 | 9 | 1 |
81 | – | – |
82 | 163 | 18 |
83 | 82 | 9 |
84 | 55 | 6 |
85 | 285769 | 30996 |
86 | 10405 | 1122 |
87 | 28 | 3 |
88 | 197 | 21 |
89 | 500001 | 53000 |
90 | 19 | 2 |
91 | 1574 | 165 |
92 | 1151 | 120 |
93 | 12151 | 1260 |
94 | 2143295 | 221064 |
95 | 39 | 4 |
96 | 49 | 5 |
n | X | y |
---|---|---|
97 | 62809633 | 6377352 |
98 | 99 | 10 |
99 | 10 | 1 |
100 | – | – |
101 | 201 | 20 |
102 | 101 | 10 |
103 | 227528 | 22419 |
104 | 51 | 5 |
105 | 41 | 4 |
106 | 32080051 | 3115890 |
107 | 962 | 93 |
108 | 1351 | 130 |
109 | 158070671986249 | 15140424455100 |
110 | 21 | 2 |
111 | 295 | 28 |
112 | 127 | 12 |
113 | 1204353 | 113296 |
114 | 1025 | 96 |
115 | 1126 | 105 |
116 | 9801 | 910 |
117 | 649 | 60 |
118 | 306917 | 28254 |
119 | 120 | 11 |
120 | 11 | 1 |
121 | – | – |
122 | 243 | 22 |
123 | 122 | 11 |
124 | 4620799 | 414960 |
125 | 930249 | 83204 |
126 | 449 | 40 |
127 | 4730624 | 419775 |
128 | 577 | 51 |
Připojení
Pellova rovnice má vazby na několik dalších důležitých předmětů v matematice.
Algebraická teorie čísel
Pellova rovnice úzce souvisí s teorií algebraická čísla, jako vzorec
je norma pro prsten a pro blízce příbuzné kvadratické pole . Tedy dvojice celých čísel řeší Pellovu rovnici právě tehdy je jednotka s normou 1 palce .[21] Dirichletova věta o jednotce, že všechny jednotky lze vyjádřit jako mocnost jednoho základní jednotka (a násobení znaménkem) je algebraické přepracování skutečnosti, že všechna řešení Pellovy rovnice lze vygenerovat ze základního řešení.[22] Základní jednotku lze obecně nalézt řešením Pellovy rovnice, ale ne vždy to přímo odpovídá základnímu řešení samotné Pellovy rovnice, protože základní jednotka může mít spíše normu −1 než 1 a její koeficienty mohou být poloviční celá čísla spíše než celá čísla.
Čebyševovy polynomy
Demeyer zmiňuje souvislost mezi Pellovou rovnicí a Čebyševovy polynomy:Li Ti (X) a Ui (X) jsou Čebyševovy polynomy prvního a druhého druhu, pak tyto polynomy splňují formu Pellovy rovnice v jakémkoli polynomiální kruh R[X], s n = X2 − 1:[23]
Tyto polynomy lze tedy generovat standardní technikou pro Pellovy rovnice převzetí pravomocí základního řešení:
Dále lze poznamenat, že pokud (Xi,yi) jsou tedy řešením jakékoli celočíselné Pellovy rovnice Xi = Ti (X1) a yi = y1Ui − 1(X1).[24]
Pokračující zlomky
Obecný vývoj řešení Pellovy rovnice ve smyslu pokračující zlomky z lze představit jako řešení X a y jsou přibližné k druhé odmocnině z n a jsou tedy zvláštním případem pokračujících aproximací zlomků pro kvadratické iracionály.[16]
Vztah k pokračujícím zlomkům znamená, že řešení Pellovy rovnice tvoří a poloskupina podmnožina modulární skupina. Tak například pokud p a q uspokojit Pellovu rovnici
je matice jednotky určující. Produkty takových matic mají přesně stejnou formu, a tak všechny tyto produkty přinášejí řešení Pellovy rovnice. To lze částečně pochopit, že vyplývá ze skutečnosti, že po sobě jdoucí konvergenty spojité frakce sdílejí stejnou vlastnost: If pk−1/qk−1 a pk/qk jsou dva po sobě jdoucí konvergenty spojitého zlomku, pak matice
má determinant (-1)k.
