Discriminante fundamental
Em matemática, um discriminante fundamental D é um invariante inteiro na teoria das formas quadráticas binárias integrais. Se Predefinição:Nowrap for uma forma quadrática com coeficientes inteiros, então Predefinição:Nowrap é o discriminante de Q(x, y). Por outro lado, todo inteiro D com Predefinição:Nowrap é o discriminante de alguma forma quadrática binária com coeficientes inteiros. Sendo assim, todos esses inteiros são referidos como discriminantes na teoria.[1]
Existem condições de congruência explícitas que fornecem o conjunto de discriminantes fundamentais. Especificamente, D é um discriminante fundamental se, e somente se, uma das seguintes afirmações for verdadeira:[2]
- D ≡ 1 (mod 4) e livre de quadrados,
- D = 4m, em que m ≡ 2 ou 3 (mod 4) e m é livre de quadrados.
Os primeiros dez discriminantes fundamentais positivos são:
Os primeiros dez discriminantes fundamentais negativos são:
Conexão com corpos quadráticos
Há uma conexão entre a teoria das formas quadráticas binárias integrais e a aritmética dos corpos de números quadráticos. Uma propriedade básica desta conexão é que D0 é um discriminante fundamental se, e somente se, D0 = 1 ou D0 é o discriminante de um corpo de número quadrático. Há exatamente um corpo quadrático para cada discriminante fundamental D 0 ≠ 1, a menos de isomorfismo.
Esta é a razão pela qual alguns autores consideram 1 não ser um discriminante fundamental. Pode-se interpretar D0 = 1 como o corpo "quadrático" degenerado Q (os números racionais).[3][4]
Fatoração
Os discriminantes fundamentais também podem ser caracterizados por sua fatoração em potências de primos positivas e negativas. Defina o conjunto
formado por -8, -4, 8 e números primos ímpares, os primos ímpares ≡ 1 (mod 4) são positivos e os ≡ 3 (mod 4) são negativos. Então, um número D0 ≠ 1 é um discriminante fundamental se, e somente se, for o produto de fatores coprimos entre si de S.[2]