Multiplikativna grupa prstena ostatka. Multiplikativna grupa Multiplikativna grupa prstena ostatka

Ti nisi rob!
Zatvoreni edukativni kurs za djecu elite: "Pravo uređenje svijeta."
http://noslave.org

Iz Wikipedije, slobodne enciklopedije

Multiplikativna grupa prstena ostatka modulo m je multiplikativna grupa inverzibilnih elemenata prstena ostataka po modulu m. U ovom slučaju, svaki redukovani sistem ostataka po modulu m.

Redukovani sistem odbitaka

Redukovani sistem odbitaka modulo m- skup svih brojeva kompletnog sistema ostataka po modulu m, koprimeran sa m. Kao redukovani sistem ostataka po modulu m obično se uzimaju u relativnoj meri m brojevi od 1 prije m - 1 .

Primjer: redukovani sistem ostataka po modulu 42 će biti: ( 1, 5, 11, 13, 17, 19, 23, 25, 29, 31, 37, 41).

Svojstva

Sistem smanjenog ostatka sa modulo množenjem m formira grupu tzv multiplikativna grupa ili grupa inverzibilnih elemenata prstena ostataka po modulu m , što je označeno texvc ili Nije moguće raščlaniti izraz (izvršna datoteka texvc nije pronađeno; Pogledajte math/README za pomoć pri postavljanju.): U(\mathbb(Z)_m) .

Ako a m prvo, onda, kao što je gore navedeno, elementi 1, 2, ..., m-1 uključeno Nije moguće raščlaniti izraz (izvršna datoteka texvc nije pronađeno; Pogledajte math/README za pomoć pri postavljanju.): \mathbb(Z)_m^(\times). U ovom slučaju Nije moguće raščlaniti izraz (izvršna datoteka texvc nije pronađeno; Pogledajte math/README za pomoć pri postavljanju.): \mathbb(Z)_m^(\times) je polje.

Oblici ulaska

Modulo rezidualni prsten n odrediti Nije moguće raščlaniti izraz (izvršna datoteka texvc nije pronađeno; Pogledajte math/README za pomoć pri postavljanju.): \mathbb(Z)/n\mathbb(Z) ili Nije moguće raščlaniti izraz (izvršna datoteka texvc nije pronađeno; Pogledajte math/README za pomoć pri postavljanju.): \mathbb(Z)_n. Njegova multiplikativna grupa, kao u općem slučaju grupa invertibilnih elemenata prstenova, označava se Nije moguće raščlaniti izraz (izvršna datoteka texvc nije pronađeno; Pogledajte math/README za pomoć pri postavljanju.): (\mathbb(Z)/n\mathbb(Z))^*, Nije moguće raščlaniti izraz (izvršna datoteka texvc nije pronađeno; Pogledajte math/README za pomoć pri postavljanju.): (\mathbb(Z)/n\mathbb(Z))^\puta, Nije moguće raščlaniti izraz (izvršna datoteka texvc nije pronađeno; Pogledajte math/README za pomoć pri postavljanju.: U(\mathbb(Z)/n\mathbb(Z)), Nije moguće raščlaniti izraz (izvršna datoteka texvc nije pronađeno; Pogledajte math/README za pomoć pri postavljanju.: E(\mathbb(Z)/n\mathbb(Z)), Nije moguće raščlaniti izraz (izvršna datoteka texvc nije pronađeno; Pogledajte math/README za pomoć pri postavljanju.): \mathbb(Z)_n^(\times), Nije moguće raščlaniti izraz (izvršna datoteka texvc nije pronađeno; Pogledajte math/README za pomoć pri postavljanju.): U(\mathbb(Z)_n) .

Najjednostavniji slučaj

Razumjeti strukturu grupe Nije moguće raščlaniti izraz (izvršna datoteka texvc , možemo razmotriti poseban slučaj Nije moguće raščlaniti izraz (izvršna datoteka texvc nije pronađeno; Pogledajte math/README za pomoć pri postavljanju.): n=p^a, gdje Nije moguće raščlaniti izraz (izvršna datoteka texvc - prost broj i generalizujte ga. Razmislite najjednostavniji slučaj, kada Nije moguće raščlaniti izraz (izvršna datoteka texvc nije pronađeno; Pogledajte math/README za pomoć pri postavljanju.): a=1, tj. Nije moguće raščlaniti izraz (izvršna datoteka texvc nije pronađeno; Pogledajte math/README za pomoć pri postavljanju.): n=p .

Teorema: Nije moguće raščlaniti izraz (izvršna datoteka texvc - ciklička grupa.

Primjer : Razmotrite grupu Nije moguće raščlaniti izraz (izvršna datoteka texvc

Nije moguće raščlaniti izraz (izvršna datoteka texvc nije pronađeno; Pogledajte math/README za pomoć pri postavljanju.): U(\mathbb(Z)/9\mathbb(Z))= (1,2,4,5,7,8) Generator grupe je broj 2. Nije moguće raščlaniti izraz (izvršna datoteka texvc nije pronađeno; Pogledajte math/README za pomoć pri postavljanju.): 2^1 \equiv 2\ \pmod 9 Nije moguće raščlaniti izraz (izvršna datoteka texvc nije pronađeno; Pogledajte math/README za pomoć pri postavljanju.): 2^2 \equiv 4\ \pmod 9 Nije moguće raščlaniti izraz (izvršna datoteka texvc nije pronađeno; Pogledajte math/README za pomoć pri postavljanju.): 2^3 \equiv 8\ \pmod 9 Nije moguće raščlaniti izraz (izvršna datoteka texvc nije pronađeno; Pogledajte math/README za pomoć pri postavljanju.): 2^4 \equiv 7\ \pmod 9 Nije moguće raščlaniti izraz (izvršna datoteka texvc nije pronađeno; Pogledajte math/README za pomoć pri postavljanju.): 2^5 \equiv 5\ \pmod 9 Nije moguće raščlaniti izraz (izvršna datoteka texvc nije pronađeno; Pogledajte math/README za pomoć pri postavljanju.): 2^6 \equiv 1\ \pmod 9 Kao što vidite, bilo koji element grupe Nije moguće raščlaniti izraz (izvršna datoteka texvc nije pronađeno; Pogledajte math/README za pomoć pri postavljanju.): U(\mathbb(Z)/9\mathbb(Z)) može se predstaviti u obliku Nije moguće raščlaniti izraz (izvršna datoteka texvc nije pronađeno; Pogledajte math/README za pomoć pri postavljanju.): 2^l, gdje Nije moguće raščlaniti izraz (izvršna datoteka texvc nije pronađeno; Pogledajte math/README za pomoć pri postavljanju.): 1\le\ell< \varphi(m) . To je grupa Nije moguće raščlaniti izraz (izvršna datoteka texvc nije pronađeno; Pogledajte math/README za pomoć pri postavljanju.): U(\mathbb(Z)/9\mathbb(Z))- ciklično.

Opšti slučaj

Da bismo razmotrili opći slučaj, potrebno je definirati primitivni korijen. Primitivni korijen po modulu prost Nije moguće raščlaniti izraz (izvršna datoteka texvc nije pronađeno; Pogledajte math/README za pomoć pri postavljanju.): str je broj koji, zajedno sa svojom klasom ostatka, generira grupu Nije moguće raščlaniti izraz (izvršna datoteka texvc nije pronađeno; Pogledajte math/README za pomoć pri postavljanju.): U(\mathbb(Z)/p\mathbb(Z)) .

primjeri: 2 11 ; 8 - primitivni korijen po modulu 11 ; 3 nije primitivan modulo korijen 11 .

U slučaju cijelog modula Nije moguće raščlaniti izraz (izvršna datoteka texvc nije pronađeno; Pogledajte math/README za pomoć pri postavljanju.): n definicija je ista.

Struktura grupe određena je sljedećom teoremom: Ako je p neparan prost broj, a l pozitivan cijeli broj, tada postoje primitivni korijeni po modulu Nije moguće raščlaniti izraz (izvršna datoteka texvc nije pronađeno; Pogledajte math/README za pomoć pri postavljanju.): p^(l), tj Nije moguće raščlaniti izraz (izvršna datoteka texvc nije pronađeno; Pogledajte math/README za pomoć pri postavljanju.): U(\mathbb(Z)/p^(l)\mathbb(Z)) je ciklična grupa.

