On the generalization of quaternions

Introduction

i²=j²=k²=ijk=ー1

I tried to see if I could extend the quaternions defined by

 

Bn²=Cn²=An・Bn・Cn=-1

Cn・Bn・An=n

 

is assumed to be true.

 

In conclusion, the quaternions are equivalent to the case n = 1 under this extended system. In that case, A1 = i, B1 = j, and C1 = k are equivalent.

The associative law seems to hold, but I have not been able to prove it.

The table of operations is as follows.

 

 ×      An        Bn       Cn

An    ーn        Cn      ーn・Bn

Bn    n/(Cn)   -1  ー1/(An)

Cn      Bn             ーAn       -1

Part proof of Goldbach Conjecture

This post is a trannslate of my old post.

 

Part proof.

 

Let we take a prime p towards a primorial mPn♯.

 

(p、mPn♯)=1
p-mPn♯<0
m is not multiple of a P(n+1)

 

Here,

 

pーmPn♯=-A is inside of the abolute value of  (P(n+1))^2,

Then ーA is prime.

 

Proof

 

If this is not prime,then  a composite.

Because,ーA inside of (P(n+1))^2

ーA has a prime factor ,which 2,3,5,7,・・・Pn.

We transpose mPn♯,p became composite,

This is a contradiction

So p is prime.

Then,

p+A=mPn♯.

 

 

ルジャンドルの記号から得られる系について

初等整数論で著名な定理のひとつにルジャンドルの記号があります。

ここでは平方剰余の第1補充法則と第2補充法則から得られる系を見てみましょう。

ルジャンドルの記号(/)について、

(ー1/p)=(ー1)^((p-1)/2) 第1補充法則

(2/p)=(ー1)^((p^2-1)/8) 第2補充法則

証明は良く知られているのでここでは繰り返しません。

ここでは僕が見つけた補充法則の系について見てみましょう。

きっかけとなったのは、

ルジャンドルの記号は自然数にしか適用できず、(√2/3)は定義されないのだろうか? という問いです。

ここでは系を導入することでその値(√2/3)の値を見ましょう。

拡張体系、

(√ー1/p)=i^((p-1)/2)

(√2/p)=i^((p^2-1)/8)

ここでiは虚数単位。ここで両方の2個の式とも2乗すると第1補充法則と第2補充法則と同値になります。

では、(√2/3)の値を見てみましょう。

上記の下の式より、

(√2/3)=i

となります。実際両辺を2乗すると、

(2/3)=-1

となり、これは平方剰余の第2補充法則からすぐに正しいとわかります。

より、

(√2/3)=i

が求めるべき答えでした。

1+2+3+・・・+n+・・・=-∞?

証明

 

A=1+2+3+4+5+・・・+n・・・

両辺から右辺の奇数を引くと、

A-1-3-5-7・・・=2+4+6+8+

両辺を2で割り

(A-1-3-5-7・・・)/2=1+2+3+4+・・・

ここでこの式が成り立つには、

-1-3-5-7・・・=A

にならないといけない。

より、

1+2+3+・・・+n+・・・=-∞

が成り立つ、と考える。

平方剰余の相互法則の一般化らしき式

初等整数論で有名な定理に平方剰余の相互法則があります。

その主張自体はすでによく知られていてネット上でも多数の解説や説明があるのでそれはいちいち繰り返しません。ただし、僕が見つけた式との比較考察上ここにも書きます。

 

相異なる奇素数pとqに対して、

 

(q/p)(p/q)=(ー1)^(p´q´)

 

(/)はルジャンドルの記号

 

ここでp´=(p-1)/2でq´=(qー1)/2となる。

 

僕が発見したのはさらに1つ素数rを増やします。

それぞれが相異なる奇素数p、q、rに対して、

 

(qr/p)(rp/q)(pq/r)=(ー1)^(p´q´)×(-1)^(q´r´)×(-1)^(r´p´)

 

ここでr´=(r-1)/2を増やす。

 

が成り立ちそうだけれどなあ。

この法則が意味するもの。

左辺の3個の素数のうち2個か3個の素数が4n+1だと右辺は+1となり2個か3個の素数の4n-1の形だと右辺はー1となる。

 

実例、p=3、q=7、r=11とする。

(21/11)(33/7)(77/3)=-1×ー1×ー1=-1

 

p=5、q=13、r=11でする。

 

(143/5)(55/13)(65/11)=-1×+1×-1=+1

 

となる。

 

という感じに。

ただし証明ができていない。100個くらいやって反例はなかったけれど。

ゴールドバッハの予想の特別な場合の証明

素数pに対して素数階乗mPn♯を以下のようにとる。

 

(p、mPn♯)=1

p-mPn♯<0

mはP(n+1)の倍数ではない。

 

ここで、p-mPn♯=ーAが絶対値でP(n+1)^2未満に収まれば自動的に素数になる。

 

証明

もし、素数にならないなら合成数である。

P(n+1)^2未満に収まっている仮定より、2,3、5、7、・・・、Pnのどれかを素因数に持つので、左辺のmPn♯を右辺に移項すると、(p、mPn♯)=1ではなくなる。これは最初の仮定に反して矛盾。

よってーAが絶対値でP(n+1)^2未満に収まれば自動的に素数になる。

より、式を整理し、p+A=mPn♯となり偶数のmPn♯は2個の素数の和となる。