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数论基础


作者:
方江学
定价:
43.10 元
版面字数:
300千字
开本:
16开
装帧形式:
平装
版次:
1
最新版次
印刷时间:
2025年
ISBN:
978-7-04-063052-7
物料号:
63052-A0
出版时间:
2025-02-27
读者对象:
高等教育
一级分类:
数学与统计学类
二级分类:
数学与应用数学专业课
三级分类:
数论

本教材是为了满足当代初等数论课程教学需求而编写的。

全书共包含八章和一个附录,主要内容包括整除、最大公因子、素因子分解、同余、剩余类与剩余系、同余方程、剩余类单位群、原根与指标、二次剩余、二次互反律、算术函数、连分数、Pell方程、二元二次型等,附录则对本书所用到的代数学知识做一些必要的补充。

整数的可除性理论乃数论的基础,其核心内容为最大公因子理论和算术基本定理。本书第一章以带余除法为出发点建立整数的可除性理论,并利用辗转相除法建立最大公因子理论。同余理论是数论的核心,也是数论所特有的思想和方法。本书

第二、三、四、五章深入讨论同余的基本性质、重要定理及其应用,介绍Euler定理与Fermat小定理,利用中国剩余定理与Hensel引理研究同余方程的约化理论以及剩余类单位群的结构,引入Legendre符号和Jacobi符号以及Gauss二次互反律给出判定二次同余方程有解的一个有效算法。除了同余理论外,本书还涵盖了算术函数、连分数、二元二次型等专题。第六章简要介绍算术函数的基础知识,并给出一些重要算术函数的均值估计。第七章深入探讨连分数的性质及其在Pell方程中的应用。第八章则是对二元二次型理论的介绍,包括二次型的约化理论、复合律以及Gauss亏格理论等。

