tramsm ([info]tramsm) wrote in [info]ru_mathresearch,

Разложение в сумму квадратов.

Каждое целое неотрицательное число можно разложить в сумму из 4 квадратов целых чисел.
Это известное утверждение. Но мне хочется узнать сколькими способами можно разложить в сумму 3 квадратов целых чисел известное мне натуральное число? А может быть известно что-то о распределении чисел, которые не представляются в виде суммы 3 квадратов?

P.S. Я не специалист в теории числе и смежных областях. Поэтому даже не представляю, насколько сложны данные вопросы.

P.S.S. В принципе, мне интересно так же, сколькими способами натуральное число раскладывается в сумму двух квадратов целых чисел. Или хотя бы условия, когда нат. число не раскладывается в сумму 2 квадратов.

  • Post a new comment

    Error

    Your IP address will be recorded 

  • 13 comments

[info]rus4

May 19 2008, 16:11:25 UTC 4 years ago

В виде суммы трех квадратов представимы все числа, кроме имеющих вид 4^k(8n+7) (k,n --- целые неотрицательные).

В виде суммы двух квадратов представимы все числа, в разложение которых на простые множители все простые вида 4k+3 входят в четных степенях.

Количество способов представить число в виде суммы двух квадратов есть разность между количеством делителей вида 4n+1 и 4n+3. В виде суммы четырех квадратов --- количество делителей, не кратных 4. (В зависимости от того, считать ли перестановки слагаемых за разные представления, появляются множители).

[info]buddha239

May 19 2008, 21:35:55 UTC 4 years ago

"Количество способов представить число в виде суммы двух квадратов есть разность между количеством делителей вида 4n+1 и 4n+3." - да неужто?:)

[info]rus4

May 20 2008, 05:55:57 UTC 4 years ago

Ну, умножить на 4 из-за перестановок (так лучше, с умножением на 4, не надо отдельно рассматривать числа типа 2k^2). http://mathworld.wolfram.com/SumofSquaresFunction.html, формула 20.

[info]buddha239

May 20 2008, 06:29:10 UTC 4 years ago

А, виноват - все делителей, не только простых.
Мне-то формула 17 гораздо больше нравится.

[info]relf

May 19 2008, 16:18:03 UTC 4 years ago

см. формулу (32): http://mathworld.wolfram.com/SumofSquaresFunction.html

[info]xgrbml

May 19 2008, 17:09:39 UTC 4 years ago

Для начала рекомендую книгу Ж.-П.Серра "Курс арифметики".

[info]tramsm

May 19 2008, 22:19:53 UTC 4 years ago

Спасибо. Вроде как неплохой учебник (жаль, что упражнений никаких нет). Добавил в to read list

[info]burivykh

September 8 2008, 16:23:59 UTC 3 years ago

На самом деле, конспекты (замечательно прочитанного!) курса Володи Доценко на Дубне-07 идеально вписываются в поставленное "техническое задание": см. здесь.

[info]zroslav

June 6 2008, 14:44:12 UTC 3 years ago

в книжке Каца и Чена "квантовый анализ" есть формулы (с доквами) для числа разложений в сумму двух и в сумму 4 квадратов

[info]ex_boolanuy

December 21 2008, 14:12:12 UTC 3 years ago

Это как это? Я про первую часть поста...
. . .

[info]atrr

April 27 2009, 20:01:43 UTC 3 years ago

По этому поводу есть задача (по программированию).

Есть число N <= 10^15. Нужно узнать, можно ли его представить в виде суммы 2 квадратов. Ограничение по времени 1с, поэтому асимптотика алгоритма должна быть меньше O(sqrt(N))...

Кто-нибудь знает, как решить?

Anonymous

June 30 2009, 09:11:44 UTC 2 years ago

может так:
* методом аткина находишь простые в интервале (1,sqrt(N))
* выбираешь из них только те, что вида 4k+3 (%4 == 3)
* проверяешь в каких степенях они входят в нужное число N

Anonymous

November 15 2010, 22:38:02 UTC 1 year ago

Всё проще

Сорри за некроманство, конечно
Значит, переберем A = 1..sqrt(n)
A^2 + B^2 = C → B^2 = C - A^2
запишем в первый список пару A^2
во второй B^2
после рассмотрения всех A перевернём второй список, становится ясно, что оба списка во-первых в одну сторону отсортированы, во-вторых, наличие пары одинаковых даёт положительный ответ на вопрос задачи, дальше очевидный метод двух указателей и вуаля O(sqrt(n))
Create an Account
Forgot your login or password?
Facebook Twitter More login options
English • Español • Deutsch • Русский…