小大圣
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p-adic学习笔记1

p-adic学习笔记1

新坑笔记,p-adic数

#基本概念

在一个集合上的度量是一个集合X到非负实数上的二元函数,满足以下三个条件:

  1. ,
  2. ,
  3. .

附加了度量的集合叫做度量空间。我们要考虑的基本上是:有加法和乘法,加法成交换群,非零元素对乘法成交换群,以及分配律成立。例如。在域上,另一个相关的概念是范数,范数是一个域F到非负实数上的一元函数,满足:

  1. ,
  2. ,
  3. .

一个范数可以导出一个度量:。域上的范数的一个例子是上的函数。其导出的度量则是通常意义上的距离。

#度量

通常意义上的距离是一种度量,那么上还有没有其他度量呢?

是任一素数。对于非零整数,定义为能整除的最高幂次,也就是使得的最大的。例如。约定

对于任一有理数,定义。定义上的函数如下:

可证得是一范数。事实上,这个范数满足比三角不等式更强的条件。

若范数满足,则称作非阿基米德范数。对于度量,非阿基米德度量为满足的度量。普通的绝对值范数则是阿基米德的。

#上的所有度量

对于任何一个度量空间,我们有柯西列的概念:一个点列是柯西列定义为对任意,都存在,使得对任意。如果在度量下的任何一个柯西列在度量下仍是柯西列,则我们称这两个度量是等价的。如果两个范数导出的度量是等价的,则我们称这两个范数是等价的。

在定义中,我们可以将换成任意的,只要,则换之后的范数仍是等价的。同样,当时,普通的绝对值也是等价的。我们有时将写作

定理(Ostrowski):上的每个非平凡度量都等价于,其中是一个素数或是。(平凡度量是。)

证明太长不写了。

#非阿基米德度量

那我们来看看这个所谓的“非阿基米德度量”。三角不等式告诉我们两边之和大于第三边。那么对于非阿基米德范数,。假设这个三角形的两边,那么。但是,由于不能小于,只能。这说明!当三角形的两边不相等的时候,它的第三边一定和这两边中长的那边相等,也就是所有三角形都是等腰三角形!

对于之前的例子,上的来讲,这应该不是很惊讶,如果能被的不同次方整除,那么就刚好能被这两个当中较低的次方整除。