本书可作为数学类专业、特别是数学拔尖人才培养的初等数论课程教材或参考书,也可直接作为拓展性较强的初等数论课程教材。

  • 目录
    • 前辅文
      • 凡例
        • 第一章 整数的可除性
          • 1.1 带余除法
            • 1.1.1 带余除法
              • 1.1.2 整除
              • 1.2 最大公因子与最小公倍数
                • 1.2.1 最大公因子
                  • 1.2.2 辗转相除法
                    • 1.2.3 Bézout定理
                      • 1.2.4 互素
                        • 1.2.5 最小公倍数
                        • 1.3 一次不定方程
                          • 1.4 素数
                            • 1.4.1 素数的基本性质
                              • 1.4.2 算术基本定理
                                • 1.4.3 Eratosthenes筛法
                                  • 1.4.4 素数分布
                                  • 习题
                                  • 第二章 同余
                                    • 2.1 同余的定义和性质
                                      • 2.2 剩余类与完全剩余系
                                        • 2.2.1 剩余类
                                          • 2.2.2 完全剩余系
                                          • 2.3 Euler函数与既约剩余系
                                            • 2.3.1 同余逆
                                              • 2.3.2 既约剩余类
                                              • 2.4 Euler定理、Fermat小定理
                                                • 习题
                                                • 第三章 同余方程
                                                  • 3.1 同余方程的概念和术语
                                                    • 3.1.1 同余方程
                                                      • 3.1.2 同余方程组
                                                      • 3.2 一元线性同余方程组
                                                        • 3.2.1 一元线性同余方程
                                                          • 3.2.2 中国剩余定理
                                                          • 3.3 高次同余方程
                                                            • 3.3.1 从模为一般整数到模为素数幂的约化
                                                              • 3.3.2 从模为素数幂到模为素数的约化
                                                                • 3.3.3 素数模的同余方程
                                                                • 习题
                                                                • 第四章 单位群(Z/mZ)×
                                                                  • 4.1 (Z/mZ)×中元素的阶
                                                                    • 4.1.1 阶的定义与基本性质
                                                                      • 4.1.2 阶的计算
                                                                      • 4.2 (Z/mZ)×的结构
                                                                        • 4.2.1 (Z/pZ)×的结构
                                                                          • 4.2.2 (Z/pαZ)×的结构
                                                                            • 4.2.3 (Z/2αZ)×的结构
                                                                              • 4.2.4 (Z/mZ)×的结构
                                                                              • 4.3 原根与指标
                                                                                • 4.3.1 原根
                                                                                  • 4.3.2 原根的计算
                                                                                    • 4.3.3 指标
                                                                                      • 4.3.4 二项式同余方程
                                                                                      • 习题
                                                                                      • 第五章 二次剩余
                                                                                        • 5.1 二次剩余的约化
                                                                                          • 5.1.1 模m的k次剩余
                                                                                            • 5.1.2 模2α的二次剩余
                                                                                              • 5.1.3 模奇素数幂pα的二次剩余
                                                                                              • 5.2 Legendre符号
                                                                                                • 5.2.1 Legendre符号
                                                                                                  • 5.2.2 Gauss引理
                                                                                                  • 5.3 二次互反律
                                                                                                    • 5.3.1 Gauss和
                                                                                                      • 5.3.2 二次互反律的证明
                                                                                                        • 5.3.3 Jacobi符号
                                                                                                        • 5.4 一元二次同余方程
                                                                                                          • 习题
                                                                                                          • 第六章 算术函数
                                                                                                            • 6.1 算术函数环
                                                                                                              • 6.1.1 算术函数的加法和乘法
                                                                                                                • 6.1.2 积性函数
                                                                                                                • 6.2 Möbius函数
                                                                                                                  • 6.2.1 Möbius函数
                                                                                                                    • 6.2.2 Möbius变换
                                                                                                                      • 6.2.3 无平方因子的正整数之密度
                                                                                                                      • 6.3 Dirichlet函数d(n)和σ(n)
                                                                                                                        • 6.3.1 d(n)和σ(n)的基本性质
                                                                                                                          • 6.3.2 d(n)均值的渐近估计
                                                                                                                            • 6.3.3 σ(n)均值的渐近估计
                                                                                                                            • 6.4 Euler函数
                                                                                                                              • 6.4.1 Euler函数的基本性质
                                                                                                                                • 6.4.2 Euler函数均值的渐近估计
                                                                                                                                • 6.5 Gauss圆内整点问题
                                                                                                                                  • 6.5.1 Gauss整数环
                                                                                                                                    • 6.5.2 r(n)的精确公式
                                                                                                                                      • 6.5.3 Gauss圆内整点问题
                                                                                                                                      • 习题
                                                                                                                                      • 第七章 连分数
                                                                                                                                        • 7.1 连分数的基本性质
                                                                                                                                          • 7.1.1 连分式
                                                                                                                                            • 7.1.2 连分数的值
                                                                                                                                              • 7.1.3 实数的连分数表示
                                                                                                                                                • 7.1.4 无理数的连分数逼近
                                                                                                                                                  • 7.1.5 模等价
                                                                                                                                                  • 7.2 循环连分数与实二次无理数
                                                                                                                                                    • 7.2.1 循环连分数与实二次无理数
                                                                                                                                                      • 7.2.2 纯循环连分数与约化实二次无理数
                                                                                                                                                      • 7.3 Pell方程
                                                                                                                                                        • 7.3.1 实二次无理数连分数展式的周期
                                                                                                                                                          • 7.3.2 Pell方程的正整数解
                                                                                                                                                            • 7.3.3 Pell方程的整数解
                                                                                                                                                            • 习题
                                                                                                                                                            • 第八章 二元二次型
                                                                                                                                                              • 8.1 二次型的约化理论
                                                                                                                                                                • 8.1.1 二次型的等价
                                                                                                                                                                  • 8.1.2 二次型的正常等价类
                                                                                                                                                                    • 8.1.3 二次型与二次无理数
                                                                                                                                                                      • 8.1.4 正定型的约化理论
                                                                                                                                                                        • 8.1.5 不定型的约化理论
                                                                                                                                                                        • 8.2 二次型的复合
                                                                                                                                                                          • 8.2.1 Bhargava立方体
                                                                                                                                                                            • 8.2.2 SL2(Z)在Bhargava立方体上的作用
                                                                                                                                                                              • 8.2.3 二次型的复合
                                                                                                                                                                                • 8.2.4 二次型复合的应用
                                                                                                                                                                                  • 8.2.5 几种复合之比较
                                                                                                                                                                                    • 8.2.6 二次型与二次域
                                                                                                                                                                                    • 8.3 Gauss亏格理论
                                                                                                                                                                                      • 8.3.1 Gauss符号
                                                                                                                                                                                        • 8.3.2 Kronecker符号
                                                                                                                                                                                          • 8.3.3 群(Z/DZ)×的特征组
                                                                                                                                                                                            • 8.3.4 歧型
                                                                                                                                                                                              • 8.3.5 三元二次型
                                                                                                                                                                                              • 习题
                                                                                                                                                                                              • 附录A 群、环、域初步
                                                                                                                                                                                                • A.1 群
                                                                                                                                                                                                  • A.1.1 群的基本概念及性质
                                                                                                                                                                                                    • A.1.2 群同态基本定理
                                                                                                                                                                                                      • A.1.3 群中元素的阶
                                                                                                                                                                                                        • A.1.4 循环群
                                                                                                                                                                                                          • A.1.5 有限生成Abel群
                                                                                                                                                                                                            • A.1.6 群在集合上的作用
                                                                                                                                                                                                            • A.2 环
                                                                                                                                                                                                              • A.2.1 环的定义和例子
                                                                                                                                                                                                                • A.2.2 多项式环
                                                                                                                                                                                                                • A.3 域
                                                                                                                                                                                                                  • A.3.1 域上的多项式
                                                                                                                                                                                                                    • A.3.2 二次无理数与二次域
                                                                                                                                                                                                                    • 习题
                                                                                                                                                                                                                    • 参考文献

                                                                                                                                                                                                                    相关图书