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Kongruenz Paare: Frage (beantwortet)
Status: (Frage) beantwortet Status 
Datum: 13:25 Do 29.11.2012
Autor: MattiJo

Aufgabe
Es sei das Produkt

V:= [mm] \produkt_{1 \le m \le \frac{p-1}{2}}^{} [/mm]

mit einer Primzahl  p ≡ 1 mod 4 gegeben. Hieraus folgt [mm] V^2 [/mm] ≡ −1 mod p.
Weiter sei M = [mm] \{(x,y) \in \IZ^2 : 0 \le x, y < \wurzel{p} \} [/mm]

Zeige: Es gibt Paare [mm] (x_1, y_1) \not= (x_2, y_2) \in [/mm] M mit [mm] x_1 [/mm] + [mm] Vy_1 [/mm] ≡ [mm] x_2 [/mm] + [mm] Vy_2 [/mm] mod p.

Hallo zusammen,

diese Aufgabe bereitet mir Kopfschmerzen. Deshalb versuche ich mal die bereitstehenden Informationen zu ordnen:

Für das gegebene V gilt doch: V:= [mm] \produkt_{1 \le m \le \frac{p-1}{2}}^{} [/mm] = [mm] (\frac{p-1}{2})! [/mm]

Die Formel für [mm] V^2 [/mm] müsste meinen Aufschrieben zufolge aus dem Satz von Wilson folgen.

Wie komme ich zu Paaren, für die die obige Bedingung erfüllt ist?

        
Bezug
Kongruenz Paare: Antwort
Status: (Antwort) fertig Status 
Datum: 20:56 Do 29.11.2012
Autor: reverend

Hallo MattiJo,

auch das fängt gut an.

> Es sei das Produkt
>  
> V:= [mm]\produkt_{1 \le m \le \frac{p-1}{2}}^{}[/mm]
>  
> mit einer Primzahl  p ≡ 1 mod 4 gegeben. Hieraus folgt
> [mm]V^2[/mm] ≡ −1 mod p.
>  Weiter sei M = [mm]\{(x,y) \in \IZ^2 : 0 \le x, y < \wurzel{p} \}[/mm]
>  
> Zeige: Es gibt Paare [mm](x_1, y_1) \not= (x_2, y_2) \in[/mm] M mit
> [mm]x_1[/mm] + [mm]Vy_1[/mm] ≡ [mm]x_2[/mm] + [mm]Vy_2[/mm] mod p.
>  
> diese Aufgabe bereitet mir Kopfschmerzen. Deshalb versuche
> ich mal die bereitstehenden Informationen zu ordnen:
>  
> Für das gegebene V gilt doch: V:= [mm]\produkt_{1 \le m \le \frac{p-1}{2}}^{}[/mm]
> = [mm](\frac{p-1}{2})![/mm]
>  
> Die Formel für [mm]V^2[/mm] müsste meinen Aufschrieben zufolge aus
> dem Satz von Wilson folgen.

Das stimmt, aber etwas genauer wirst Du das begründen müssen.

> Wie komme ich zu Paaren, für die die obige Bedingung
> erfüllt ist?

Na, nimm z.B. Paare mit [mm] x_i+Vy_i\equiv 0\mod{p} [/mm]
Dann kannst Du für jedes [mm] y_i [/mm] ein [mm] x_i [/mm] eindeutig bestimmen.

Oder Du multiplizierst das Ganze nochmal mit V (warum darfst Du das?) und hast [mm] Vx_i-y_i\equiv 0\mod{p} [/mm]
Damit kannst Du für jedes [mm] x_i [/mm] ein [mm] y_i [/mm] eindeutig bestimmen.

Es gibt also allein hierfür [mm] \bruch{p-1}{2} [/mm] verschiedene Paare.

Grüße
reverend


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