费马定理
若p是素数,a是正整数且不能被p整除,则:
a^(p-1)≡1(mod p)
证明:
- 令X为小于p的正整数集合:X={1, 2, ..., p-1}
- 令Y为a乘以X内的所有元素对p取模:Y={a mod p, 2a mod p, ..., (p-1)a mod p}
- 证明Y中元素互不相等:假设Y中有ia≡ja(mod p),由于a与p互素,因此i≡j(mod p),则i=j,矛盾
- 由于Y中元素互不相等,则X与Y两个集合的内容相同
- 因此a*2a*...*(p-1)a≡1*2*...*(p-1) (mod p)
- 即(p-1)! * a^(p-1) ≡ (p-1)! (mod p)
- 由于(p-1)!与p互素,则a^(p-1)≡1(mod p)
欧拉定理
欧拉函数φ(n):小于n的整数中与n互素的数的个数 性质:设m,n是两个素数,则
φ(m*n)=φ(m)*φ(n)
欧拉定理:设a,m互素,则
a^φ(m)≡1(mod m)