On the residues of the sums of products of the first \(p 1\) numbers, and their powers, to modulus \(p^2\) or \(p^3\). (Q1513467)

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scientific article; zbMATH DE number 2665171
Language Label Description Also known as
English
On the residues of the sums of products of the first \(p 1\) numbers, and their powers, to modulus \(p^2\) or \(p^3\).
scientific article; zbMATH DE number 2665171

    Statements

    On the residues of the sums of products of the first \(p 1\) numbers, and their powers, to modulus \(p^2\) or \(p^3\). (English)
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    Verf. führt die Betrachtungen einer früheren Arbeit (Quart. J. 31, 1-35; vergl. F. d. M. 30, 180, 1899, JFM 30.0180.01) fort. Er berechnet für den Fall, dass \(n\) eine Primzahl \(p\) ist die Reste der dort mit \(A_1,\dots,A_{p-1}\) bezeichneten Ausdrücke mod. \(p^2\) und \(p^3\). Für \(r<p-1\) ist, wie a. a. O. gezeigt ist, \(A_r\) durch \(p\) teilbar. Für \(\frac{A_r}p\) ergiebt sich nun, wenn \(B_m\) die \(m\)-te Bernoulli'sche Zahl ist: \[ \frac{A_1}p \equiv -\frac12\pmod p, \] und falls \(t>0\): \[ \begin{aligned} \frac{A_{2t+1}}p &\equiv0\pmod p,\quad \frac{A_{2t+1}}{p^2} \equiv(-1)^{t+1} \frac{(2t+1)B_t}{4t}\pmod p,\\ \frac{A_{2t}}p &\equiv(-1)^t \frac{B_t}{2t}\pmod p.\end{aligned} \] Ferner wird der Rest von \[ H_n = 1 + \frac1{2^n} + \frac1{3^n} +\cdots+ \frac1{(p-1)^n} \] mod. \(p^2\) und \(p^3\) bestimmt. Es ergiebt sich z. B. für Primzahlen \(p>3\): Wenn \(2n\) kein Vielfaches von \(p-1\) ist, so ist \[ H_{2n}\equiv0 \pmod p,\quad H_{2n-1}\equiv0 \pmod{p^2}; \] wenn \(2n=k(p-1)\), ist \[ H_{2n}\equiv-1 \pmod p,\quad H_{2n-1}\equiv-\frac{k+1}2p \pmod{p^2}. \] Endlich wird die \(r\)te elementarsymmetrische Function \(S_r\) von \(1^2\), \(2^2\), ..., \((p-1)^2\) mod. \(p^2\) untersucht, ferner \(S_r\,(1^3, 2^3,\dots, (p-1)^3)\). Die allgemeine Untersuchung von \[ \lambda_r = S_r(1^n,2^n,\dots,(p-1)^n) \] wird angedeutet; sie zerfällt in \(n\) Fälle.
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    residue
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    sum of powers
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    sum of products
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    Bernoulli number
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    Identifiers