Тема . Остатки и сравнения по модулю

Квадратичные вычеты

Вспоминай формулы по каждой теме
Решай новые задачи каждый день
Вдумчиво разбирай решения
ШКОЛКОВО.
Готовиться с нами - ЛЕГКО!
Подтемы раздела остатки и сравнения по модулю
Решаем задачу:

Ошибка.
Попробуйте повторить позже

Задача 1#74882

Докажите, что для любого натурального n  любой простой делитель числа n4− n2+ 1

(a) сравним с 1 по модулю 4;

(b) сравним с 1 по модулю 12.

Подсказки к задаче

Подсказка 1, пункт а

Как доказывать, что все простые делители числа вида 4k+1? Например, можно сказать, что -1 является квадратичным вычетом. Откуда это взять? Вспомните, в какой формуле сокращенного умножения есть что-то похожее на n^4-n^2+1.

Подсказка 1, пункт б

Как такое можно доказывать? Можно найти показатель числа n по модулю 12. Поймите, что показатель может быть лишь 4 или 12. Но 4 нас не устраивает. Как отсеять этот вариант?

Показать доказательство

(a) Ясно, что 2  не является делителем n4− n2+ 1.  Любой простой нечетный делитель числа n4− n2+ 1  является делителем и n6+ 1,  так как n6+1 =(n2+ 1)(n4− n2 +1).  Итак, если               .
n6 +1= (n3)2+ 1.. p,  то − 1  является квадратичным вычетом по модулю p.  Как мы уже ни раз отмечали, − 1  является квадратичным вычетом по модулю p  тогда и только тогда, когда p =4k+ 1.

(b) Найдем показатель T  числа n  по модулю p.  Поскольку  6
n ≡− 1 (mod p),  то  12
n  ≡ 1 (mod p),  значит   ..
12. T.  Так как                .
n6 ≡ −1 (mod p),6 ⁄.. T,  значит либо T = 4,  либо T = 12.  Если T =4,  то                    .
n4− 1= (n2+1)(n2 − 1).. p,  откуда n2 ≡ ±1 (mod p).  Тогда n4− n2+ 1≡ 2± 1⁄≡0 (mod p)   – противоречие.

Итак, T = 12.  Согласно малой теореме Ферма,  p−1
n   ≡ 1 (mod p),  откуда     ..
p− 1 . 12  или p≡ 1 (mod p)   – что и требовалось доказать.

Специальные программы

Все специальные программы

Программа
лояльности v2.0

Приглашай друзей в Школково и получай вознаграждение до 10%!

Крути рулетку
и выигрывай призы!

Крути рулетку и покупай курсы со скидкой, которая привязывается к вашему аккаунту.

Бесплатное онлайн-обучение

Для школьников из приграничных территорий России, проживающих в ДНР, ЛНР, Херсонской, Запорожской, Белгородской, Курской, Брянской областях и Крыму.

Налоговые вычеты

Узнай, как получить налоговый вычет при оплате обучения в «Школково».

Специальное предложение
для учителей

Бесплатный доступ к любому курсу подготовки к ЕГЭ, ОГЭ и олимпиадам от «Школково». Мы с вами делаем общее и важное дело, а потому для нас очень значимо быть чем-то полезными для учителей по всей России!

Вернём деньги за курс
за твою сотку на ЕГЭ

Сдать экзамен на сотку и получить обратно деньги за подготовку теперь вполне реально!

cyberpunkMouse
cyberpunkMouse
Рулетка
Вы можете получить скидку в рулетке!