Zahlentheorie:
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Berlin ; Heidelberg
Springer Spektrum
2013
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Inhaltsverzeichnis
Einleitung 1
I Teilbarkeit ganzer Zahlen
1.1 Die Teiler einer ganzen Zahl 5
1.2 Primzahlen 7
1.3 Primfaktorzerlegung 12
1.4 Eine Formel von Legendre und die Sätze von Tschebyscheff
1.5 Irrationalitätsbeweise 25
1.6 Der größte gemeinsame Teiler 21
1.7 Das kleinste gemeinsame Vielfache
1.8 Kettenbrüche 36
1.9 Periodische Kettenbrüche Jh6
1.10 Farey-Folgen 52
1.11 Die Folge der Fibonacci-Zahlen 57
1.12 Aufgaben 65
1.13 Lösungen der Aufgaben 73
II Integritätsbereiche
II. 1 Teilbarkeit in Integritätsbereichen 83
11.2 Euklidische Ringe 89
11.3 Die ganzen gaußschen Zahlen 94
11.4 Ganzalgebraische Zahlen zweiten Grades 100
11.5 Die pellsche Gleichung 104
11.6 Aufgaben 110
11.7 Lösungen der Aufgaben 113
III Restklassen
III. 1 Kongruenzen und Restklassen 119
111.2 Teilbarkeitskriterien 121
111.3 Der Satz von Fermat 125
111.4 Primitive Restklassen 132
II 1.5 Dezimaibrüche 138
111.6 Ewiger Kalender 143
111.7 Magische Quadrate 145
111.8 Primzahlkriterien und Pseudoprimzahlen 151
111.9 Mersennesche und fermatsche Primzahlen (1) 155
III. 10 Aufgaben 158
III. 11 Lösungen der Aufgaben 162
VI
IV Zahlentheoretische Algorithmen in der Kryptographie
IV. 1 Algorithmen und Komplexität
IV.2 Langzahl- und Restklassenarithmetik 174
IV.3 Schnelle Multiplikation 184
IV.4 Kommunikation, Kodierung, Kryptographie 188
IV.5 Diskreter Logarithmus, 1)iffie-Hellmarm-Protokoll, ElGamal-Chiffre 193
IV.6 Faktorisierung, RSA- und Rabin-Chiffre 206
IV. 7 Aufgaben 219
IV. 8 Lösungen der Aufgaben 223
V Kongruenzen und diophantische Gleichungen
V. l Lineare diophantische Gleichungen und Kongruenzen 229
V.2 Quadratische diophantische Gleichungen und Kongruenzen 236
V.3 Quadratische Reste 238
V.4 Mersennesche und fermatsche Primzahlen (2) 247
V.5 Darstellung von Zahlen als Quadratsummen 251
V.6 Pythagoräische Zahlentripel; die fermatsche Vermutung 260
V.7 Rationale Punkte auf algebraischen Kurven 269
V.8 Binäre quadratische Formen 273
V.9 Ternäre quadratische Formen; der Drei-Quadrate-Satz 283
V.10 Figurierte Zahlen 288
V.ll Der Gitterpunktsatz von Minkowski 291
V.12 Aufgaben 296
V. 13 Lösungen der Aufgaben 304
VI Zahlentheoretische Funktionen
VI. 1 Das Dirichlet-Produkt 315
VI.2 Multiplikative Funktionen 320
VI.3 Dirichlet-Reihen 323
VI.4 Mittelwerte zahlentheoretischer Funktionen 329
VI.5 Weitere Produkte zahlentheoretischer Funktionen 336
VI.6 Die Teilersummenfunktion 342
VI.7 Aufgaben 352
VI. 8 Lösungen der Aufgaben 357
VII Der Primzahlsatz
VII. 1 Der Primzahlsatz und der dirichletsche Primzahlsatz 365
VI 1.2 Die selbergsche Formel 367
VII.3 Der Beweis des Primzahlsatzes 372
VII.4 Anmerkungen, Folgerungen 378
VII.5 Primzahlen in arithmetischen Progressionen (I) 382
VII.6 Zufallsprimzahlen 394
VII.7 Aufgaben 399
VII.8 Lösungen der Aufgaben 401
VII
VIII Elemente der Additiven Zahlentheorie
VIII. 1 Problemstellungen der Additiven Zahlentheorie 4.05
VIII.2 Partitionen 406
VIII.3 Ein spezielles Partitionsproblem 416
VIII.4 Anzahl der Darstellungen als Quadratsummen
VIII.5 Die Dichte einer Menge natürlicher Zahlen 433
VIII.6 Der Satz von Goldbach-Schnirelmann 443
VIII. 7 Der Satz von Waring-Hilbert 446
VIII.8 Wesentliche Komponenten 4$4
VIII.9 Das Münzenproblem und das Briefmarkenproblem 458
VIII. 10 Aufgaben 468
VIII. 11 Lösungen der Aufgaben
IX Siebmethoden
IX. 1 Allgemeine Bemerkungen über Siebverfahren 473
IX.2 Die Siebmethode von Selberg
IX.3 Primzahlen in arithmetischen Progressionen (2) 481
IX.4 Primzahlzwillinge 484
IX.5 Zur goldbachschen Vermutung 486
IX.6 Quadratsummen 489
IX.7 Stammbruchsummen 491
IX.8 Aufgaben 496
IX.9 Lösungen der Aufgaben 497
Literatur 499
Symbolverzeichnis 503
Namensverzeichnis 505
Sachverzeichnis 506 |
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