Hladká čísla
Størmerova věta použije Pellovy rovnice k vyhledání dvojic po sobě jdoucích plynulá čísla, kladná celá čísla, jejichž hlavní faktory jsou všechny menší než daná hodnota.[25][26] Jako součást této teorie Størmer také zkoumal vztahy dělitelnosti mezi řešeními Pellovy rovnice; zejména ukázal, že každé jiné řešení než základní řešení má a hlavní faktor to se nedělín.[25]
Negativní Pellova rovnice
Záporná Pellova rovnice je dána vztahem
Bylo také rozsáhle studováno; může být vyřešen stejnou metodou spojitých zlomků a bude mít řešení právě tehdy, pokud má perioda spojitého zlomku lichou délku. Není však známo, které kořeny mají liché délky období, a proto není známo, kdy je negativní Pellova rovnice řešitelná. Nutnou (ale ne dostatečnou) podmínkou pro řešení je to n není dělitelné 4 nebo prvočíslem formy 4k + 3.[Poznámka 3] Tak například X2 − 3ny2 = -1 nikdy není řešitelný, ale X2 − 5ny2 = -1 může být.[27]
Prvních pár čísel n pro který X2 − ny2 = -1 jsou řešitelné jsou
- 1, 2, 5, 10, 13, 17, 26, 29, 37, 41, 50, 53, 58, 61, 65, 73, 74, 82, 85, 89, 97, ... (sekvence A031396 v OEIS ).
Podíl bez čtverců n dělitelné k prvočísla formy 4m +1, pro které je řešitelná negativní Pellova rovnice, je alespoň 40%.[28] Pokud má negativní Pellova rovnice řešení pro konkrétní n, jeho fundamentální řešení vede k fundamentálnímu řešení pro pozitivní případ čtvercem na obou stranách definující rovnice:
naznačuje
Jak je uvedeno výše, je-li negativní Pellova rovnice řešitelná, lze nalézt řešení pomocí metody pokračujících zlomků jako v kladné Pellově rovnici. Vztah rekurze však funguje trochu jinak. Od té doby , další řešení je určeno z hlediska kdykoli existuje shoda, tj. když k je liché. Výsledný rekurzní vztah je (modulo znaménko mínus, které je vzhledem ke kvadratické povaze rovnice nepodstatné)
což dává nekonečnou věž řešení záporné Pellovy rovnice.
Zobecněná Pellova rovnice
Rovnice
se nazývá zobecněný[Citace je zapotřebí ] (nebo Všeobecné[16]) Pellova rovnice. Rovnice je odpovídající Pellova rezolvence.[16] Rekurzivní algoritmus dal Lagrange v roce 1768 pro řešení rovnice, čímž se problém zmenšil na případ .[29][30] Taková řešení lze odvodit pomocí metody kontinuálních frakcí, jak je uvedeno výše.
Li je řešením a je řešením pak takhle je řešením , princip pojmenovaný multiplikativní princip.[16]
K řešení jistých se používají řešení zobecněné Pellovy rovnice Diophantine rovnice a Jednotky jisté prsteny,[31][32] a vznikají při studiu SIC-POVM v teorie kvantové informace.[33]
Rovnice
je podobné rezolvenci v tom, že pokud minimální řešení lze najít, pak lze všechna řešení rovnice generovat podobným způsobem jako v případě . Najisto , řešení lze vygenerovat od uživatelů s , v tom případě pak každé třetí řešení má x, y dokonce, generování řešení .[16]
Poznámky
- ^ V Eulerově Vollständige Anleitung zur Algebra (str. 227 a násl.) představuje řešení Pellovy rovnice, které bylo převzato z Johna Wallise Commercium epistolicum, konkrétně dopis 17 (Epistola XVII) a dopis 19 (Epistola XIX) z:
- Wallis, John, ed. (1658). Commercium epistolicum, de Quaestionibus quibusdam Mathematicis nuper habitum [Korespondence o některých nedávno provedených matematických dotazech] (v angličtině, latině a francouzštině). Oxford, Anglie: A. Lichfield. Písmena jsou v latině. Písmeno 17 se objevuje na str. 56–72. Písmeno 19 se objevuje na str. 81–91.
