雅可比符號(Jacobi symbol)是勒讓德符號的推廣,由普魯士數(shù)學(xué)家卡爾·雅可比于1837年引入。它在數(shù)論的多個分支中有應(yīng)用,特別是在計算數(shù)論的素性檢驗、大數(shù)分解以及密碼學(xué)中扮演著重要角色。
簡介
雅可比符號(Jacobi symbol)是勒讓德符號的推廣,整數(shù)對整數(shù) 的雅可比符號表示為。設(shè) 是大于 1的奇數(shù),且 的素因數(shù)分解式為 (式中因數(shù)可以相同),如果,則雅可比符號定義為:
其中,是 對 的勒讓德符號。例如,取,則:
注:雅可比符號是勒讓德符號的推廣,但是根據(jù)雅可比符號的值不能判斷同余式是否有解。
定義補充說明
(1)當(dāng) 是奇素數(shù)時,雅可比符號就是勒讓德符號。
(2)當(dāng) 是奇素數(shù)且 時,方程 有解。當(dāng)m不是奇素數(shù)時,這個結(jié)論不一定成立。
定理
定理1
(1)若,則
(2)
(3)對于任意的整數(shù),有
(4)對于任意的整數(shù),有
定理2
設(shè) 是奇數(shù),其中 是素數(shù),則下面的結(jié)論成立:
(1)
(2)
定理3
設(shè)m,n是大于1的奇整數(shù),則
利用以上定理,可以容易計算Jacobi符號,特別是Legendre符號的數(shù)值。但是,必須注意,在判斷方程 的可解性時,Legendre符號和Jacobi的作用是不一樣的。
對于一般的正奇數(shù)m來說,即使條件 成立,也并不能保證 一定有解。
舉例
例1
已知3371是素數(shù),判斷方程 是否有解。
解:利用Jacobi符號的性質(zhì),有
因此,方程無解。
例2
設(shè)a與b是正奇數(shù),求 的關(guān)系。
解:
參考資料 >