نظرية كومر

في الرياضيات ، تُعرف نظرية كومر بأنها صيغة لحساب أس أعلى قوة لعدد أولي p يقسم معاملًا ثنائيًا مُعطى. بعبارة أخرى، تُعطي هذه النظرية القيمة p -adic لمعامل ثنائي . سُميت النظرية نسبةً إلى إرنست كومر ، الذي أثبتها عام 1852 ( كومر 1852 ) .

إفادة

تنص نظرية كومر على أنه بالنسبة للأعداد الصحيحة المعطاة n m ≥ 0 وعدد أولي p ، فإن التقييم p -adic   νص(نم){\displaystyle \nu _{p}\!{\tbinom {n}{m}}}معامل ذي الحدين(نم){\displaystyle {\tbinom {n}{m}}}يساوي عدد عمليات الحمل عند إضافة m إلى n m في الأساس p .   

الصيغة المكافئة للنظرية هي كما يلي:

اكتب الأساس-ص{\displaystyle p}توسيع العدد الصحيحن{\displaystyle n}مثلن=ن0+ن1ص+ن2ص2++نرصر{\displaystyle n=n_{0}+n_{1}p+n_{2}p^{2}+\cdots +n_{r}p^{r}}، وتحديدSص(ن):=ن0+ن1++نر{\displaystyle S_{p}(n):=n_{0}+n_{1}+\cdots +n_{r}}أن يكون مجموع الأساس-ص{\displaystyle p}أرقام. ثم

νص(نم)=Sص(م)+Sص(ن-م)-Sص(ن)ص-1.{\displaystyle \nu _{p}\!{\binom {n}{m}}={\dfrac {S_{p}(m)+S_{p}(nm)-S_{p}(n)}{p-1}}.}

يمكن إثبات النظرية بكتابة(نم){\displaystyle {\tbinom {n}{m}}}مثلن!م!(ن-م)!{\displaystyle {\tfrac {n!}{m!(nm)!}}}وباستخدام صيغة ليجندر . [ 1 ]

أمثلة

لحساب أكبر قوة للعدد 2 بقسمة معامل ذي الحدين(103){\displaystyle {\tbinom {10}{3}}}اكتب m = 3 و nm = 7 في النظام العددي ذي الأساس p = 2 على النحو التالي: 3 = 11 2 و 7 = 111 2. يتطلب إجراء عملية الجمع 11 2 + 111 2 = 1010 2 في النظام العددي ذي الأساس 2 ثلاث عمليات ترحيل.

111112+111210102{\displaystyle {\begin{array}{ccccc}&_{1}&_{1}&_{1}\\&&&1&1\,_{2}\\+&&1&1&1\,_{2}\\\hline &1&0&1&0\,_{2}\end{array}}}

لذلك فإن أكبر قوة للعدد 2 التي تقسم(103)=120=2315{\displaystyle {\tbinom {10}{3}}=120=2^{3}\cdot 15}هو 3.

بدلاً من ذلك، يمكن استخدام الصيغة التي تتضمن مجموع الأرقام. مجموع أرقام 3 و7 و10 في النظام الثنائي هوS2(3)=1+1=2{\displaystyle S_{2}(3)=1+1=2}،S2(7)=1+1+1=3{\displaystyle S_{2}(7)=1+1+1=3}، وS2(10)=1+0+1+0=2{\displaystyle S_{2}(10)=1+0+1+0=2}على التوالي. ثم

ν2(103)=S2(3)+S2(7)-S2(10)2-1=2+3-22-1=3.{\displaystyle \nu _{2}\!{\binom {10}{3}}={\dfrac {S_{2}(3)+S_{2}(7)-S_{2}(10)}{2-1}}={\dfrac {2+3-2}{2-1}}=3.}

تعميم معامل متعدد الحدود

يمكن تعميم نظرية كومر لتشمل المعاملات متعددة الحدود.(نم1،...،مك)=ن!م1!مك!{\displaystyle {\tbinom {n}{m_{1},\ldots ,m_{k}}}={\tfrac {n!}{m_{1}!\cdots m_{k}!}}}على النحو التالي:

νص(نم1،...،مك)=1ص-1((أنا=1كSص(مأنا))-Sص(ن)).{\displaystyle \nu _{p}\!{\binom {n}{m_{1},\ldots ,m_{k}}}={\dfrac {1}{p-1}}\left(\left(\sum _{i=1}^{k}S_{p}(m_{i})\right)-S_{p}(n)\right).}

انظر أيضاً

مراجع

  1. ميهيت، دوريل (ديسمبر 2010). "نظريتا ليجندر وكومر مرة أخرى" . الرنين . 15 (12): 1111– 1121. doi : 10.1007/s12045-010-0123-4 .