- Francouzské překlady Wallisových dopisů: Fermat, Pierre de (1896). Koželužna, Paul; Henry, Charles (eds.). Oeuvres de Fermat (ve francouzštině a latině). 3. díl Paříž, Francie: Gauthier-Villars et fils. Písmeno 17 se objevuje na str. 457–480. Písmeno 19 se objevuje na str. 490–503.
- Wallis, John (1693). Opera mathematica: de Algebra Tractatus; Historicus & Practicus [Matematické práce: Pojednání o algebře; historické a jak je v současnosti praktikováno] (v latině, angličtině a francouzštině). 2. díl Oxford, Anglie. Dopis 17 je na str. 789–798; písmeno 19 je na str. 802–806. Viz také Pellovy články, kde Wallis uvádí (str. 235, 236, 244), že Pellovy metody jsou použitelné pro řešení diofantických rovnic:
- De Algebra D. Johannis Pellii; & speciatim de Problematis imperfecte determinatis. (K algebře od Dr. Johna Pella a zejména k neúplně určenému problému), s. 234–236.
- Vzorek Methodi Pellianae. (Příklad Pellovy metody), s. 238–244.
- Vzorek aliud Methodi Pellianae. (Další příklad Pellovy metody), s. 244–246.
- Whitford, Edward Everett (1912) „Pellova rovnice,“ disertační práce, Columbia University (New York, New York, USA), str. 52.
- Heath, Thomas L. (1910). Diophantus of Alexandria: A Study in the History of Greek Algebra. Cambridge, Anglie: Cambridge University Press. str. 286.
- ^ Teutsch je zastaralá forma Deutsch, což znamená „němčina“. E-kniha zdarma: Teutsche Algebra (Knihy Google)
- ^ Je to proto, že z Pellovy rovnice vyplývá, že −1 je a kvadratický zbytek modulo n.
Reference
- ^ O'Connor, J. J .; Robertson, E. F. (únor 2002). "Pellova rovnice". Škola matematiky a statistiky, University of St Andrews, Skotsko. Citováno 13. července 2020.
- ^ Dunham, William. "Teorie čísel - teorie čísel na východě". Encyklopedie Britannica. Citováno 4. ledna 2020.
- ^ Již v letech 1732–1733 Euler věřil, že John Pell vyvinul metodu řešení Pellovy rovnice, přestože Euler věděl, že Wallis vyvinul metodu k jejímu vyřešení (ačkoli většinu práce skutečně provedl William Brouncker):
- Euler, Leonhard (1732–1733). „De solutione problematum Diophantaeorum per numeros integros“ [O řešení diofantických problémů celými čísly]. Commentarii Academiae Scientiarum Imperialis Petropolitanae (Paměti císařské akademie věd v Petrohradě). 6: 175–188. Od p. 182: „V si A huiusmodi fuerit numerus, qui nullo modo ad illas formule potest reduci, peculiaris ad invenienda p et q adhibenda est methodus, qua olim iam usi sunt Pellius et Fermatius." (Ale pokud takový A být číslo, které nelze v žádném případě redukovat na tyto vzorce, konkrétní způsob hledání p a q se použije který Pell a Fermat už nějakou dobu používají.) Od p. 183: „§. 19. Methodus haec extat descripta in operibus Wallisii, et hanc ob rem eam hic fusius non-expono. " (§. 19. Tato metoda existuje popsaná v dílech Wallise, a proto ji zde podrobněji neprezentuji.)