Podgrupa svjedoka jednostavnosti

Neka bude Nije moguće raščlaniti izraz (izvršna datoteka texvc - neparan broj veći od 1. Broj Nije moguće raščlaniti izraz (izvršna datoteka texvc jasno predstavljen u formi Nije moguće raščlaniti izraz (izvršna datoteka texvc nije pronađeno; Pogledajte math/README za pomoć pri postavljanju.): m-1 = 2^s \cdot t, gdje Nije moguće raščlaniti izraz (izvršna datoteka texvc nije pronađeno; Pogledajte math/README za pomoć pri postavljanju.): t odd. Integer Nije moguće raščlaniti izraz (izvršna datoteka texvc nije pronađeno; Pogledajte math/README za pomoć pri postavljanju.): a , Nije moguće raščlaniti izraz (izvršna datoteka texvc nije pronađeno; Pogledajte matematiku/README za pomoć pri postavljanju.): 1< a < m , zove se svjedoči o jednostavnosti brojevi Nije moguće raščlaniti izraz (izvršna datoteka texvc nije pronađeno; Pogledajte math/README za pomoć pri postavljanju.): m ako je ispunjen jedan od sljedećih uslova:

  • Nije moguće raščlaniti izraz (izvršna datoteka texvc nije pronađeno; Pogledajte math/README za pomoć pri postavljanju.): a^t\equiv 1\pmod m
  • postoji cijeli broj Nije moguće raščlaniti izraz (izvršna datoteka texvc nije pronađeno; Pogledajte math/README za pomoć pri postavljanju.): k , Nije moguće raščlaniti izraz (izvršna datoteka texvc nije pronađeno; Pogledajte math/README za pomoć pri postavljanju.): 0\leq k , takav da Nije moguće raščlaniti izraz (izvršna datoteka texvc nije pronađeno; Pogledajte math/README za pomoć pri podešavanju.): a^(2^kt)\equiv m-1\pmod m.

Ako broj Nije moguće raščlaniti izraz (izvršna datoteka texvc nije pronađeno; Pogledajte math/README za pomoć pri postavljanju.): m- kompozit, postoji podgrupa multiplikativne grupe prstena ostatka, nazvana podgrupa svjedoka jednostavnosti. Njegovi elementi podignuti su na snagu Nije moguće raščlaniti izraz (izvršna datoteka texvc nije pronađeno; Pogledajte math/README za pomoć pri postavljanju.): m-1, podudaraju se sa Nije moguće raščlaniti izraz (izvršna datoteka texvc modulo Nije moguće raščlaniti izraz (izvršna datoteka texvc nije pronađeno; Pogledajte math/README za pomoć pri postavljanju.): m .

Primjer : Nije moguće raščlaniti izraz (izvršna datoteka texvc nije pronađeno; Pogledajte math/README za pomoć pri postavljanju.): m=9. Tu je Nije moguće raščlaniti izraz (izvršna datoteka texvc nije pronađeno; Pogledajte math/README za pomoć pri postavljanju.): 6 ostaci koprime sa Nije moguće raščlaniti izraz (izvršna datoteka texvc , Ovo Nije moguće raščlaniti izraz (izvršna datoteka texvc nije pronađeno; Vidi math/README - pomoć za podešavanje.): 1,2,4,5,7 i Nije moguće raščlaniti izraz (izvršna datoteka texvc . Nije moguće raščlaniti izraz (izvršna datoteka texvc nije pronađeno; Pogledajte math/README za pomoć pri postavljanju.): 8 ekvivalentno Nije moguće raščlaniti izraz (izvršna datoteka texvc nije pronađeno; Pogledajte math/README za pomoć pri postavljanju.): -1 modulo Nije moguće raščlaniti izraz (izvršna datoteka texvc nije pronađeno; Pogledajte matematiku/README za pomoć pri postavljanju.): 9, znači Nije moguće raščlaniti izraz (izvršna datoteka texvc nije pronađeno; Pogledajte math/README za pomoć pri postavljanju.): 8^(8) ekvivalentno Nije moguće raščlaniti izraz (izvršna datoteka texvc nije pronađeno; Pogledajte matematiku/README za pomoć pri postavljanju.): 1 modulo Nije moguće raščlaniti izraz (izvršna datoteka texvc nije pronađeno; Pogledajte matematiku/README za pomoć pri postavljanju.): 9. znači, Nije moguće raščlaniti izraz (izvršna datoteka texvc nije pronađeno; Pogledajte matematiku/README za pomoć pri postavljanju.): 1 i Nije moguće raščlaniti izraz (izvršna datoteka texvc nije pronađeno; Pogledajte math/README za pomoć pri postavljanju.): 8- svjedoci jednostavnosti broja Nije moguće raščlaniti izraz (izvršna datoteka texvc nije pronađeno; Pogledajte matematiku/README za pomoć pri postavljanju.): 9. U ovom slučaju (1, 8) je podgrupa svjedoka jednostavnosti.

Svojstva

Grupni izlagač

Generatorski set

Nije moguće raščlaniti izraz (izvršna datoteka texvc nije pronađeno; Pogledajte math/README za pomoć pri postavljanju.): U(\mathbb(Z)/n\mathbb(Z)) je ciklična grupa ako i samo ako Nije moguće raščlaniti izraz (izvršna datoteka texvc nije pronađeno; Pogledajte math/README za pomoć pri postavljanju.): \varphi(n)=\lambda(n). U slučaju ciklične grupe, generator se naziva primitivnim korijenom.

Primjer

Redukovani sistem ostataka po modulu Nije moguće raščlaniti izraz (izvršna datoteka texvc nije pronađeno; Pogledajte matematiku/README za pomoć pri postavljanju.): 10 sastoji se od Nije moguće raščlaniti izraz (izvršna datoteka texvc nije pronađeno; Pogledajte math/README za pomoć pri postavljanju.): 4 odbici: Nije moguće raščlaniti izraz (izvršna datoteka texvc nije pronađeno; Pogledajte matematiku/README za pomoć pri postavljanju.): _(10), _(10), _(10), _(10). S obzirom na množenje definirano za klase ostataka, oni čine grupu, i Nije moguće raščlaniti izraz (izvršna datoteka texvc i Nije moguće raščlaniti izraz (izvršna datoteka texvc nije pronađeno; Pogledajte math/README za pomoć pri postavljanju.): _(10) recipročan (tj. Nije moguće raščlaniti izraz (izvršna datoteka texvc nije pronađeno; Pogledajte math/README za pomoć pri postavljanju.): _(10)(\cdot)_(10) = _(10)), a Nije moguće raščlaniti izraz (izvršna datoteka texvc nije pronađeno; Pogledajte math/README za pomoć pri postavljanju.): _(10) i Nije moguće raščlaniti izraz (izvršna datoteka texvc nije pronađeno; Pogledajte math/README za pomoć pri postavljanju.): _(10) su inverzni prema sebi.

Grupna struktura

Snimanje Nije moguće raščlaniti izraz (izvršna datoteka texvc nije pronađeno; Pogledajte math/README za pomoć pri postavljanju.): C_n znači "ciklička grupa reda n".

Grupna struktura Nije moguće raščlaniti izraz (izvršna datoteka texvc nije pronađeno; Pogledajte math/README za pomoć pri postavljanju.): U(\mathbb(Z)/n\mathbb(Z))
Nije moguće raščlaniti izraz (izvršna datoteka texvc Nije moguće raščlaniti izraz (izvršna datoteka texvc nije pronađeno; Pogledajte math/README za pomoć pri postavljanju.): U(\mathbb(Z)/n\mathbb(Z)) Nije moguće raščlaniti izraz (izvršna datoteka texvc Nije moguće raščlaniti izraz (izvršna datoteka texvc generator Nije moguće raščlaniti izraz (izvršna datoteka texvc nije pronađeno; Pogledajte math/README za pomoć pri postavljanju.): n\; Nije moguće raščlaniti izraz (izvršna datoteka texvc nije pronađeno; Pogledajte math/README za pomoć pri postavljanju.): U(\mathbb(Z)/n\mathbb(Z)) Nije moguće raščlaniti izraz (izvršna datoteka texvc nije pronađeno; Pogledajte math/README za pomoć pri postavljanju.): \varphi(n) Nije moguće raščlaniti izraz (izvršna datoteka texvc nije pronađeno; Pogledajte math/README za pomoć u konfiguraciji.): \lambda(n)\; generator
2 C1 1 1 1 33 C2×C10 20 10 10, 2
3 C2 2 2 2 34 C 16 16 16 3
4 C2 2 2 3 35 C2×C12 24 12 6, 2
5 C4 4 4 2 36 C2×C6 12 6 19, 5
6 C2 2 2 5 37 C 36 36 36 2
7 C6 6 6 3 38 C 18 18 18 3
8 C2×C2 4 2 7, 3 39 C2×C12 24 12 38, 2
9 C6 6 6 2 40 C2×C2×C4 16 4 39, 11, 3
10 C4 4 4 3 41 C40 40 40 6
11 C 10 10 10 2 42 C2×C6 12 6 13, 5
12 C2×C2 4 2 5, 7 43 C42 42 42 3
13 C 12 12 12 2 44 C2×C10 20 10 43, 3
14 C6 6 6 3 45 C2×C12 24 12 44, 2
15 C2×C4 8 4 14, 2 46 C 22 22 22 5
16 C2×C4 8 4 15, 3 47 C46 46 46 5
17 C 16 16 16 3 48 C2×C2×C4 16 4 47, 7, 5
18 C6 6 6 5 49 C42 42 42 3
19 C 18 18 18 2 50 C 20 20 20 3
20 C2×C4 8 4 19, 3 51 C2×C16 32 16 50, 5
21 C2×C6 12 6 20, 2 52 C2×C12 24 12 51, 7
22 C 10 10 10 7 53 C 52 52 52 2
23 C 22 22 22 5 54 C 18 18 18 5
24 C2×C2×C2 8 2 5, 7, 13 55 C2×C20 40 20 21, 2
25 C 20 20 20 2 56 C2×C2×C6 24 6 13, 29, 3
26 C 12 12 12 7 57 C2×C18 36 18 20, 2
27 C 18 18 18 2 58 C 28 28 28 3
28 C2×C6 12 6 13, 3 59 C 58 58 58 2
29 C 28 28 28 2 60 C2×C2×C4 16 4 11, 19, 7
30 C2×C4 8 4 11, 7 61 C60 60 60 2
31 C 30 30 30 3 62 C 30 30 30 3
32 C2×C8 16 8 31, 3 63 C6×C6 36 6 2, 5

