初等数论--同余--WILSON定理
生活随笔
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初等数论--同余--WILSON定理
小編覺得挺不錯(cuò)的,現(xiàn)在分享給大家,幫大家做個(gè)參考.
初等數(shù)論--同余--WILSON定理
- a對(duì)模m的逆a?1a對(duì)模m的逆a^{-1}a對(duì)模m的逆a?1
- WILSON定理
博主是初學(xué)初等數(shù)論(整除+同余+原根),本意是想整理一些較難理解的定理、算法,加深記憶也方便日后查找;如果有錯(cuò),歡迎指正。
我整理成一個(gè)系列: 初等數(shù)論,方便檢索。
a對(duì)模m的逆a?1a對(duì)模m的逆a^{-1}a對(duì)模m的逆a?1
設(shè)m∈N+,若a∈Z,(a,m)=1,則在模m的意義下存在唯一的整數(shù)a?1。設(shè)m\in N^{+},若a\in Z,(a,m)=1,則在模m的意義下存在唯一的整數(shù)a^{-1}。設(shè)m∈N+,若a∈Z,(a,m)=1,則在模m的意義下存在唯一的整數(shù)a?1。
- 存在性:(a,m)=1→ax+my=1,?x,y∈Z→ax≡1(modm),即a?1就是這里的x,是存在的存在性:(a,m)=1\rightarrow ax+my=1,{\exists}x,y\in Z\rightarrow ax\equiv 1(mod m),即a^{-1}就是這里的x,是存在的存在性:(a,m)=1→ax+my=1,?x,y∈Z→ax≡1(modm),即a?1就是這里的x,是存在的
- 唯一性:反證法,假設(shè)?x1,x2∈Z,x1≠x2,使得ax1≡x1a≡1(modm),ax2≡x2a≡1(modm),那么x1≡x1(ax2)≡(x1a)x2≡x2(modm)唯一性:反證法,假設(shè){\exists}x_1,x_2\in Z,x_1\neq x_2,使得\\ ax_1\equiv x_1a\equiv 1(mod m),\\ ax_2\equiv x_2a\equiv 1(mod m),\\ 那么x_1\equiv x_1(ax_2)\equiv (x_1a)x_2\equiv x_2(mod m)唯一性:反證法,假設(shè)?x1?,x2?∈Z,x1??=x2?,使得ax1?≡x1?a≡1(modm),ax2?≡x2?a≡1(modm),那么x1?≡x1?(ax2?)≡(x1?a)x2?≡x2?(modm)
WILSON定理
若p為素?cái)?shù),則(p?1)!≡?1(modp)若p為素?cái)?shù),則(p-1)!\equiv -1(mod p)若p為素數(shù),則(p?1)!≡?1(modp)
分情況考慮,從p=2開始:分情況考慮,從p=2開始:分情況考慮,從p=2開始:
- p=2,則(p?1)!=1!=1≡?1(mod2)p=2,則(p-1)!=1!=1\equiv -1(mod 2)p=2,則(p?1)!=1!=1≡?1(mod2)
- p≥3,對(duì)于整數(shù)a,1≤a≤p?1,有(a,p)=1,存在唯一整數(shù)a?1使得aa?1≡a?1a≡1(modp)現(xiàn)在考慮在1p\ge3,對(duì)于整數(shù)a,1\le a\le p-1,有(a,p)=1,存在唯一整數(shù)a^{-1}使得aa^{-1}\equiv a^{-1}a\equiv 1(mod p)\\ 現(xiàn)在考慮在1p≥3,對(duì)于整數(shù)a,1≤a≤p?1,有(a,p)=1,存在唯一整數(shù)a?1使得aa?1≡a?1a≡1(modp)現(xiàn)在考慮在1 ~ p?1之間有幾對(duì)互為逆元,有哪些數(shù)的逆元是其本身,即a≡a?1(modp),a≡a?1(modp)a2≡1(modp)a2?1≡0(modp)(a+1)(a?1)≡0(modp)a≡?1(modp)或a≡+1(modp)a=p?1,或a=1所以我們得到只有p?1和1的逆元是其本身,其余的數(shù)皆可寫成逆元對(duì)形式,即(p?1)!≡(p?1)?1≡p?1≡?1(modp)p-1之間有幾對(duì)互為逆元,有哪些數(shù)的逆元是其本身,即a\equiv a^{-1}(mod p),\\ a\equiv a^{-1}(mod p)\\ a^{2}\equiv 1(mod p)\\ a^{2}-1\equiv 0(mod p)\\ (a+1)(a-1)\equiv 0(mod p)\\ a\equiv -1(mod p)或a\equiv +1(mod p)\\ a=p-1,或a=1\\ 所以我們得到只有p-1和1的逆元是其本身,其余的數(shù)皆可寫成逆元對(duì)形式,即\\ (p-1)!\equiv (p-1)·1\equiv p-1\equiv -1(mod p)p?1之間有幾對(duì)互為逆元,有哪些數(shù)的逆元是其本身,即a≡a?1(modp),a≡a?1(modp)a2≡1(modp)a2?1≡0(modp)(a+1)(a?1)≡0(modp)a≡?1(modp)或a≡+1(modp)a=p?1,或a=1所以我們得到只有p?1和1的逆元是其本身,其余的數(shù)皆可寫成逆元對(duì)形式,即(p?1)!≡(p?1)?1≡p?1≡?1(modp)
綜上,(p?1)!≡?1(modp)綜上,(p-1)!\equiv -1(mod p)綜上,(p?1)!≡?1(modp)
總結(jié)
以上是生活随笔為你收集整理的初等数论--同余--WILSON定理的全部?jī)?nèi)容,希望文章能夠幫你解決所遇到的問題。
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