- Lettre IX. Euler à Goldbach ze dne 10. srpna 1750 v: Fuss, P.H., ed. (1843). Korespondence Mathématique et Physique de Quelques Célèbres Géomètres du XVIIIeme Siècle… [Matematická a fyzická korespondence některých slavných geometrů 18. století…] (ve francouzštině, latině a němčině). Petrohrad, Rusko. str. 37. Ze strany 37: „Pro hujusmodi quaestionibus solvendis excogitavit D. Pell Anglus peculiarem methodum in Wallisii operibus expositam.“ (Pro řešení těchto otázek Angličan Dr. Pell vymyslel jedinečnou metodu [která je] ukázána ve Wallisových pracích.)
- Euler, Leonhard (1771). Vollständige Anleitung zur Algebra, II. Theil [Kompletní úvod do algebry, část 2] (v němčině). Kayserlichen Akademie der Wissenschaften (Imperial Academy of Sciences): Petrohrad, Rusko. str. 227. Od p. 227: „§ 98. Hierzu hat vormals ein gelehrter Engländer, Namens Pell, eine ganz sinnreiche Methode erfunden, welche wir hier erklären wollen.“ (§.98 Pokud jde o to, naučený Angličan jménem Pell již dříve našel docela důmyslnou metodu, kterou zde vysvětlíme.)
- Anglický překlad: Euler, Leonhard (1810). Prvky algebry…. 2. díl (2. vyd.). Londýn, Anglie: J. Johnson. str. 78.
- Heath, Thomas L. (1910). Diophantus of Alexandria: A Study in the History of Greek Algebra. Cambridge, Anglie: Cambridge University Press. str. 286. Viz zejména poznámka pod čarou 4.
- ^ A b Tattersall, James (2000). „Elementární teorie čísel v devíti kapitolách“ (PDF). Recenze online. Cambridge. 37 (10): 274. doi:10,5860 / výběr. 37-5721. S2CID 118948378.
- ^ A b C Knorr, Wilbur R. (1976), „Archimedes a měření kruhu: nová interpretace“, Archiv pro historii přesných věd, 15 (2): 115–140, doi:10.1007 / bf00348496, PAN 0497462, S2CID 120954547.
- ^ O'Connor, John J.; Robertson, Edmund F., "Baudhayana", MacTutor Historie archivu matematiky, University of St Andrews.
- ^ Vardi, I. (1998). „Archimédův problém s dobytkem“. Americký matematický měsíčník. Mathematical Association of America. 105 (4): str. 305–319. CiteSeerX 10.1.1.33.4288. doi:10.2307/2589706. JSTOR 2589706.
- ^ Fraser, Peter M. (1972). Ptolemaiovská Alexandrie. Oxford University Press.
- ^ Weil, André (1972). Teorie čísel, přístup v historii. Birkhäuser.
- ^ Izadi, Farzali (2015). "Shodná čísla pomocí Pellovy rovnice a jejího analogického protějšku" (PDF). Poznámky k teorii čísel a diskrétní matematice. 21: 70–78.
- ^ A b John Stillwell (2002), Matematika a její historie (2. vyd.), Springer, str. 72–76, ISBN 978-0-387-95336-6
- ^ V únoru 1657 napsal Pierre de Fermat dva dopisy o Pellově rovnici. Jeden dopis (ve francouzštině) byl adresován Bernardovi Frénicle de Bessymu a druhý (latinsky) adresován Kenelmu Digbymu, kterého zaslal prostřednictvím Thomase Whitea a poté Williama Brounckera.
- Fermat, Pierre de (1894). Koželužna, Paul; Henry, Charles (eds.). Oeuvres de Fermat (ve francouzštině a latině). 2. díl Paříž, Francie: Gauthier-Villars et fils. 333–335. Dopis Frénicle se objevuje na str. 333–334; dopis Digbymu na str. 334–335.
- Fermat, Pierre de (1896). Koželužna, Paul; Henry, Charles (eds.). Oeuvres de Fermat (ve francouzštině a latině). 3. díl Paříž, Francie: Gauthier-Villars et fils. 312–313.
- Struik, Dirk Jan, vyd. (1986). Zdrojová kniha z matematiky, 1200–1800. Princeton, New Jersey, USA: Princeton University Press. str. 29–30. ISBN 9781400858002.
