关于除法与乘法逆元关系的一些理解
2013-01-16 11:02
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*表示普通乘法,/表示普通除法,⊙m表示模m乘法
首先可以证明<Zn,⊙m>是一个群,其中Zn为模m的简化剩余系
设x,y∈Zn,则有x,y与m互质,所以x⊙my = (x*y)mod m = z,z与m互质,z∈Zn,所以⊙m在Zn上是封闭
其单位元为1,且⊙m满足结合律,
利用公因数理论可知,x∈Zn,gcd(x, m) = 1,所以必存在y,使得(x*y) mod m = 1,设gcd(y, m) = k,则根据
(x*y) mod m = 1可知k必为1,所以y属于Zn,所以任意x∈Zn,存在逆元
设正整数A,B 与m互质且A/B = C,C为正整数, 已知(A/B) mod m = C mod m,设(a,b)=(A, B) mod m,证明
a ⊙m b^-1 = C mod m,其中b^-1表示b的逆元
首先不难得出C也与m互质,所以设c = C mod m,则c属于Zn
(A/B) mod m = c mod m
(A/B*b) mod m = c*b mod m ,另km+b = B,则对等式左边变形
(A/B*(km+b))mod m = (A/B*B) mod m = A mod m = c*b mod m
A*b^-1 mod m = c*b*b^-1mod m ,另 km+a = A,
对左边进行变形
A*b^-1 mod m = (km+a)*b^-1 mod m = a*b^-1 mod m = a ⊙m b^-1
对等式右边进行变形
c*b*b^-1 mod m = (c*((b*b^-1)mod m)) mod m = (c*(b⊙mb^-1))mod m = c
所以有a ⊙m b^-1 = c.
以后遇到答案对素数取模的运算,其中的除法可以用乘以其在<Zn,⊙m>的逆元来代替
首先可以证明<Zn,⊙m>是一个群,其中Zn为模m的简化剩余系
设x,y∈Zn,则有x,y与m互质,所以x⊙my = (x*y)mod m = z,z与m互质,z∈Zn,所以⊙m在Zn上是封闭
其单位元为1,且⊙m满足结合律,
利用公因数理论可知,x∈Zn,gcd(x, m) = 1,所以必存在y,使得(x*y) mod m = 1,设gcd(y, m) = k,则根据
(x*y) mod m = 1可知k必为1,所以y属于Zn,所以任意x∈Zn,存在逆元
设正整数A,B 与m互质且A/B = C,C为正整数, 已知(A/B) mod m = C mod m,设(a,b)=(A, B) mod m,证明
a ⊙m b^-1 = C mod m,其中b^-1表示b的逆元
首先不难得出C也与m互质,所以设c = C mod m,则c属于Zn
(A/B) mod m = c mod m
(A/B*b) mod m = c*b mod m ,另km+b = B,则对等式左边变形
(A/B*(km+b))mod m = (A/B*B) mod m = A mod m = c*b mod m
A*b^-1 mod m = c*b*b^-1mod m ,另 km+a = A,
对左边进行变形
A*b^-1 mod m = (km+a)*b^-1 mod m = a*b^-1 mod m = a ⊙m b^-1
对等式右边进行变形
c*b*b^-1 mod m = (c*((b*b^-1)mod m)) mod m = (c*(b⊙mb^-1))mod m = c
所以有a ⊙m b^-1 = c.
以后遇到答案对素数取模的运算,其中的除法可以用乘以其在<Zn,⊙m>的逆元来代替
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