Часть полного текста документа:Неопределенные бинарные квадратичные формы Введение      Основоположником теории квадратичных форм является французский математик Лагранж. Им была доказана конечность числа классов бинарных квадратичных форм заданного дискриминанта.      Начинается арифметическая теория квадратичных форм с утверждения Ферма о существовании простых чисел суммой двух квадратов.      Теория квадратичных форм продолжала развиваться. Гаусс также вводит много новых понятий. Гауссу сумел получить доказательства трудных и глубоких теорем теории чисел.      В данной работе исследуются предварительные общие сведения о бинарных квадратичных формах. Приведено элементарное доказательство известной оценки для числа приведенных неопределенных бинарных квадратичных форм заданного дискриминанта. Здесь рассмотрены периоды неопределенных квадратичных форм, также решены два вопроса о двусторонних формах. Также приведены доказательства, что диагональные формы одного и того же положительного дискриминанта не эквивалентны.      Предварительные сведения о бинарных квадратичных форм      Определим общие понятия и свойства, которые прямым образом касаются бинарных квадратичных форм.      Однородный многочлен второй степени от двух переменных называется бинарной квадратичной формой:      (1)      где -вещественные числа.      Соответственно используемые коэффициенты в данной формуле - являются первым, вторым и третьим коэффициентами .     Для наглядности эту формулу будем обозначать через , получим:           В теории форм над кольцами и в первую очередь над кольцом целых чисел более предпочтительной является запись вида (1).      В теории квадратичных форм над полями приведены формы, у которых второй коэффициент без множителя , т. е.:          Если в бинарной квадратичной форме (1) коэффициенты являются целыми числами, тогда эту форму называют классической целой или целочисленной по Гауссу.      В данной работе классические квадратичные формы будем называть численными.     Если существует линейная подстановка переменных (2) с целыми коэффициентами и определителем , переводящая форму в форму , такая, что выполняется равенство      , (3),      тогда бинарные целочисленные квадратичные формы и называются собственно эквивалентными.      Иначе, если целочисленная подстановка (2) с определителем переводит форму в форму , бинарные квадратичные формы называются несобственно-эквивалентными.      Полученные эквивалентные формы обозначим следующим образом: ~      Из (2) и (3) вытекают соотношения, связывающие коэффициенты двух эквивалентных форм и .     (4)           Эквивалентные бинарные квадратичные формы имеют один и тот же дискриминант, т.е. число бинарной квадратичной формы      Предположим, что собственно или несобственно эквивалентна форме . Значит, опираясь на определение об эквивалентности, можно сказать, что есть такие целые числа с определителем , при которых выполняются соотношения (4). Отсюда следует:           Эквивалентные бинарные квадратичные формы представляют одно и то же множество целых чисел.  ............   |