- ^ V lednu 1658, na konci roku 2006 Epistola XIX (dopis 19), Wallis výtečně poblahopřál Brounckerovi k vítězství v bitvě důvtipu proti Fermatovi ohledně řešení Pellovy rovnice. Od p. 807 z (Wallis, 1693): „Et quidem cum Vir Nobilissimus, utut hac sibi suisque tam peculiaria putaverit & altis impervia, (quippe non omnis plodný omnia tellus) ut ab Anglis haud speraverit solutionem; profiteatur tamen qu'il sera pourtant ravi d'estre destrompé par cet ingenieux & scavant Signieur; erit cur & ipse tibi gratuletur. Me quod attinet, humillimas est quod rependam gratias, quod in Victoriae tuae partem advocare dignatus es,… “ (A skutečně, Most Noble Sir [tj. Vikomt Brouncker], on [tj. Fermat] si mohl pomyslet [mít] všechno pro sebe jako esoterický [subjekt, tj. Pellova rovnice] s jeho neproniknutelnými hloubkami (Neboť celá země nenese všechno [tj. ne každý národ může ve všem vyniknout]), takže by od Angličanů těžko očekával řešení; přesto se přiznává že však bude nadšený, že ho tento důmyslný a naučený Pán zneuctí [tj. Brouncker]; z toho důvodu by vám [tj. Fermatovi] poblahopřál. Pokud jde o mě, pokorně děkuji za to, že jste se rozhodl vyzvat mě, abych se zúčastnil vašeho vítězství, ...) [Poznámka: Datum na konci Wallisova dopisu je „20. ledna 1657“; toto datum však bylo podle starého juliánského kalendáře, kterým Británie nakonec byla zlikvidován v roce 1752: většina ze zbytku Evropy by toto datum považovala za 31. ledna 1658. Viz Data starého stylu a nového stylu # Transpozice historických událostí a možných konfliktů dat )
- ^ Rahn, Johann Heinrich (1668) [1659], Brancker, Thomas; Pell (eds.), Úvod do algebry
- ^ "Solution d'un Problème d'Arithmétique", v Joseph Alfred Serret (Vyd.), Laguvres de Lagrange, sv. 1, s. 671–731, 1867.
- ^ A b C d E F Andreescu, Titu; Andrica, Dorin (2015). Kvadratické diofantické rovnice. New York: Springer. ISBN 978-0-387-35156-8.
- ^ A b C d Lenstra, H. W., Jr. (2002), „Řešení Pellovy rovnice“ (PDF), Oznámení Americké matematické společnosti, 49 (2): 182–192, PAN 1875156
- ^ Hallgren, Sean (2007), „Kvantomatické algoritmy polynomiálního času pro Pellovu rovnici a hlavní ideální problém“, Deník ACM, 54 (1): 1–19, doi:10.1145/1206035.1206039, S2CID 948064
- ^ Schmidt, A .; Völlmer, U. (2005), "Polynomiální časový kvantový algoritmus pro výpočet skupiny jednotek číselného pole" (PDF), Sborník z třicátého sedmého ročníku sympozia ACM o teorii práce s počítači - STOC '05, New York: ACM, Symposium on Theory of Computing, s. 475–480, CiteSeerX 10.1.1.420.6344, doi:10.1145/1060590.1060661, ISBN 1581139608, S2CID 6654142
- ^ Prime Curios!: 313
- ^ Clark, Pete. „Pellova rovnice“ (PDF). University of Georgia.
- ^ Conrad, Keith. „Dirichletova věta o jednotce“ (PDF). Citováno 14. července 2020.
- ^ Demeyer, Jeroen (2007), Diophantine sets over Polynomial Rings and Hilbert's Desátý problém pro funkční pole (PDF), Disertační práce, Universiteit Gent, str. 70, archivovány od originál (PDF) dne 2. července 2007, vyvoláno 27. února 2009
- ^ Barbeau, Edward J. (2003), Pellova rovnice„Problem Books in Mathematics, Springer-Verlag, s. Ch. 3, ISBN 0-387-95529-1, PAN 1949691
- ^ A b Størmer, Carl (1897). „Quelques théorèmes sur l'équation de Pell et leurs aplikace ". Skrifter Videnskabs-selskabet (Christiania), Mat.-Naturv. Kl. Já (2).
