Kuadrat Di Z/mz

Abstract

Misal a, m E Z, (a, m) = I, m > 3. Masalah menentukan apakah kongruensi x2= a(mod m) terselesaikan (memiliki solusi) atau tidak adalah masalah masalah klasik yang cukup terkenal dalam teori bilangan. Masalah ini dapat diselesaikan dengan apa yang disebut hukum kebalikan kuadrat (quadratic reciprocity law) yang mengatakan bahwa kongruensi x2=p(mod q) dan x2 = q(mod p) keduanya terselesaikan atau keduanya tidak terselesaikan jika dan hanya jika satu dari p atau q kongruen 1 modulo 4. Inti utama dari tulisan ini adalah membuktikan hukum kebalikan kuadrat (HKK) dan menggunakannya untuk menentukan keterselesaian dari kongruensi x2 = a(mod m). Hingga saat ini telah diketahui 193 bukti yang berbeda untuk HKK dan sebahagian besar dari bukti-bukti itu menggunakan apa yang disebut dengan Lemma Gauss. Dalam tulisan, HKK juga dibuktikan dengan menggunakan Lemma Gauss; perbedaannya terletak pada metode-metode yang digunakan untuk membuktikan Lemma Gauss itu sendiri.