费马小定理的证明
数论:
1.费马小定理:
mod:a mod p就是a除以p的余数 费马小定理:a^(p-1)≡1(mod p) 前提:p为质数,且a,p互质 互质:a和p相同的因数为1. 先来看一下≡是什么: a≡b(mod p) <=> a mod p=b mod p 注释:<=> 两边相等 在证明之前,先给出引理: (1)如果p,c互质,并且a*c≡b*c(mod p) 证明过程: ∵a*c mod p = b*c mod p ∴(a*c - b*c) mod p = 0 ∴(a-b)*c mod p=0; ∴(a-b)*c 是p的倍数 ∵p,c互质 ∴k*p*c mod p = 0 ∴(a-b)=k*p//这里建议你用笔推一下 ∴(a-b)%p=0 (2) 若a1,a2,a3,a4,am为mod m的完全剩余系,m,b互质,那么 b*a1,b*a2,b*a3,b*a4......b*am也是mod m的完全剩余系。 完全剩余系:从模n的每个剩余类中各取一个数,得到一个由n个数组成的集合,叫做模n的一个完全剩余系。 证明过程: 利用反证法: 假设存在一个b*ai≡b*aj(mod p),由引理(1)可证ai≡aj(mod p) 所以这个假设不成立。所以引理(2)成立。 开始费马小定理的证明: 0,1,2,3,4...p-1是p的完全剩余系 ∵a,p互质 ∴a,2*a,3*a,4*a.......(p-1)*a也是mod p的完全剩余系 ∴1*2*3.........*(p-1)*a≡a*2*a*3*a......(p-1)*a (mod p) ∴ (p-1)! ≡ (p-1)!*a^(p-1) (mod p) 两边同时约去(p-1)! a^(p-1)≡1(mod p)