欧拉定理、费马小定理、孙子定理
1、设m0,则模m有m个剩余类MiikmkZi012m1如果i与m互质,那么Mi中每一个数均与m互质,这样的同余类共有m个m是1,2,,m中与m互质的个数,称为欧拉函数;
2、欧拉定理:设m1,am1则am1modm
3、缩系的几种性质:
1、模m的一组缩系含有m个数;
2、若a1、a2、am是m个与m互质的整数,则a1、a2、a(m)是模m的一组缩系的充要条件是aiaimodmii
3、若am1且x是通过模m的缩系,则ax也是通过模m的缩系;
4、费马小定理:若p为素数,则apamodp
5、若
的标准分解为:
p11
p22
p
k
k
,
则
:
111111
p1
p2
pk
6、孙子定理:设m1、m2、mk是k个两两互质的正整数,设mm1m2mkmmiMi
i12kMim1m2mim1i1mk则同余方程组
xb1modm1
xb2modm2
xbkmodmk
有唯一解x
M
1
M
1b1
M
2
M
2b2
M
k
M
k
bk
mod
m
其
中M
i
M
i
1modmii
12
k
例1、设a1、a2、a
和b1、b2、b
分别是
的一组完全剩余系,且2
,
求证:a1b1、a2b2、a
b
不是
的一组完全剩余系。
证:a1、a2、a
是
的一组完全剩余系,则:
ai
i1
i
i1
12
mod
2
同理有:
i1
bi
mod
2
选自《奥林匹克数学》高三分册P61
aibi
mod
0mod
i1
又另一方面aibi也是一组完全剩余系,则有:
i1
ai
bi
2
mod
2
0
上式不成立,原命题成立;2
f例2、证明:数列2
3中有一个无穷子数列,其中任意两项互素;
证明:设数列2
3中已有k项是两两互素的,记为u1u2uk
作uk12u1u2uk13
其中x是欧拉函数,由欧拉定理有:
选自《奥林匹克数学》高
2=2u1u2uk
u1)u2)uk
1modui1ik
三分册P63
2u1u2uk131modui1ik
数列u1u2uk、uk1是k1项两两互素的子数列,依此方法一直下去
数列2
3中一定有一个任意两项互素的无穷子数列ui
例3、在12p中有多少个数是与p互质,并求pp为素数。解p为素数
问题即为:12p中有多少个数是与p互质,并求p
选自《数学竞赛研究教程》上册P154
又在12p中是p的倍数有:1p,2p,3p,,p1p
共有p1个
r