+ L'application de Fp* dans H qui à tout élément associe son carré est une application surjective telle que toute image admet exactement deux antécédents ; en conséquence : Or ψ est un caractère non trivial donc — comme dans la démonstration du § « Propriétés » — la somme 1 + P1 + P2 de ses valeurs est nulle, ce qui permet de conclure : Le corollaire du § « Propriétés » termine la démonstration. Line: 478 n = a Ainsi, dans l'évaluation des sommes quadratiques de Gauss, on peut toujours supposer pgcd(a, c) = 1. n , prend exactement deux fois chaque valeur paire. File: /home/ah0ejbmyowku/public_html/application/views/user/popup_modal.php où Z En mathématiques, et plus précisément en arithmétique modulaire, une somme de Gauss est un nombre complexe dont la définition utilise les outils de l'analyse harmonique sur un groupe abélien fini sur le corps fini ℤ/pℤ où p désigne un nombre premier impair et ℤ l'ensemble des entiers relatifs. / + Function: view, File: /home/ah0ejbmyowku/public_html/index.php ( b Line: 208 si n > 1 et a, b sont impairs et pgcd(a, c) = 1. Cette seconde propriété possède le corollaire immédiat suivant : Si μ(a) désigne le symbole de Legendre (a/p) — égal à 1 si a est un carré dans Fp* et à –1 sinon — alors, pour tout caractère ψ non trivial. Dernière modification le 10 février 2019, à 10:56, la méthode de Gauss pour calculer la somme des n premiers entiers, analyse harmonique sur un groupe abélien fini, groupe multiplicatif de ses éléments non nuls, Analyse harmonique sur les groupes finis commutatifs, https://fr.wikipedia.org/w/index.php?title=Somme_de_Gauss&oldid=156620776, licence Creative Commons attribution, partage dans les mêmes conditions, comment citer les auteurs et mentionner la licence. . G ( χ , ψ m ) = 1 χ ( m ) G ( χ , ψ ) . 1 Sans le savoir encore, Gauss a découvert la formule permettant de calculer la somme des termes d’une série arithmétique. Line: 24 n G Soit ψ un caractère du groupe additif (Fp, +) et χ un caractère du groupe multiplicatif (Fp*, ∙), alors la somme de Gauss associée à χ et ψ est le nombre complexe, ici noté G(χ, ψ) et défini par : En termes de transformée de Fourier, on peut considérer l'application qui à χ associe G(χ−1, ψ) comme la transformée de Fourier du prolongement de χ à Fp par l'égalité χ(0) = 0 et l'application qui à ψ associe G(χ−1, ψ) comme la transformée de Fourier de la restriction de ψ à Fp*. n ( < mod Il fait : 1 + 100 = 101, 2 + 99 = 101, 3 + 98 = 101 … 50 + 51 =101 soit 100 x 101 = 10100 et 10100 : 2 = 5050 car la suite est comptée deux fois. ( a En effet, la définition d'une somme de Gauss implique : G ( χ , ψ m ) = ∑ k ∈ F p ∗ χ ( k ) ψ ( m k ) . {\displaystyle G (\chi ,\psi ^ {m})= {\frac {1} {\chi (m)}}G (\chi ,\psi ).} ) . La loi s'exprime de la manière suivante si q est aussi un nombre premier impair, distinct de p : Soit ψ un caractère additif non trivial de Fp. Soit a, b et c des entiers naturels. 2 n nécessaire] On peut citer par exemple une démonstration de la loi de réciprocité quadratique. 0 a Line: 192 a a c c a au plus deux solutions dans est le symbole de Legendre, qui est un caractère quadratique mod p. Une formule analogue avec un caractère général χ à la place du symbole de Legendre définit la somme de Gauss G(χ). 0 Par le lemme de Hensel, pour tout q, l'équation p Soit a, b et c des entiers naturels. n a ) n Plus généralement, Gauss a démontré en 1801 les égalités suivantes au signe près pour tout entier n > 0 : conjecturant alors que même les signes étaient exacts pour ce choix particulier ω = exp(2πi/n), et ce n'est qu'au bout de quatre ans d'efforts incessants qu'il est parvenu à résoudre cette conjecture[1],[2],[3]. L'analyse harmonique permet de nombreux calculs sur les sommes de Gauss ; ce paragraphe propose quelques exemples. p Z En effet, la définition d'une somme de Gauss implique : G ( χ , ψ m ) = ∑ k ∈ F p ∗ χ ( k ) ψ ( m k ) . ( . si k ≥ 2 et p est un nombre premier impair ou si k ≥ 4 et p = 2. La somme de Gauss généralisée G(a, b, c) est définie par. {\displaystyle G (\chi ,\psi ^ {m})= {\frac {1} {\chi (m)}}G (\chi ,\psi ).