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欧拉定理&费马小定理
费马小定理
定义
若 为素数,,则 。
另一个形式:对于任意整数 ,有 。
证明
设一个质数为 ,我们取一个不为 倍数的数 。
构造一个序列:,这个序列有着这样一个性质:
证明:
又因为每一个 都是独一无二的,且
得证(每一个 都对应了一个 )
设 , 则
证毕。
也可用归纳法证明:
显然 ,假设 成立,那么通过二项式定理有
因为 对于 成立,在模 意义下 ,那么 ,将 带入得 得证。
欧拉定理
在了解欧拉定理(Euler's theorem)之前,请先了解 欧拉函数。定理内容如下:
定义
若 ,则 。
证明
实际上这个证明过程跟上文费马小定理的证明过程是非常相似的:构造一个与 互质的数列,再进行操作。
设 为模 意义下的一个简化剩余系,则 也为模 意义下的一个简化剩余系。所以 ,可约去 ,即得 。
当 为素数时,由于 ,代入欧拉定理可立即得到费马小定理。