Aplikacija

Priča

Doprinos proučavanju strukture multiplikativne grupe prstena ostatka dali su Artin, Bielharz, Brouwer, Wilson, Gauss, Lagrange, Lemaire, Waring, Fermat, Hooley, Euler. Lagrange je dokazao lemu da ako Nije moguće raščlaniti izraz (izvršna datoteka texvc nije pronađeno; Pogledajte math/README za pomoć pri postavljanju.): f(x) \in k[x], i k je polje, tada f ima najviše n različitih korijena, gdje je n snaga f. On je također dokazao važnu posljedicu ove leme, koja se sastoji u poređenju Nije moguće raščlaniti izraz (izvršna datoteka texvc nije pronađeno; Pogledajte math/README za pomoć pri postavljanju.): x^(p-1)-1Nije moguće raščlaniti izraz (izvršna datoteka texvc nije pronađeno; Pogledajte matematiku/README za pomoć pri podešavanju.): (x-1)(x-2)...(x-p+1)mod(p). Ojler je dokazao Fermatovu malu teoremu. Waring je formulirao Wilsonovu teoremu, a Lagrange je to dokazao. Euler je sugerirao postojanje primitivnih korijena po modulu prostog broja. Gauss je to dokazao. Artin je iznio svoju hipotezu o postojanju i kvantifikaciji primarni brojevi, po modulu kojem je dati cijeli broj primitivni korijen. Brouwer je doprinio proučavanju problema postojanja skupova uzastopnih cijelih brojeva, od kojih je svaki k-ti stepen po modulu p. Bielhartz je dokazao analogiju Artinove pretpostavke. Hooley je dokazao Artinovu pretpostavku uz pretpostavku da proširena Riemannova hipoteza vrijedi u poljima algebarskih brojeva.

Napišite recenziju na članak "Multiplikativna grupa prstenastih ostataka"

Bilješke

Književnost

  • Ireland K., Rosen M. Klasičan uvod u modernu teoriju brojeva. - M.: Mir, 1987.
  • Alferov A.P., Zubov A.Yu, Kuzmin A.S. Cheremushkin A.V. Osnove kriptografije. - Moskva: "Helios ARV", 2002.
  • Rostovtsev A.G., Makhovenko E.B. Teorijska kriptografija. - Sankt Peterburg: NPO "Professional", 2004.

Linkovi

  • Bukhshtab A. A. Teorija brojeva. - M.: Obrazovanje, 1966.
  • Weisstein, Eric W.(engleski) na web stranici Wolfram MathWorld.