} (en) Eric W. Weisstein, « Gaussian Sum », sur MathWorld. Alors, la somme de Gauss mod p, g(a ; p), est la somme de racines p-ièmes de l'unité suivante : Si a n'est pas divisible par p, une expression équivalente pour cette somme (que l'on trouve en évaluant a 2 , {\displaystyle \left({\frac {a}{c}}\right)} ) {\displaystyle \chi (n)=\left({\frac {n}{p}}\right)} Soit ψ un caractère du groupe additif (Fp, +) et χ un caractère du groupe multiplicatif (Fp*, ∙), alors la somme de Gauss associée à χ et ψ est le nombre complexe, ici noté G(χ, ψ) et défini par : En termes de transformée de Fourier, on peut considérer l'application qui à χ associe G(χ−1, ψ) comme la transformée de Fourier du prolongement de χ à Fp par l'égalité χ(0) = 0 et l'application qui à ψ associe G(χ−1, ψ) comme la transformée de Fourier de la restriction de ψ à Fp*. Pour toute racine p-ième de l'unité ω différente de 1, avec p premier. est le symbole de Jacobi. Par un argument de comptage, c Comme autre exemple, si 4 divise c et si b est impair et pgcd(a, c) = 1, alors G(a, b, c) = 0. Si c n'est pas sans facteur carré, alors le membre de droite s'annule mais pas celui de gauche. L'anneau ℤ[ω] contient τ ; calculons alors de deux façons la classe de τq–1 dans l'anneau quotient ℤ[ω]/qℤ[ω]. SÉRIES DE GAUSS Les séries arithmétiques de Gauss sont l'expression de la somme de n premiers entiers non nuls élevés à une puissance donnée sous une forme condensée. ( 1 Function: view, File: /home/ah0ejbmyowku/public_html/application/controllers/Main.php {\displaystyle 0\leq n
0 : conjecturant alors que même les signes étaient exacts pour ce choix particulier ω = exp(2πi/n), et ce n'est qu'au bout de quatre ans d'efforts incessants qu'il est parvenu à résoudre cette conjecture[1],[2],[3]. n 0 − ζ a {\displaystyle an^{2}+bn+q=0} Soient ψ le caractère additif tel que ψ(1) = ω, H le sous-groupe du groupe multiplicatif Fp* composé des résidus quadratiques de Fp*, P1 la somme des valeurs de ψ sur H et P2 la somme des valeurs de ψ sur le complémentaire de H dans Fp*. , La loi s'exprime de la manière suivante si q est aussi un nombre premier impair, distinct de p : Soit ψ un caractère additif non trivial de Fp. ) {\displaystyle G (\chi ,\psi ^ {m})=\sum _ {k\in \mathbb {F} _ {p}^ {*}}\chi (k)\psi (mk).} + ) b Un article de Wikipédia, l'encyclopédie libre. L'application de cette forme condensée de série à une utilité pratique en physique lorsque l'on souhaite simplifier l'expression de certains résultats. est pair pour tout Sommes quadratiques de Gauss généralisées. G En théorie des nombres, une somme quadratique de Gauss est une certaine somme finie de racines de l'unité. 1 Function: _error_handler, Message: Invalid argument supplied for foreach(), File: /home/ah0ejbmyowku/public_html/application/views/user/popup_modal.php p b Pour toute racine p-ième de l'unité ω différente de 1, avec p premier. 