欧拉定理及其证明

我真的很逊,所以有错也说不定。
这篇很简,所以看不懂也说不定。

总觉得小满哥讲过这个证明,虽然身为老年健忘选手我大概是不记得什么了。。

欧拉定理:\(a^{\varphi(n)} \equiv 1 \ (mod \ n)\) ,其中 \((a,n) = 1\)
费马小定理:\(a^{p-1} \equiv 1 \ (mod\ p)\) ,其中 \((a,p) = 1\) ,容易发现是欧拉定理的一种特殊情况。

欧拉定理证明:(同余式默认模 \(n\))
设 \(X_1,X_2,...,X_{\varphi(n)}\) 是 \(1\) 到 \(n\) 里与 \(n\) 互质的数,容易发现它们模 \(n\) 两两不同,且余数都与 \(n\) 互质(废话,因为模了之后还是原数嘛)

然后我们发现 \(aX_1,aX_2,...,aX_{\varphi(n)}\) 好像也有如上两个性质。。

模 \(n\) 两两不同:反证,若 \(aX_i \equiv aX_j \ (mod\ n)\) ,则 \(aX_i-aX_j \equiv 0\) ,则 \(a(X_i-X_j) \equiv 0\) ,由于 \(a\) 与 \(n\) 互质 ,\(X_i-X_j\) 不可能是 \(n\) 的倍数,所以模 \(n\) 一定不为 \(0\)

余数都与 \(n\) 互质:\(a\) 与 \(n\) 互质,\(X_i\) 与 \(n\) 互质,所以 \(aX_i\) 也 与 \(n\) 互质 (这很感性理解orz)

有了这两个性质,我们就可以发现 \(aX_1,aX_2,...,aX_{\varphi(n)}\) 模 \(n\) 后一定是 \(\varphi(n)\) 个不同的与 \(n\) 互质的数,那不就肯定是 \(X_1,X_2,...,X_{\varphi(n)}\) 这个集合。

所以得到 \[X_1 \cdot X_2 ...X_{\varphi(n)} \equiv aX_1 \cdot aX_2 ...aX_{\varphi(n)}\ (mod\ n)\]

\[\Rightarrow 1 \equiv a^{\varphi(n)}\ (mod\ n)\]

\(QED.\)

原文地址:https://www.cnblogs.com/ymzqwq/p/11198749.html

时间: 2024-11-05 13:25:23

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欧拉定理的证明与模板

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