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

Ошибка.
Попробуйте повторить позже

Задача 1#83155

Докажите, что по любому простому модулю p  существует первообразный корень.

Показать доказательство

Ключевая лемма. Докажите, что если показатели каких-то двух чисел a  и b  равны d  и k  соответственно такие, что (d,k)= 1,  то существует число, показатель которого равен ordpab= dk.

Доказательство. Во-первых,    dk    dk  kd
(ab)  ≡(a )(b) ≡ 1 (mod p).  Осталось понять почему эта степень минимальная. Пусть ordpab= t.  Тогда    t
(ab) ≡ 1 (mod p).

Возведем в степень k.

(ab)kt ≡akt(bk)t ≡akt ≡ 1 (mod p)

то есть kt..orda =d
  .  p  и t..d,
 .  так как (d,k)= 1.  Аналогично t..k,
 .  то есть t..dk,
 .  значит, t= dk.

______________________________________________________________________________________________________________________________________________________

Теперь вернемся к доказательству теоремы. Пусть d1,...,dp−1   — показатели чисел 1,...,p− 1  соответственно.

НОК(d1,...,dp− 1  ) =  α1     αn
q1 ⋅...⋅qn .  Тогда есть   .. α1
di.q1 .  Если у a  показатель dk,  то хочется сказать, что у числа  d
a  показатель    k,  ведь  dk   ..
a  − 1 .p  и, если существует k1 <k  такой, что  dk1   ..
a   − 1.p,  то у a  показатель был бы меньше.

Раз  .. α1
di.q1 ,  то     α1
di = q1 ⋅X.  Значит, существует число  X
(i ),  у которого показатель  α1
q1 .  Тогда найдем такие числа для каждого простого qj  и перемножим их. По предыдущей лемме у произведения показатель будет НОК(d1,...,dp−1).

Осталось доказать, что H  = НОК(d1,...,dp−1  ) = p − 1.      ..
p− 1.di =ordpi  по свойству показателя. Значит,     ..
p− 1 .H  и p− 1≥ H.

Давайте рассмотрим сравнение xH ≡ 1 (mod p).  С одной стороны, корней не больше, чем H.  С другой стороны,  .
H..di  для любого    i,  поэтому iH ≡ 1 (mod p),  то есть решений хотя бы p− 1  и H ≥ p− 1.  Соединяем 2  последних факта и получаем, что H = p− 1,  то есть мы найдем первообразный корень.

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!