Odlomak koji karakterizira multiplikativnu grupu prstena ostatka

„Nisam čudan – samo sam živ. Ali ja živim među dva svijeta – živim i mrtvim... I mogu vidjeti ono što mnogi, nažalost, ne vide. Jer mi, verovatno, niko ne veruje... Ali sve bi bilo mnogo lakše kada bi ljudi slušali, pa makar na minut razmišljali, čak i ako ne veruju... Ali, mislim da ako se ovo desi kada jednog dana, sigurno neće se desiti danas ... Ali danas moram da živim sa ovim ...
“Žao mi je, dušo…” šapnuo je čovjek. “Znate, ovdje ima puno ljudi poput mene. Ovdje ih ima na hiljade... Vjerovatno bi vam bilo zanimljivo razgovarati s njima. Postoje čak i pravi heroji, ne kao ja. Ima ih mnogo ovde...
Odjednom sam imao divlju želju da pomognem ovom tužnom, usamljenom čovjeku. Zapravo, nisam imao pojma šta bih mogao učiniti za njega.
„Želiš li da stvorimo još jedan svijet za tebe dok si ti ovdje?“, iznenada je upitala Stela neočekivano.
Bila je to odlična ideja, i bilo me je malo sramota što mi nije pala na pamet prva. Stella je bila divna osoba, i nekako je uvijek pronalazila nešto lijepo što bi moglo donijeti radost drugima.
- Kakav "drugi svet"?.. - začudi se čovek.
„Vidi, vidi...“ i u njegovoj mračnoj, sumornoj pećini odjednom zasja jarka, radosna svetlost!.. „Kako ti se sviđa takva kuća?“
Oči našeg "tužnog" prijatelja radosno su zasjale. Zabezeknuto je gledao oko sebe, ne shvatajući šta se ovde dogodilo... A u njegovoj jezivoj, mračnoj pećini, sunce je sijalo jarko i veselo, mirisalo je bujno zelenilo, pevale su ptice, mirisalo je neverovatnih mirisa cvetanja. cveće...u svom krajnjem uglu veselo je žuborio potok, prskajući kapljice najčistije, najsvežije, kristalne vode...
- Pa! Kako želite? upitala je Stella veselo.
Čovek, potpuno zapanjen onim što je video, nije progovorio ni reč, samo je gledao svu ovu lepotu raširenih očiju u kojima su drhtave kapi „srećnih“ suza sijale poput čistih dijamanata...
- Gospode, koliko dugo nisam video sunce!.. - tiho je prošaptao. - Ko si ti, devojko?
- Oh, ja sam samo muškarac. Baš kao i ti - mrtav. I evo je, već znate - živa. Ponekad hodamo ovdje zajedno. I pomažemo, ako možemo, naravno.
Bilo je jasno da je beba zadovoljna učinkom i bukvalno se vrpoljila od želje da ga produži...
- Da li ti se stvarno sviđa? Želiš li da tako i ostane?
Čovek je samo klimnuo glavom, ne mogavši ​​da izgovori nijednu reč.
Nisam ni pokušavao da zamislim kakvu je sreću trebao da doživi, ​​nakon tog crnog užasa u kojem je svakodnevno, i tako dugo, bio!..
“Hvala ti, draga…” tiho je prošaptao čovjek. "Samo mi reci, kako može ostati?"
- Oh, lako je! Vaš svijet će biti samo ovdje, u ovoj pećini, i niko ga neće vidjeti osim vas. I ako ne odeš odavde, on će ostati s tobom zauvijek. Pa, doći ću kod vas da provjerim... Zovem se Stella.
- Ne znam šta da kažem za ovo... Nisam to zaslužio. Ovo je vjerovatno pogrešno... Moje ime je Luminary. Da, kao što vidite, još nije mnogo "svetla" donelo...
- Ma ništa, donesi još! - videlo se da je beba veoma ponosna na ono što je uradila i da je prštala od zadovoljstva.
“Hvala vam dragi moji...” Svetiljka je sjedila pognute glave, i odjednom briznula u plač kao dijete...
- Pa, šta je sa ostalima, isto?.. - tiho sam šapnula Steli na uho. - Mora da ih je mnogo, zar ne? Šta raditi s njima? Uostalom, nije fer pomoći nekome. A ko nam je dao pravo da sudimo ko je od njih dostojan takve pomoći?
Stellino lice se odmah namrštilo...
– Ne znam... Ali znam sigurno da je tako. Da nije u redu, ne bismo mogli. Ima i drugih zakona...
Odjednom mi je sinulo:
„Čekaj malo, ali šta je sa našim Haroldom?!.. Bio je vitez, pa je i ubio?“ Kako je uspio ostati tamo, na “gornjem spratu”? ..
– Platio je za sve što je uradio... Pitala sam ga za to – platio je veoma skupo... – ozbiljno je odgovorila Stela, smešno naborajući čelo.
- Šta si platio? - Nisam razumio.
„Esencija...“ tužno je prošaputala devojčica. - Dao je dio svoje suštine za ono što je radio za života. Ali njegova suština je bila vrlo visoka, pa je, čak i odavši dio toga, ipak mogao ostati "na vrhu". Ali vrlo malo ljudi to može učiniti, samo zaista vrlo visoko razvijeni entiteti. Ljudi obično gube previše i idu mnogo niže nego što su prvobitno bili. Kako Luminary...
Bilo je nevjerovatno... Dakle, učinivši nešto loše na Zemlji, ljudi su izgubili dio sebe (tačnije, dio svog evolucionog potencijala), a čak su u isto vrijeme i dalje morali ostati u tom košmarnom užasu koji je bio zvani - "niži" Astral... Da, za greške, a istina, skupo ste morali da platite...
„E, sad možemo da idemo“, cvrkutala je devojčica, zadovoljno odmahujući rukom. - Zbogom, Light! Doći ću ti!
Nastavili smo dalje, a naš novi prijatelj je i dalje sjedio, smrznut od neočekivane sreće, pohlepno upijajući toplinu i ljepotu svijeta koji je stvorila Stela, i uranjajući u njega duboko kao što bi to učinio umiruća osoba, upijajući život koji mu se iznenada vratio. .
- Da, tako je, bio si potpuno u pravu!.. - rekoh zamišljeno.
Stella je blistala.
Najduginije raspoloženi, tek smo skrenuli prema planinama, kada je iz oblaka iznenada izronilo ogromno stvorenje sa šiljastim kandžama i jurnulo pravo na nas...
- Čuvaj se! - Stela je vrisnula, a ja sam tek uspeo da vidim dva reda zuba oštrih kao žilet, i od snažnog udarca u leđa, otkotrljanu glavom preko peta na zemlju...
Od divljeg užasa koji nas je obuzeo, jurili smo kao meci kroz široku dolinu, a da nismo ni pomislili da bismo mogli brzo da pređemo na drugi „sprat”... Jednostavno nismo imali vremena da razmišljamo o tome – bili smo previše uplašeni.
Stvorenje je poletelo tačno iznad nas, glasno škljocnuvši razjapljenim zubastim kljunom, a mi smo jurili koliko smo mogli, prskajući podle ljigave sprejeve u strane, i mentalno se moleći da nešto drugo odjednom zainteresuje ovu strašnu "čudesnu pticu" ... Osjećalo se da je to mnogo brže i jednostavno nismo imali šanse da se otrgnemo od toga. Kao zlo, ni jedno drvo nije raslo u blizini, nije bilo grmlja, čak ni kamenja iza kojeg bi se moglo sakriti, samo se u daljini vidjela zlokobna crna stijena.
- Tamo! - vikala je Stela, upirući prstom u isti kamen.
Ali iznenada, neočekivano, tik pred nama, odnekud, pojavilo se stvorenje od kojeg nam je bukvalno ledila krv u venama... Nastalo je, takoreći, „iz ničega“ i bilo je zaista zastrašujuće ... Ogromna crna lešina bila je potpuno prekrivena dugom, krutom dlakom, što je izgledalo kao trbušasti medvjed, samo što je ovaj "medvjed" bio visok kao trospratna kuća... Kvrgava glava čudovišta bila je " oženjen” sa dva ogromna zakrivljena roga, a par neverovatno dugih očnjaka, oštrih kao noževi, krasio je njegova strašna usta, samo gledajući na koja su, od straha, noge pokleknule... A onda, neizrecivo nas iznenadi, čudovište lako skočio i .... pokupio leteću "blagu" na jednom od svojih ogromnih očnjaka... Smrzli smo se zapanjeni.
- Bežimo!!! Stella je vrisnula. - Hajde da bježimo dok je on "zauzet"! ..
I već smo bili spremni da ponovo jurimo ne osvrćući se, kada se odjednom iza naših leđa začuo tanak glas:
- Devojke, čekajte! Ne treba bježati!.. Spasio te Din, nije neprijatelj!
Naglo smo se okrenuli - iza leđa je stajala sićušna, veoma lepa crnooka devojčica... i mirno milovala čudovište koje joj se približilo!.. Oči su nam iskočile od iznenađenja... Bilo je neverovatno! Sigurno – bio je to dan iznenađenja!.. Djevojka se, gledajući nas, ljubazno nasmiješila, nimalo se ne plašeći krznenog čudovišta koje je stajalo u blizini.
Molim te, nemoj ga se plašiti. On je veoma ljubazan. Vidjeli smo da te Ovara juri i odlučili smo pomoći. Dean je dobar momak, uspeo je na vreme. Zaista, dobro moj?
"Dobar" je prednjao, što je zvučao kao blagi zemljotres, i, sagnuvši glavu, polizao djevojčino lice.
“A ko je Owara i zašto nas je napala?” Pitao sam.
Ona svakog napada, ona je grabežljivac. I veoma opasno”, mirno je odgovorila devojka. „Mogu li da pitam šta radiš ovde?“ Niste odavde, devojke, zar ne?
- Ne, ne odavde. Samo smo šetali. Ali isto pitanje za tebe - šta ti radiš ovde?
Idem kod majke... - rastužila se djevojčica. “Zajedno smo umrli, ali ona je iz nekog razloga završila ovdje. I sad živim ovdje, ali joj to ne govorim, jer se ona nikada neće složiti s tim. Ona misli da upravo dolazim...
„Nije li bolje samo doći?" Ovdje je tako strašno!.. - Stella je trzala ramenima.
“Ne mogu da je ostavim ovde samu, gledam je da joj se ništa ne desi. A evo i Deana sa mnom... On mi pomaže.
Prosto nisam mogao da verujem... Ova sićušna hrabra devojčica je svojevoljno napustila svoj prelepi i ljubazni "pod" da živi u ovom hladnom, strašnom i stranom svetu, štiteći svoju majku koja je za nešto bila veoma "kriva"! Ne bi mnogi, mislim, bili tako hrabri i nesebični (čak i odrasli!) ljudi koji bi se odlučili na takav podvig... I odmah sam pomislio - možda jednostavno nije shvatila na šta će sebe osuditi ?!
- A koliko dugo si ovde, devojko, ako nije tajna?
“Nedavno...” tužno je odgovorila crnooka djevojčica, čupajući prstima crni pramen svoje kovrdžave kose. - Ušao sam u tako lijep svijet kad sam umro!.. Bio je tako ljubazan i bistar!.. A onda sam vidio da moja majka nije sa mnom i pojurio da je tražim. U početku je bilo tako strašno! Iz nekog razloga nije je bilo nigdje... I onda sam pao u ovaj strašni svijet... I onda sam je našao. Bio sam tako prestravljen ovdje... Tako sam usamljen... Mama mi je rekla da odem, čak me i grdila. Ali ne mogu da je ostavim... Sada imam prijatelja, mog dobrog Dekana, i mogu nekako da postojim ovde.
Njena “dobra drugarica” je ponovo zarežala, od čega smo Stela i ja dobili ogromne “niže astralne” naježice... Sabravši se, pokušala sam da se malo smirim i počela da izbliza posmatram ovo krzneno čudo... A on odmah osećajući da je primetio, strašno ogoli svoja očnjasta usta... odskočio sam.
- Oh, molim te, nemoj se plašiti! On vam se smiješi, - uvjerila je djevojka.
Da... Od takvog osmeha naučićeš da brzo trčiš... - pomislio sam u sebi.
„Ali kako se dogodilo da ste se sprijateljili s njim?“ upitala je Stella.
- Kada sam prvi put došao ovde, bio sam veoma uplašen, posebno kada su danas napadnuta čudovišta poput vas. A onda me jednog dana, kada sam zamalo umro, Dean spasio od čitave gomile jezivih letećih "ptica". I ja sam ga se u početku plašila, ali sam onda shvatila kakvo zlatno srce ima... On je najbolji prijatelj! Nikada nisam imao takve, čak ni dok sam živio na Zemlji.
Kako ste se tako brzo navikli? Njegov izgled nije baš, da kažemo, poznat...
- I tu sam shvatio jednu vrlo jednostavnu istinu, koju iz nekog razloga nisam primetio na Zemlji - izgled nije važan da li čovek ili stvorenje ima dobro srce... Moja majka je bila veoma lepa, ali ponekad i veoma ljuta . A onda je sva njena lepota negde nestala... A Dean, iako jeziv, uvek je veoma ljubazan, i uvek me štiti, osećam njegovu dobrotu i ničega se ne plašim. Možete se naviknuti na izgled...

4) Multiplikativna grupa ostataka po
modulo n.
Nešto teže definisati
multiplikativna grupa ostataka po
modulo n. Elementi ove grupe se formiraju
skup Z*n , koji se sastoji od elemenata Zn ,
relativno jednostavno sa n. Koncept uzajamnog
jednostavnost ima sljedeće značenje:
ako je k cijeli broj, tada je gcd(a,n) = 1
je ekvivalentno gcd(a+kn,n) =1.

Teorema 7.

Sistem
je konačna abelova grupa.

Dokaz.

Provjerimo ima li bilo koji element
inverzno u smislu grupne operacije.
(Neutralni element je klasa C1).
Da biste pronašli inverz od a, razmotrite
trostruki (d,x,y) proizveden postupkom
Prošireno-Euklid(a,n). Ukoliko
, brojevi a i n
koprime i d= gcd(a,b) = 1, dakle
ax + ny = 1 i
, dakle,
element je inverzan od
u grupi
.

