乘法逆元

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费马小定理 (Ferma's little theorem)是数论中的一个重要定理,在1636年提出。如果p是一个质数,而整数a不是p的倍数,则有a^{\left(p-1\right)}\equiv1\pmod{p}

皮埃尔·德·费马于1636年发现了这个定理。在一封1640年10月18日的信中他第一次使用了上面的书写方式。在他的信中费马还提出a是一个素数的要求,但是这个要求实际上是不必要的。

1736年,欧拉出版了一本名为“一些与素数有关的定理的证明”(拉丁文:Theorematum\ Quorundam\ ad\ Numero\ PRIMOS\ Spectantium\ Demonstratio)”的论文中第一次提出证明,但从莱布尼茨未发表的手稿中发现他在1683年以前已经得到几乎是相同的证明。

有些学家独立制作相关的假说(有时也被错误地称为中国的假说),当成立 时,p是素数。这是费马小定理的一个特殊情况。然而,这一假说的前设是错的:例如,341,而341=11*31是一个伪素数。所有的伪素数都是此假说的反例。

如上所述,中国猜测仅有一半是正确的。符合中国猜测但不是素数的数被称为伪素数。

更极端的反例是卡迈克尔数: 假设a与561互质,则 a560被561除都余1。这样的数被称为卡迈克尔数,561是最小的卡迈克尔数。Korselt在1899年就给出了卡迈克尔数的等价定义,但直到1910年才由卡迈克尔(Robert Daniel Carmichael)发现第一个卡迈克尔数:561。1994年William\ AlfordAndrew\ GranvilleCarl Pomerance证明了卡迈克尔数有无穷多个。

a,b,c为任意3个整数,p为正整数,且\gcd(p,c)=1,则当a*c\equiv b*c\left(mod\ p\right)时,有a\equiv b\left(mod\ p\right)

证明:

a*c\equiv b*c\left(mod\ p\right) a*c-b*c\equiv 0\left(mod\ p\right) \left(a-b\right)*c\equiv 0\left(mod\ p\right) \because{\gcd(p,c)=1} \therefore{a-b\equiv 0\left(mod\ p\right)} \therefore{a\equiv b\left(mod\ p\right)}