中。例如,所有除以
m
余
1
的数归为一类,余
2
的归为另一类,以此类推。
这一步骤的意义在于,属于同一个同余类的数,在模
m
的意义下,其算术性质是相似的。这就好比将一片混沌的森林,按照树木的品种和树龄,划分成不同的区域,从而可以有针对性地研究每一类树木的生长规律。晴子需要做的,就是为绝大多数(理想情况下是全部)的同余类,找到构造解的通用方法。
第二步:构造性证明——为每一类量身定制解法
这是晴子工作中最核心、也最显功力的部分。对于绝大多数同余类,她并没有满足于“存在性”证明(即只是证明解存在,但不知道具体是什么),而是致力于寻找显式的、统一的公式,来构造出解
(x,
y,
z)。
她花费了无数个日夜,通过大量的数值实验和模式识别,结合连分数、二元一次不定方程理论以及模运算的巧妙性质,为一个个同余类“量身定制”了求解公式。例如,对于
n
≡
r
(d
m)
的某一类数,她可能发现,总可以设
x
=
an
+
b,