Jedinstvenost obrnutog se može dokazati
(kao za bilo koju grupu) kako slijedi:
ako su x i x' inverzni sa a, onda
,
i preuređivanje zagrada po asocijativnosti,
dobijamo
, itd.

U nastavku ćemo, radi jednostavnosti, sabiranje i množenje po modulu označavati uobičajenim znakovima + i ∙ (ponekad izostavljajući znak množenja), a sabirati

U nastavku ćemo, radi jednostavnosti, označiti
zbrajanje i množenje po modulu konvencionalno
+ i ∙ znakovi (ponekad se izostavlja znak množenja), i
aditivne i multiplikativne grupe
ostaci po modulu n će biti označeni sa Zn i Z*n
(ne spominjući grupnu operaciju). element,
inverzno (u odnosu na operaciju množenja)
do a, označićemo a-1 mod n. normalno,
kvocijent a/b u Z*n je definiran kao
ab-1(mod n). Na primjer, u
imamo
(mod 15),
ukoliko
, gdje
.

5) Broj reverzibilnih elemenata u prstenu ostatka.

Broj reverzibilnih elemenata u prstenu
odbici, tj. broj elemenata u
,
označeno
. Funkcija se poziva
- Eulerova funkcija.

Možemo dokazati sljedeću formulu za Eulerovu funkciju: (3) gdje je p1,….,ps lista svih prostih djelitelja n. Ova formula se može objasniti na sljedeći način:

Moguće je dokazati takvu formulu za funkciju
Euler:
(3)
gdje je p1,….,ps lista svih prostih djelitelja
broj n. Ovu formulu možete objasniti ovako:
slučajni broj t je relativno prost sa n ako
nije deljivo sa p1 (verovatnoća za to je
(1-1/p1)), nije djeljivo sa p2 (vjerovatnoća (1-1/p2))
itd., a ti događaji su nezavisni.

Na primjer,
,
od prostih djelitelja 45
su brojevi 3 i 5. Za prost broj
imamo
(4)
jer svi brojevi 1,2,…, p -1 su relativno prosti sa p.
Ako je n složeni broj, onda

6) Podgrupe.

Neka bude
je grupa i
.
Ako a
onda je takođe grupa
nazvana podgrupa grupe
. Na primjer,
parni brojevi čine podgrupu cijelih brojeva
(sa operacijom sabiranja).

10. Ako je podgrupa konačne grupe, onda se dijeli.

Teorema 8 (Lagrange).
Ako a
je podgrupa konačne grupe
onda
deli.
,

11. Dokaz.

Može se naći u udžbenicima algebre (grupa S
podijeliti na klase koje se ne preklapaju
vrsta
, od kojih svaki sadrži
elementi).
Podgrupa S' grupe S koja se ne poklapa sa
cijela grupa se zove vlastita
podgrupa.

12. Posljedica 8.1.

Ako je S' prava podgrupa konačne
grupa S, dakle
.
Ovo je (očigledna) posljedica Lagrangeove teoreme
koristi se u analizi verovatnoće
Schiller-Rabin algoritam
(provjera jednostavnosti).

13. 7) Podgrupa koju generiše element grupe.

Neka je a neki element konačnog
grupa S. Razmotrimo niz
elementi
Po analogiji sa ovlastima (grupni rad
odgovara množenju) pisaćemo
itd.
Lako je to vidjeti
,
posebno
. Slično
izjava se takođe može formulisati za
"negativne moći"
posebno
.

14. Ako je grupa S konačna, tada će niz biti periodičan (sljedeći element je određen prethodnim, pa kada se jednom ponovi, el

Ako je grupa S konačna, onda
podsekvenca
će biti periodičan (sljedeći element
određen prethodnim, dakle jednom
ponavljajući, elementi će se ponoviti u
ciklus). Dakle, sekvenca
ima oblik
(sve se ponavlja) i sadrži t
različitih elemenata, gdje je t najmanji
pozitivan broj za koji
.
Ovaj broj se naziva redom elementa a i
označava ord(a).

15. Navedeni t elementi čine podgrupu, jer operacija grupe odgovara dodavanju "eksponenata". Ova podgrupa se zove

Navedeni t elementi formiraju
podgrupa, jer grupni rad odgovara
sabiranje eksponenata. Ova podgrupa
naziva se generiranim elementom a i
označeno ili, ako želimo eksplicitno specificirati
grupni rad,
). Element a
naziva se generatorom podgrupe
; oni kazu,
da generiše ovu podgrupu.
Na primjer, element a=2 grupe Z6
generiše podgrupu koja se sastoji od elemenata
0,2,4.

16. Evo nekoliko podgrupa grupe Z6 generiranih raznim elementima: . Sličan primjer za multiplikativnu grupu: ovdje Iz onoga što je rečeno

Evo nekoliko podgrupa Z6 grupe,
generiran raznim elementima:
. Slično
primjer za multiplikativnu grupu
:
ovdje
Teorema 9 slijedi iz rečenog.

17. Neka je konačna grupa. Ako, onda se broj elemenata u podgrupi koju generiše a poklapa sa redom a (tj.).

Teorema 9.
Neka bude
- završna grupa. Ako a
, zatim broj
elementi u podgrupi koju generiše a poklapa se sa
naručiti a (tj.
).

18. Posljedica 9.1.

Subsequence
ima menstruaciju
t=ord(a);
drugim riječima
, tada i samo tada,
kada
.
Periodičnost vam omogućava da nastavite
slijed u oba smjera, definirajući
as
za bilo koji cijeli broj i, uključujući
negativan.

19. Posljedica 9.2.

U finalnoj grupi
sa jedinicom e za svaki
jednakost
.
Dokaz. Po Lagrangeovom teoremu ord(a)
deli odakle
, gdje
, itd.

20. 8) Rješenje linearnih diofantovih jednačina.

Nas će zanimati cijeli brojevi.
rješenje jednačine
(5)
(ovdje su a, b i n cijeli brojevi; takve jednačine
nazvan "linearni diofantin".
jednačine"). Jasno je da samo
ostatak dijeljenja x sa n, pa je rješenje za (5)
prirodno je imenovati ne cijeli broj, već element
grupa Zn, (klasa brojeva koja daje isto
ostatak kada se podijeli sa n). Dakle, moguće je
formulirajte problem na sljedeći način: postoje elementi
,
tražimo sve
, za koji
.

21. Podsjetimo da označavamo podgrupu koju generiše element a (u ovom slučaju podgrupu grupe Zn). Po definiciji, dakle, jednačine

Prisjetite se toga
označeno
podgrupa koju generiše element a (u datom
slučaj podgrupa grupe Zn). A-prioritet
, pa jednadžba (5)
ima barem jedno rješenje ako i samo
onda kada
. Koliko elemenata u
?
Prema Lagrangeovoj teoremi (T8), ovaj broj je
djelitelj n. U Zn, grupna operacija je
dodatak jer Zn je aditivna grupa, dakle
.

22. Neka je jednačina rješiva ​​i neka je njeno rješenje. Tada jednačina ima d =gcd(a,n) rješenja u Zn data formulom, gdje je i = 0,1,2,... , n - 1.

Teorema 10.
Neka jednačina
rješivo i
je njegovo rešenje. Tada jednačina ima
d =gcd(a,n) rješenja u Zn datih formulom
, gdje je i = 0,1,2,... , n - 1.

23. Dokaz.

Počevši od i krećući se u koracima od n/d, mi
hajde da napravimo d koraka pre nego što zatvorimo krug, jer
. Svi položeni brojevi će biti
rješenja jednadžbe
, jer at
povećanje x za n/d proizvod ax
raste za n(a/d), tj. na višekratnik n. Dakle
Dakle, naveli smo sva d rješenja.
a=b
a(+n/d)=a +an/d=a +na/d=a +kn≡a
h.t.d.

24. Neka je n > 1. Ako je gcd(a, n) = 1, onda jednačina ima jedinstveno rješenje (u Zn). Slučaj b=1 je posebno važan - ovdje nalazimo inverzni element od x

Korolar 10.1
Neka je n > 1. Ako je gcd(a, n) = 1, onda je jednadžba
ima jedinstveno rješenje (u Zn).
Slučaj b=1 je posebno važan, jer mi
nalazimo element inverzan x po modulu n, tj.
inverzni element u grupi.

25. Korolar 10.2

Neka je n > 1. Ako je gcd(a, n) = 1, onda
jednadžba ax ≡ 1 (mod n)
(6)
ima jedinstveno rješenje u Zn.
Za gcd(a, n) > 1, ova jednadžba rješenja ne vrijedi
Ima.
Tako smo naučili da računamo
inverzni element u grupi u O(log n)
aritmetičke operacije.

26. 9) Kineska teorema o ostatku.

