Си́мвол Лежа́ндра, арифметическая функция чисел p и a, определённая для простых нечётных p и целых a, не делящихся на p. Символ Лежандра обозначается (pa). Символ Лежандра (pa)=1, если сравнение x2=a(modp) разрешимо; в противном же случае (pa)=−1. Иногда символы Лежандра доопределяют и для чисел a, делящихся на p, полагая, что в этом случае (pa)=0. Символ Лежандра обладает следующими свойствами:
1) если a≡b(modp), то (pa)=(pb);
2) (p1)=1;
3) (pa)≡a(p−1)/2(modp);
4) (pab)=(pa)(pb);
5) (p−1)=(−1)(p−1)/2;
6) (p2)=(−1)(p2−1)/8;
7) если p и q – простые нечётные, то
(pq)(qp)=(−1)(p−1)/2⋅(q−1)/2.Последний факт, впервые доказанный К. Ф. Гауссом (1796), носит название квадратичного закона взаимности. Перечисленные свойства позволяют легко вычислять символы Лежандра, не прибегая к решению сравнений. Например,
(593438)=(5932)(5933)(59373)==+1(3593)(73593)=(32)(739)=−1(733)2=−1.Ещё более облегчает вычисление символов Лежандра использование символа Якоби. При фиксированном p символ Лежандра является действительным характером мультипликативной группы классов вычетов по модулю p.
Введён А.-М. Лежандром (1785).
Нестеренко Юрий Валентинович. Первая публикация: Математическая энциклопедия под ред. И. М. Виноградова, 1982.