- ^ Lehmer, D. H. (1964). „O problému Størmera“. Illinois Journal of Mathematics. 8: 57–79. doi:10.1215 / ijm / 1256067456. PAN 0158849.
- ^ Wang, Jiaqi; Cai, Lide (prosinec 2013). „Řešitelnost negativní Pellovy rovnice“ (PDF). Tsinghua College: 5–6.
- ^ Cremona, John E .; Odoni, R. W. K. (1989), "Některé výsledky hustoty pro negativní Pellovy rovnice; aplikace teorie grafů", Journal of the London Mathematical Society, Druhá série, 39 (1): 16–28, doi:10.1112 / jlms / s2-39.1.16, ISSN 0024-6107
- ^ Lagrange, Joseph-Louis (1736-1813) Auteur du texte (1867–1892). Oeuvres de Lagrange. T. 2 / publiées par les soins de M. J.-A. Serret [et G. Darboux]; [précédé d'une notice sur la vie et les ouvrages de J.-L. Lagrange, par M. Delambre].
- ^ Matthews, Keith. „Diophantinová rovnice x2 - Dy2 = N, D> 0“ (PDF). Citováno 20. července 2020.
- ^ Bernstein, Leon (1. října 1975). "Zkrácené jednotky v nekonečně mnoha algebraických číselných polích degreen ≧ 4". Mathematische Annalen. 213 (3): 275–279. doi:10.1007 / BF01350876. ISSN 1432-1807. S2CID 121165073.
- ^ Bernstein, Leon (1. března 1974). „Na diofantické rovnici x (x + d) (x + 2d) + y (y + d) (y + 2d) = z (z + d) (z + 2d)“. Kanadský matematický bulletin. 17 (1): 27–34. doi:10.4153 / CMB-1974-005-5. ISSN 0008-4395.
- ^ Appleby, Marcus; Flammia, Steven; McConnell, Gary; Yard, Jon (srpen 2017). "SIC a teorie algebraických čísel". Základy fyziky. 47 (8): 1042–1059. arXiv:1701.05200. Bibcode:2017FoPh ... 47.1042A. doi:10.1007 / s10701-017-0090-7. ISSN 0015-9018. S2CID 119334103.
Další čtení
- Edwards, Harold M. (1996) [1977]. Fermatova poslední věta: Genetický úvod do teorie algebraických čísel. Postgraduální texty z matematiky. 50. Springer-Verlag. ISBN 0-387-90230-9. PAN 0616635.
- Pinch, R. G. E. (1988). „Simultánní Pellianovy rovnice“. Matematika. Proc. Cambridge Philos. Soc. 103 (1): 35–46. Bibcode:1988MPCPS.103 ... 35P. doi:10.1017 / S0305004100064598.
- Whitford, Edward Everett (1912). „Pellova rovnice“ (Phd Thesis). Columbia University.
- Williams, H. C. (2002). "Řešení Pellovy rovnice". In Bennett, M. A .; Berndt, B.C.; Boston, N.; Diamond, H.G .; Hildebrand, A.J .; Philipp, W. (eds.). Průzkumy v teorii čísel: Příspěvky z tisícileté konference o teorii čísel. Natick, MA: A K Peters. 325–363. ISBN 1-56881-162-4. Zbl 1043.11027.
externí odkazy
- Weisstein, Eric W. "Pellova rovnice". MathWorld.
- O'Connor, John J.; Robertson, Edmund F., "Pellova rovnice", MacTutor Historie archivu matematiky, University of St Andrews.
- Řešitel rovnice Pell (n nemá horní limit)
- Řešitel rovnice Pell (n<10 ^ 10, může také vrátit řešení na x ^ 2-ny ^ 2 = + -1, + -2, + -3 a + -4)