Oko 100 godina p.n.e. Kineski matematičar Song
Tsu je riješio sljedeći problem: pronađi broj koji daje
kada se podijeli sa 3, 5 i 7, ostaci su 2, 3 i 2
odnosno ( opšti oblik rješenja 23+105k
za cijeli broj k). Dakle, izjava o
ekvivalencija sistema poređenja po međusobnom
jednostavna poređenja modula i modula
radovi se nazivaju „Kineska teorema o
ostaci."

27. Neka je neki broj n predstavljen kao proizvod parno prostih brojeva. Kineska teorema o ostatku kaže da je broj

Neka je neki broj n predstavljen kao
proizvodi parno prostih brojeva
. Kineska teorema o ostatku
navodi da je prsten ostatka Zn strukturiran kao
proizvod prstenova ostataka
(sa komponentnim sabiranjem i množenjem).
Ova korespondencija je korisna i sa algoritamom
gledišta, jer je lakši za izvođenje
operacije na svim skupovima Zni than
direktno u Zn.

28. 10) Stepeni elementa.

Razmotrimo u multiplikativnoj grupi
odbici
redosled stepena
neki element a:
(7)
Počinjemo brojati od nule, pod pretpostavkom
;
i-ti član niza potencija broja 3 in
modul 7 ima oblik:
a za stepene 2 po modulu 7 imamo:

29. 11) Teorema 11 (Euler).

Ako je n>1 cijeli broj, onda
za svakoga
, gdje
(8)
- Eulerova phi-funkcija.
Bez dokaza.
Za prost n, teorema se pretvara u "mali
Fermatova teorema.

30. 12) Teorema 12 (Fermatova mala teorema).

Ako je p prost broj, onda
(9)
za svakoga
.
Dokaz. Pošto je p prost,
\u003d p-1, h.t.d.

31. Posljedica 12.1. Neka je p prost broj Korolar 12.2. Neka je p prost broj, tada će Fermatova teorema biti primjenjiva na a=0.

32. 13) Teorema 13 (Pojačavanje Ojlerove teoreme).

Neka je n=pq, gdje su p i q različiti prosti brojevi.
Zatim za bilo koji cijeli broj a i za bilo koji
prirodno k imamo identitet
.

33. h.t.d.

Dokaz.
h.t.d.

34. 14) Računanje stepena ponovljenim kvadriranjem.

Eksponencijalni modul igra važnu ulogu
ulogu u provjeravanju brojeva za primarnost, kao i u
RSA kriptosistem. Što se tiče običnih brojeva,
ponovljeno množenje nije najbrže
način; bolje je koristiti algoritam
ponovno kvadratura.

35. Neka želimo izračunati ab mod n, gdje je a ostatak po modulu n, a b je nenegativan cijeli broj koji ima oblik (bk,bk-1,...,b1,b0) u binarnoj notaciji ( broj 3

Neka želimo izračunati ab mod n, gdje
a je ostatak po modulu n, a b je cijeli broj
nenegativan broj, imajući u binarnom obliku
unosi oblika (bk,bk-1,... ,b1,b0) (broj znakova
smatrati jednakim k + 1; viši činovi, kao
obično na lijevoj strani). Izračunavamo ac mod n za
neki c, koji se povećava i, na kraju
na kraju postaje jednako b.

36. Kada se c pomnoži sa 2, broj ac se kvadrira, a kada se c poveća za 1, broj ac se množi sa a. U svakom koraku, binarni prikaz c se pomjera

1 levo, posle
koja, ako je potrebno (bi=1), zadnja cifra
binarni zapis se mijenja od 0 do 1. (3 Napomena,
da se varijabla c zapravo ne koristi i
može biti izostavljen.)

37. Procijenite vrijeme trajanja procedure. Ako tri broja koji su njegovi početni podaci nemaju više od β bita, tada je broj aritmetičkih operacija ec

Procijenimo vrijeme trajanja procedure. Ako a
tri broja koji su njegov original
podaci imaju najviše β bita, zatim broj
aritmetičke operacije je O(β), a broj
bitni - O (β 3).
Primjer (a = 7, b = 560, n=561) je prikazan
figure.
Kvadrat se pomiče za 1 ulijevo
stepen broja.

38.

i
9
8
7
6
5
4
3
2
1
0
bi
1
0
0
0
1
1
0
0
0
0
c
1
2
4
8
17
35
70
140
280
560
d
7
49
157
526
160
241
298
166
67
1
Rice. Procedura rada montaža u
stepen po modulu n
sa a = 7, b = 560 = (1000110000) i n = 561.
Vrijednosti varijable su prikazane nakon
sljedeće izvršenje tijela for petlje.
Procedura vraća odgovor od 1.

Modulo m, što je označeno \mathbb(Z)_m^(\puta) ili U(\mathbb(Z)_m) .

Ako a m prvo, onda, kao što je gore navedeno, elementi 1, 2, ..., m-1 uključeno \mathbb(Z)_m^(\puta). U ovom slučaju \mathbb(Z)_m^(\puta) je polje.

Oblici ulaska

Modulo rezidualni prsten n odrediti \mathbb(Z)/n\mathbb(Z) ili \mathbb(Z)_n. Njegova multiplikativna grupa, kao u općem slučaju grupa invertibilnih elemenata prstenova, označava se (\mathbb(Z)/n\mathbb(Z))^*, (\mathbb(Z)/n\mathbb(Z))^\ puta, U(\mathbb(Z)/n\mathbb(Z)), E(\mathbb(Z)/n\mathbb(Z)), \mathbb(Z)_n^(\puta), U(\mathbb(Z)_n).

Najjednostavniji slučaj

Razumjeti strukturu grupe U(\mathbb(Z)/n\mathbb(Z)), možemo razmotriti poseban slučaj n=p^a, gdje str- prost broj i generalizujte ga. Razmotrimo najjednostavniji slučaj gdje a=1, tj. n=p.

Teorema: U(\mathbb(Z)/p\mathbb(Z)) je ciklična grupa.

Primjer : Razmotrite grupu U(\mathbb(Z)/9\mathbb(Z))

U(\mathbb(Z)/9\mathbb(Z))= (1,2,4,5,7,8) Generator grupe je broj 2. 2^1 \ekviv. 2\ \pmod 9 2^2 \ekviv. 4\ \pmod 9 2^3 \ekviv. 8\ \pmod 9 2^4 \ekviv. 7\ \pmod 9 2^5 \ekviv. 5\ \pmod 9 2^6 \ekviv. 1\ \pmod 9 Kao što vidite, bilo koji element grupe U(\mathbb(Z)/9\mathbb(Z)) može se predstaviti u obliku 2^l, gdje 1\le\ell< \varphi(m). To je grupa U(\mathbb(Z)/9\mathbb(Z))- ciklično.

Opšti slučaj

Da bismo razmotrili opći slučaj, potrebno je definirati primitivni korijen. Primitivni korijen po modulu prost str je broj koji, zajedno sa svojom klasom ostatka, generira grupu U(\mathbb(Z)/p\mathbb(Z)).

primjeri: 2 11 ; 8 - primitivni korijen po modulu 11 ; 3 nije primitivan modulo korijen 11 .

U slučaju cijelog modula n definicija je ista.

Struktura grupe određena je sljedećom teoremom: Ako je p neparan prost broj, a l pozitivan cijeli broj, tada postoje primitivni korijeni po modulu p^(l), tj U(\mathbb(Z)/p^(l)\mathbb(Z)) je ciklična grupa.

Podgrupa svjedoka jednostavnosti

Neka bude m- neparan broj veći od 1. Broj m-1 jasno predstavljen u formi m-1 = 2^s \cdot t, gdje t odd. Integer a, 1 < a < m, zove se svjedoči o jednostavnosti brojevi m ako je ispunjen jedan od sljedećih uslova:

  • a^t\equiv 1\pmod m
  • postoji cijeli broj k, 0\leq k , takav da a^(2^kt)\ekviv m-1\pmod m.

Ako broj m- kompozit, postoji podgrupa multiplikativne grupe prstena ostatka, nazvana podgrupa svjedoka jednostavnosti. Njegovi elementi podignuti su na snagu m-1, podudaraju se sa 1 modulo m.

Primjer : m=9. Tu je 6 ostaci koprime sa 9, Ovo 1,2,4,5,7 i 8. 8 ekvivalentno -1 modulo 9, znači 8^{8} ekvivalentno 1 modulo 9. znači, 1 i 8- svjedoci jednostavnosti broja 9. U ovom slučaju (1, 8) je podgrupa svjedoka jednostavnosti.

Svojstva

Grupni izlagač

Generatorski set

U(\mathbb(Z)/n\mathbb(Z)) je ciklična grupa ako i samo ako \varphi(n)=\lambda(n). U slučaju ciklične grupe, generator se naziva primitivnim korijenom.

Primjer

Redukovani sistem ostataka po modulu 10 sastoji se od 4 odbici: _{10}, _{10}, _{10}, _{10}. S obzirom na množenje definirano za klase ostataka, oni čine grupu, i _{10} i _{10} recipročan (tj. _(10)(\cdot)_(10) = _(10)), a _{10} i _{10} su inverzni prema sebi.

