平方因子を外し、余りを見て、二次体の整数環と判別式を決める
の整数環と判別式を求めてください。分岐する素数もすべて挙げること。
は平方因子を持ちません。 で割った余りは なので、整数環は です[1]。基底は 。
判別式はトレース形式の行列式で出ます。、、 なので です。
なので、分岐する素数は と 。判別式を素因数分解するだけで一覧が出ます[1]。
検算として のときの公式 を当てると、 で一致します[3]。
で同じことをする
を で割ると 余ります。ここで基底が変わる。
整数環は です[1]。 とおくと、 は の根なので係数が整数になります。
判別式を計算します。、、 より 。
公式 と一致します。分岐するのは だけ。
を整数環と間違えると判別式が になり、 が分岐しているように見えてしまいます。実際には は分岐しません。
は書き換えから始める
には平方因子 があります。 なので、体としては と同じもの。
に直してから手順に入ります。 を で割った余りは なので整数環は 、判別式は です。
なので分岐するのは と 。
平方因子を残したままだと手順が崩れます。整数環の決定では「 なら 」を使いますが、これが成り立つのは に平方因子がないときだけです[1]。
でもう一度
なので です。
を で割った余りは 。整数環は で、判別式は 、分岐するのは と になります。
を で割った余りは で、そのまま としたくなります。 なので が分岐すると読めてしまう。書き換えを先にやるかどうかで答えが変わります。

この つの数は整数環に入るか
と について、それぞれ判定してください。
判定はトレースとノルムが整数かどうかで済みます[2]。 なら 、。
ではトレースが 、ノルムが 。どちらも整数なので代数的整数です。
ではトレースが 、ノルムが 。整数にならないので入りません。
を で割った余りが であることと対応しています。分母 が許されるのは のときだけ[1]。
| 、。整数環に入る | |
| 、。入る。しかも単数 | |
| 、。入る。こちらも単数 | |
| 、。入らない |
判別式 から体を復元する
判別式が になる二次体を求めてください。
を で割ると で、余りは 。だから の側と見て を候補にします。
に平方因子はなく、 で割った余りは 。 の条件を満たすので、確かに です。
答えは 。判別式は体を一意に決めるので、これ以外にありません[3]。
なので、分岐するのは と です。
判別式になりえない数
、、、 のうち、どの数体の判別式にもなれないものはどれか。
どの数体でも または が成り立ちます。シュティッケルベルガーの判別式定理です。
で割った余りを並べると、 は 、 は 、 は 、 は 。 と が条件を満たしません。
残る つは実際に判別式になります。 で なので 、 なので です。
分岐する素数を全部挙げる
、、 の つについて、分岐する素数を挙げてください。
判別式を出して素因数分解するだけです[1]。
| 分岐する素数 | ||
|---|---|---|
| と | ||
| だけ | ||
| と |
で が分岐しないところが要点です。 なので判別式が で止まり、 が付きません。
では なので判別式が 。 が入ります。
以外の数体では が成り立つので、分岐する素数が必ず つはあります[1]。分岐しない数体は だけ。
の判別式はどれですか。
平方因子を外す、 で割った余りを見る、判別式を素因数分解する。順番を守るだけで、整数環も分岐素数も同時に決まります。











−99=−9⋅11 なので平方因子を外して d=−11 です。−11 を 4 で割ると 1 余るので dK=−11、整数環は Z[21+−11] になります。−396=4×(−99) は書き換えを飛ばした答え、−44=4×(−11) は余りの判定を飛ばした答えです。