本书共分21讲,由浅入深,系统介绍了数、数列和初等数论的知识及数论学家的故事,讨论了中学生需要掌握的复数、数学归纳法、等差数列、等比数列、 组合数与二项式定理,参加数学竞赛需要掌握的取整函数与抽屉原理、数的整除与一次不定方程、算术基本定理及其应用、中国剩余定理、Fermat小定理与Wilson定理、Euler函数与Euler定理等内容,系统地介绍了Fibonacci数、Bernoulli数、Fermat数、Mersenne数和Lucas数列等经典的数和数列,并讲述二次互反律、两平方和定理和四平方和定理等初等数论经典内容,最后一讲“数论史话”描述了从Fermat到 Kummer的数论发展史和数论学家的故事。
样章试读
目录
- 目录
前言
第1讲数的扩张1
1.1数和数学的起源1
1.2复数与四元数5
1.3典型例题10
习题13
第2讲数学归纳法14
2.1第一数学归纳法14
2.2第二数学归纳法17
2.3联立归纳法18
习题19
第3讲等差数列21
3.1阶乘与求和记号21
3.2等差数列性质23
3.3典型例题25
习题30
第4讲等比数列32
4.1等比数列概念及性质32
4.2典型例题33
习题39
第5讲数的整除与一次不定方程40
5.1整除性质40
5.2辗转相除法41
5.3一次不定方程43
习题49
第6讲素数51
6.1素数概念51
6.2素数无穷多的证明52
6.3素数判别53
6.4素数难题55
习题57
第7讲算术基本定理及其应用58
7.1算术基本定理58
7.2最大公因子与最小公倍数60
7.3除数函数d(n)与因子和函数σ(n)62
7.4完全数64
习题66
第8讲取整函数与抽屉原理68
8.1取整函数性质68
8.2阶乘中素数指数计算70
8.3抽屉原理73
习题75
第9讲同余性质与同余方程77
9.1同余概念及性质77
9.2同余方程80
9.3分数同余82
习题84
第10讲中国剩余定理85
习题89
第11讲组合数与二项式定理.90
11.1组合数概念及性质90
11.2二项式定理93
11.3组合恒等式96
11.4Lucas定理101
习题103
第12讲Fermat小定理与Wilson定理105
12.1Fermat小定理105
12.2Wilson定理109
习题112
第13讲Euler函数、Euler定理与素数原根114
13.1完全剩余系与简化剩余系114
13.2Euler函数116
13.3Euler定理119
13.4素数的原根120
习题123
第14讲二次剩余的Euler判别条件125
14.1二次剩余概念125
14.2Euler判别条件127
习题131
第15讲二次互反律132
15.1Legendre符号132
15.2二次互反律及其证明135
15.3Jacobi符号138
习题143
第16讲两平方和定理145
习题151
第17讲四平方和定理152
习题157
第18讲Fibonacci数158
18.1Fibonacci数的恒等式与Lucas定理158
18.2Fibonacci数的同余性质163
18.3Fibonacci数的应用167
习题169
第19讲Bernoulli数170
19.1Bernoulli数和Bernoulli多项式的基本性质170
19.2Bernoulli幂和公式175
19.3Bernoulli数的同余式177
19.4Bernoulli数的其他经典结果182
习题183
第20讲Lucas数列、Fermat数与Mersenne数185
20.1Lucas数列的恒等式185
20.2Lucas数列的同余性质、Fermat数与Mersenne数194
习题207
第21讲数论史话-------从Fermat到Kummer208
21.1Fermat208
21.2Euler210
21.3Lagrange和二元二次型212
21.4Legendre214
21.5Gauss和四次互反律216
21.6Eisenstein和三次互反律220
21.7Dirichlet,Jacobi和有理互反律222
21.8Riemann和Riemann猜想225
21.9Lucas227
21.10Kummer和Fermat大定理227
参考文献230
索引231