Grupna struktura

Snimanje C_n znači "ciklička grupa reda n".

Grupna struktura U(\mathbb(Z)/n\mathbb(Z))
n\; U(\mathbb(Z)/n\mathbb(Z)) \varphi(n) \lambda(n)\; generator n\; U(\mathbb(Z)/n\mathbb(Z)) \varphi(n) \lambda(n)\; generator
2 C1 1 1 1 33 C2×C10 20 10 10, 2
3 C2 2 2 2 34 C 16 16 16 3
4 C2 2 2 3 35 C2×C12 24 12 6, 2
5 C4 4 4 2 36 C2×C6 12 6 19, 5
6 C2 2 2 5 37 C 36 36 36 2
7 C6 6 6 3 38 C 18 18 18 3
8 C2×C2 4 2 7, 3 39 C2×C12 24 12 38, 2
9 C6 6 6 2 40 C2×C2×C4 16 4 39, 11, 3
10 C4 4 4 3 41 C40 40 40 6
11 C 10 10 10 2 42 C2×C6 12 6 13, 5
12 C2×C2 4 2 5, 7 43 C42 42 42 3
13 C 12 12 12 2 44 C2×C10 20 10 43, 3
14 C6 6 6 3 45 C2×C12 24 12 44, 2
15 C2×C4 8 4 14, 2 46 C 22 22 22 5
16 C2×C4 8 4 15, 3 47 C46 46 46 5
17 C 16 16 16 3 48 C2×C2×C4 16 4 47, 7, 5
18 C6 6 6 5 49 C42 42 42 3
19 C 18 18 18 2 50 C 20 20 20 3
20 C2×C4 8 4 19, 3 51 C2×C16 32 16 50, 5
21 C2×C6 12 6 20, 2 52 C2×C12 24 12 51, 7
22 C 10 10 10 7 53 C 52 52 52 2
23 C 22 22 22 5 54 C 18 18 18 5
24 C2×C2×C2 8 2 5, 7, 13 55 C2×C20 40 20 21, 2
25 C 20 20 20 2 56 C2×C2×C6 24 6 13, 29, 3
26 C 12 12 12 7 57 C2×C18 36 18 20, 2
27 C 18 18 18 2 58 C 28 28 28 3
28 C2×C6 12 6 13, 3 59 C 58 58 58 2
29 C 28 28 28 2 60 C2×C2×C4 16 4 11, 19, 7
30 C2×C4 8 4 11, 7 61 C60 60 60 2
31 C 30 30 30 3 62 C 30 30 30 3
32 C2×C8 16 8 31, 3 63 C6×C6 36 6 2, 5

Aplikacija

Priča

Doprinos proučavanju strukture multiplikativne grupe prstena ostatka dali su Artin, Bielharz, Brouwer, Wilson, Gauss, Lagrange, Lemaire, Waring, Fermat, Hooley, Euler. Lagrange je dokazao lemu da ako f(x) \in k[x], i k je polje, tada f ima najviše n različitih korijena, gdje je n snaga f. On je također dokazao važnu posljedicu ove leme, koja se sastoji u poređenju x^(p-1)-1(x-1)(x-2)...(x-p+1)mod(p). Ojler je dokazao Fermatovu malu teoremu. Waring je formulirao Wilsonovu teoremu, a Lagrange je to dokazao. Euler je sugerirao postojanje primitivnih korijena po modulu prostog broja. Gauss je to dokazao. Artin je iznio svoju hipotezu o postojanju i kvantificiranju prostih brojeva po modulu da je dati cijeli broj primitivan korijen. Brouwer je doprinio proučavanju problema postojanja skupova uzastopnih cijelih brojeva, od kojih je svaki k-ti stepen po modulu p. Bielhartz je dokazao analogiju Artinove pretpostavke. Hooley je dokazao Artinovu pretpostavku uz pretpostavku da proširena Riemannova hipoteza vrijedi u poljima algebarskih brojeva.

Napišite recenziju na članak "Multiplikativna grupa prstenastih ostataka"

Bilješke

Književnost

  • Ireland K., Rosen M. Klasičan uvod u modernu teoriju brojeva. - M.: Mir, 1987.
  • Alferov A.P., Zubov A.Yu, Kuzmin A.S. Cheremushkin A.V. Osnove kriptografije. - Moskva: "Helios ARV", 2002.
  • Rostovtsev A.G., Makhovenko E.B. Teorijska kriptografija. - Sankt Peterburg: NPO "Professional", 2004.

Linkovi

  • Bukhshtab A. A. Teorija brojeva. - M.: Obrazovanje, 1966.
  • Weisstein, Eric W.(engleski) na web stranici Wolfram MathWorld.

Odlomak koji karakterizira multiplikativnu grupu prstena ostatka

- Dobio sam poruku. Niko nije zarobljen, niko nije ubijen. Kutuzov piše, - viknuo je prodorno, kao da ovim krikom želi otjerati princezu, - ubijen!
Princeza nije pala, nije se onesvijestila. Već je bila bleda, ali kada je čula ove reči, njeno lice se promenilo, a nešto je zablistalo u njenim blistavim, lepim očima. Kao da se radost, najviša radost, nezavisna od tuge i radosti ovoga svijeta, prelila silnom tugom koja je bila u njemu. Zaboravila je sav svoj strah od oca, prišla mu, uhvatila ga za ruku, povukla prema sebi i zagrlila njegov suhi, žilavi vrat.
"Mon pere", rekla je. Ne okreći se od mene, hajde da plačemo zajedno.
- Hulje, nitkovi! viknuo je starac, odmaknuvši lice od nje. - Uništite vojsku, uništite ljude! Za što? Idi, idi, reci Lisi. Princeza je bespomoćno utonula u fotelju pored oca i zaplakala. Vidjela je svog brata sada u trenutku kada se opraštao od nje i od Lize, svojim blagim i u isto vrijeme arogantnim izrazom. Videla ga je u trenutku kada je nežno i podrugljivo stavio ikonu na sebe. „Je li vjerovao? Da li se pokajao zbog svoje nevere? Da li je sada tamo? Je li tu, u prebivalištu vječnog mira i blaženstva? pomislila je.
– Mon pere, [Oče,] reci mi kako je bilo? upitala je kroz suze.
- Idi, idi, poginuo je u bici u kojoj su vodili Ruse da ubijaju najbolje ljude i rusku slavu. Idi, princezo Meri. Idi i reci Lisi. Doći ću.
Kada se princeza Marija vratila od oca, mala princeza je sedela na poslu i sa onim posebnim izrazom unutrašnjeg i radosno smirenog pogleda, svojstvenog samo trudnicama, pogledala je princezu Meri. Vidjelo se da njene oči ne vide princezu Mariju, već gledaju duboko u sebe - u nešto srećno i tajanstveno što se u njoj dešava.
„Marie,“ rekla je, odmičući se od obruča i gegajući se nazad, „daj mi svoju ruku.“ - Uzela je ruku princeze i stavila je na stomak.
Oči su joj se s iščekivanjem nasmiješile, sunđer sa brkovima se podigao i djetinjasto sretno ostao podignut.
Princeza Meri je kleknula pred nju i sakrila lice u nabore haljine svoje snahe.
- Evo, evo - čujete li? To mi je cudno. I znaš, Mari, mnogo ću ga voljeti”, rekla je Lisa, gledajući svoju snaju blistavim, sretnim očima. Princeza Marija nije mogla da podigne glavu: plakala je.
- Šta je s tobom, Maša?
„Ništa... bila sam tako tužna... tužna zbog Andreja,” rekla je, brišući suze na kolenima svoje snahe. Nekoliko puta, tokom jutra, princeza Marija je počela da sprema svoju snahu, i svaki put je počela da plače. Ove suze, za koje mala princeza nije shvatila razlog, uznemirile su je, ma koliko bila pažljiva. Nije rekla ništa, već se s nelagodom osvrnula oko sebe, tražeći nešto. Prije večere, stari princ, kojeg se oduvijek bojala, uđe u njenu sobu, sada posebno nemirnog, ljutog lica, i bez riječi izađe. Pogledala je princezu Mariju, zatim pomislila onim izrazom očiju okrenutih ka unutra koju trudnice imaju, i odjednom briznula u plač.
Jeste li dobili nešto od Andrewa? - ona je rekla.
- Ne, znaš da vijesti još nisu mogle stići, ali mon pere je zabrinut, a ja se bojim.
- Oh nista?
„Ništa“, rekla je princeza Marija, čvrsto gledajući svoju snaju blistavim očima. Odlučila je da joj to ne kaže i nagovorila je oca da sakrije strašnu vijest od snahe do njenog odobrenja, a to je trebalo biti neki dan. Princeza Marija i stari princ, svaki na svoj način, nosili su i skrivali svoju tugu. Stari knez nije želeo da se nada: odlučio je da je princ Andrej ubijen, i uprkos činjenici da je poslao službenika u Austriju da traži trag njegovog sina, naredio je da mu se u Moskvi postavi spomenik koji je nameravao da podigne. u svojoj bašti i rekao svima da mu je sin ubijen. Trudio se da ne promijeni svoj nekadašnji način života, ali ga je snaga izdala: manje je hodao, manje jeo, manje spavao i svakim danom bivao sve slabiji. Nadala se princeza Marija. Molila se za brata kao da je živa i svakog minuta čekala vijesti o njegovom povratku.