0 Notons τ = G(μ, ψ) et ω = ψ(1). En mathématiques, et plus précisément en arithmétique modulaire, une somme de Gauss est un nombre complexe dont la définition utilise les outils de l'analyse harmonique sur un groupe abélien fini sur le corps fini ℤ/pℤ où p désigne un nombre premier impair et ℤ l'ensemble des entiers relatifs. Line: 107 La formule du binôme de Newton et les diviseurs des coefficients binomiaux montrent que modulo q, Or la première des deux propriétés des sommes de Gauss montre que, et le corollaire de la seconde, joint aux propriétés du symbole de Legendre, que. La dernière modification de cette page a été faite le 10 février 2019 à 10:56. La dernière modification de cette page a été faite le 30 juillet 2019 à 23:59. Souvent, la somme de droite est aussi appelée une somme de Gauss quadratique. n n En effet, il remarqua que, en additionnant les premier et dernier termes, on obtenait 101, de même qu'en additionnant le deuxième et l'avant dernier, le troisième et l'avant avant dernier et ainsi de suite. Dans cet article, p désigne un nombre premier impair, Fp le corps fini ℤ/pℤ et Fp* le groupe multiplicatif de ses éléments non nuls. {\displaystyle G(a,b,2^{n})=0} Somme de Gauss En mathématiques, et plus précisément en arithmétique modulaire, une somme de Gauss est un nombre complexe dont la définition utilise les outils de l' analyse harmonique sur un groupe abélien fini sur le corps fini ℤ/ p ℤ où p désigne un nombre … {\displaystyle G (\chi ,\psi ^ {m})=\sum _ {k\in \mathbb {F} _ {p}^ {*}}\chi (k)\psi (mk).} nécessaire] On peut citer par exemple une démonstration de la loi de réciprocité quadratique. − L'anneau ℤ[ω] contient τ ; calculons alors de deux façons la classe de τq–1 dans l'anneau quotient ℤ[ω]/qℤ[ω]. ( ( 0 ) Si b est impair, alors χ Function: _error_handler, File: /home/ah0ejbmyowku/public_html/application/views/user/popup_harry_book.php Function: _error_handler, File: /home/ah0ejbmyowku/public_html/application/views/page/index.php n Puisque les deux membres sont égaux à 1 ou –1 et que 2 est inversible mod q, cette congruence est une égalité. ( {\displaystyle 4\psi (a)a\equiv 1{\bmod {c}}} q Sommes quadratiques de Gauss généralisées, https://fr.wikipedia.org/w/index.php?title=Somme_quadratique_de_Gauss&oldid=161416843, Article contenant un appel à traduction en anglais, Article contenant un appel à traduction en allemand, Portail:Arithmétique et théorie des nombres/Articles liés, licence Creative Commons attribution, partage dans les mêmes conditions, comment citer les auteurs et mentionner la licence, L'évaluation de la somme de Gauss peut être réduite au cas, La valeur exacte de la somme de Gauss, calculée par Gauss, est donnée par la formule, Les sommes de Gauss sont multiplicatives au sens suivant : étant donnés des entiers naturels. = {\displaystyle G(a,b,2^{n})=0} Function: require_once, Message: Undefined variable: user_membership, File: /home/ah0ejbmyowku/public_html/application/views/user/popup_modal.php Notons τ = G(μ, ψ) et ω = ψ(1). G Function: view, la méthode de Gauss pour calculer la somme des n premiers entiers, analyse harmonique sur un groupe abélien fini, groupe multiplicatif de ses éléments non nuls, Analyse harmonique sur les groupes finis commutatifs, https://fr.wikipedia.org/w/index.php?title=Somme_de_Gauss&oldid=156620776. Function: _error_handler, File: /home/ah0ejbmyowku/public_html/application/views/page/index.php c Elles sont utilisées dans la théorie des polynômes cyclotomiques et possèdent de nombreuses applications.[réf. , La formule de la somme géométrique montre alors que ) Cette seconde propriété possède le corollaire immédiat suivant : Si μ(a) désigne le symbole de Legendre (a/p) — égal à 1 si a est un carré dans Fp* et à –1 sinon — alors, pour tout caractère ψ non trivial. Elles sont utilisées dans la théorie des polynômes cyclotomiques et possèdent de nombreuses applications.[réf. Line: 68 ≡ = On obtient donc : 1 + 100 = 101 2 + 99 = 101 3 + 98 = 101 ... 49 + 52 = 101 50 + 51 =101 Cela donne 50 som…
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