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平面几何欧拉定理证明

2022-11-03 22:16:25

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证明:

(1)令 Zn = {x1, x2,..., xφ(n)},S = {a * x1 mod n, a * x2 mod n,..., a * xφ(n)mod n},则 Zn = S。

#① 因为 a 与 n 互质,xi(1 ≤ i ≤ φ(n))与 n 互质,所以 a * xi 与 n 互质,所以 a * xi mod n ∈ Zn。

#② 若 i ≠ j,那么 xi ≠ xj,且由 a, n互质可得 a * xi mod n ≠ a * xj mod n(消去律)。

(2)aφ(n)* x1 * x2 *...* xφ(n)mod n

≡(a * x1)*(a * x2)*...*(a * xφ(n))mod n ≡(a * x1 mod n)*(a * x2 mod n)*...*(a * xφ(n)mod n)mod n ≡ x1 * x2 *...* xφ(n)mod n 对比等式的左右两端,因为 xi(1 ≤ i ≤ φ(n))与 n 互质,所以 aφ(n)

≡ 1 mod n(消去律)。

欧拉函数是数论中很重要的一个函数,欧拉函数是指:对于一个正整数 n,小于 n 且和 n 互质的正整数(包括 1)的个数,记作 φ(n)。

完全余数集合:

定义小于 n 且和 n 互质的数构成的集合为 Zn,称呼这个集合为 n 的完全余数集合。显然 |Zn| =φ(n)。

有关性质: 对于素数 p,φ(p)= p-1。

对于两个不同素数 p,q,它们的乘积 n = p * q 满足 φ(n)=(p-1)*(q-1)。

这是因为 Zn = {1, 2, 3,..., n{p, 2p,...,(q{q, 2q,...,(p1)1)1)=(p-1)*(q-1)=φ(p)* φ(q)。

消去律:如果 gcd(c,p)= 1,则 ac ≡ bc mod p ⇒ a ≡ b mod p

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