- Ma bonne amie, [moj dobri prijatelju] - rekla je mala princeza 19. marta ujutru posle doručka, a njen sunđer sa brkovima se digao iz stare navike; ali kao u svim ne samo osmesima, već i zvucima govora, čak i hodanjem u ovoj kući, od dana kada je primljena strašna vest, vladala je tuga, pa i sada osmeh male princeze, koja je podlegla opštem raspoloženju, iako nije znala njegov uzrok, bio je takav da je još više podsjećala na opštu tugu.
- Ma bonne amie, je crains que le fruschtique (comme dit Foka - kuhar) de ce matin ne m "aie pas fait du mal. [Prijatelju, bojim se da sadašnji frischtik (kako ga šef Foka zove) učini da se osjećam loše. ]
Šta je s tobom, dušo moja? Blijeda si. O, baš si bled, reče uplašeno kneginja Marija, pritrčavši snaji svojim teškim, mekim koracima.
„Vaša ekselencijo, zašto ne pošaljete po Marju Bogdanovnu?“ - rekla je jedna od sobarica koje su bile ovdje. (Marija Bogdanovna je bila babica iz okružnog grada, koja je još nedelju dana živela u Lysy Gory.)
„I zaista“, pokupila je princeza Marija, „možda, sigurno. Ići ću. Hrabrost, mon ange! [Ne boj se, anđele moj.] Poljubila je Lizu i htjela napustiti sobu.
- Oh, ne, ne! - I pored bljedila, lice male princeze izražavalo je detinjast strah od neizbežne fizičke patnje.
- Non, c "est l" estomac ... dites que c "est l" estomac, dites, Marie, dites ..., [Ne, ovo je stomak... reci mi, Maša, da je ovo stomak ...] - i princeza je počela djetinjasto da plače, pateći, hirovito, pa čak i pomalo hinjeno, lomeći im male ruke. Princeza je istrčala iz sobe za Marijom Bogdanovnom.
— Mon Dieu! Mon Dieu! [Moj bože! Moj Bože!] Oh! čula je iza sebe.
Trljajući pune, male, bijele ruke, babica je već išla prema njoj, prilično mirnog lica.
- Marija Bogdanovna! Čini se da je počelo “, rekla je princeza Marija, gledajući svoju baku uplašenih otvorenih očiju.
"Pa, hvala Bogu, princezo", reče Marija Bogdanovna ne dodajući ni koraka. Vi cure ne morate znati za ovo.
„Ali zašto doktor još nije stigao iz Moskve?“ - rekla je princeza. (Na zahtjev Lize i princa Andreja, do roka su poslani u Moskvu po akušera i čekali su ga svakog minuta.)
"U redu je, princezo, ne brini", reče Marija Bogdanovna, "a bez doktora sve će biti u redu."
Pet minuta kasnije princeza je čula iz svoje sobe da se nosi nešto teško. Pogledala je - iz nekog razloga konobari su u spavaću sobu nosili kožnu sofu koja je stajala u kancelariji princa Andreja. Na licima ljudi koji su nosili bilo je nešto svečano i tiho.
Princeza Marija je sedela sama u svojoj sobi, osluškujući zvukove kuće, povremeno otvarajući vrata kada bi prolazili i pažljivo posmatrajući šta se dešava u hodniku. Nekoliko žena je tihim koracima hodalo amo-tamo, osvrnulo se na princezu i okrenulo se od nje. Nije se usudila da pita, zatvori vrata, vrati se u svoju sobu i ili sjedne u stolicu, ili uzme svoj molitvenik, ili klekne pred kiotom. Na svoju nesreću i iznenađenje, osetila je da molitva nije smirila njeno uzbuđenje. Odjednom su se vrata njene sobe tiho otvorila i na pragu se pojavila njena stara dojilja Praskovja Savišna, vezana maramicom, koja gotovo nikada, zbog prinčeve zabrane, nije ulazila u njenu sobu.
„Došla sam da sednem s tobom, Mašenko“, reče dadilja, „da, donela je prinčeve svadbene sveće pred sveca, anđele moj“, rekla je uzdahnuvši.
„Oh, kako mi je drago, dadilje.
„Bog je milostiv, golubice. - Dadilja je zapalila sveće optočene zlatom ispred vitrine i sela na vrata sa čarapom. Princeza Marija uzela je knjigu i počela da čita. Tek kada su se čuli koraci ili glasovi, princeza je izgledala uplašeno, upitno, a dadilja se umirujuće pogledala. Na svim krajevima kuće, isti osjećaj koji je princeza Mary iskusila dok je sjedila u svojoj sobi bio je preplavljen i opsjedao sve. Prema vjerovanju da što manje ljudi zna za patnje puerperala, to ona manje pati, svi su pokušavali da se prave neznalice; niko o tome nije pričao, ali u svim ljudima, osim uobičajenog stepena i poštovanja lepog ponašanja koji je vladao u kneževom domu, postojala je jedna vrsta opšte zabrinutosti, smekšanog srca i svesti o nečem velikom, neshvatljivom, što se dešavalo u tom trenutku .
U velikoj devojačkoj sobi nije bilo smeha. U konobari su svi ljudi sjedili u tišini, spremni na nešto. U dvorištu su palili baklje i svijeće i nisu spavali. Stari knez, stadeći mu na petu, obiđe radnu sobu i posla Tihona kod Marije Bogdanovne da pita: šta? - Samo mi reci: knez je naredio da pitam šta? i dođi i reci mi šta će ona reći.
„Javite princu da je porođaj počelo“, reče Marija Bogdanovna, značajno pogledavši glasnika. Tihon je otišao i javio se knezu.
„Vrlo dobro“, rekao je princ, zatvarajući vrata za sobom, a Tihon više nije čuo ni najmanji zvuk u radnoj sobi. Malo kasnije, Tihon je ušao u kancelariju, kao da želi da popravi sveće. Videvši da princ leži na sofi, Tihon je pogledao princa, njegovo uznemireno lice, odmahnuo glavom, ćutke mu prišao i, poljubivši ga u rame, izašao ne namještajući svijeće i ne govoreći zašto je došao. Nastavilo se obavljati najsvečaniji sakrament na svijetu. Prošlo je veče, došla je noć. A osjećaj iščekivanja i omekšavanja srca pred neshvatljivim nije pao, nego se dizao. Niko nije spavao.

Bila je to jedna od onih martovskih noći kada se čini da zima želi da uzme svoj danak i izlije svoje posljednje snijegove i snježne oluje sa očajničkim bijesom. U susret njemačkom doktoru iz Moskve, kojeg su očekivali svakog minuta i za kojeg je poslata postavka na magistralni put, do skretanja na seoski put, poslani su konjanici sa fenjerima da ga vode po rupama i prazninama.
Princeza Marija je odavno napustila knjigu: sjedila je u tišini, uprla blistave oči u naborano, do najsitnije poznato, lice dadilje: u pramen sijede kose koji je izašao ispod marame, u viseća vreća kože ispod brade.
Dadilja Savišna je sa čarapom u rukama, tihim glasom, ne čujući i ne razumevajući sopstvene reči, stotine puta pričala o tome kako je preminula princeza u Kišinjevu rodila princezu Mariju, sa moldavskom seljankom, umesto sa baka.
„Bože smiluj se, nikad ti ne treba doktor“, rekla je. Odjednom je nalet vjetra zapuhnuo na jedan od otkrivenih okvira sobe (prinčevom voljom uvijek je u svakoj prostoriji bio postavljen po jedan okvir sa ševama) i, otkinuvši loše gurnutu zasun, razmrsio zavjesu od damasta i namirisao hladnoće, snijega, ugasila svijeću. Princeza Marija je zadrhtala; dadilja je, spustivši čarapu, prišla prozoru i nagnuvši se počela da hvata otvoreni okvir. Hladan vjetar mrsio je vrhove njene marame i sijede, zalutale pramenove kose.
- Princezo, majko, neko se vozi po prefekturi! rekla je držeći okvir i ne zatvarajući ga. - Sa fenjerima, mora biti, dokhtur...
- O moj boze! Hvala bogu! - reče princeza Marija, - moramo mu ići u susret: on ne zna ruski.
Princeza Marija je nabacila svoj šal i potrčala u susret putnicima. Kad je prošla pred hodnikom, kroz prozor je vidjela da na ulazu stoji nekakva kočija i lampe. Izašla je na stepenice. Svijeća od loja stajala je na stubu ograde i tekla od vjetra. Konobar Filip, uplašenog lica i sa još jednom svijećom u ruci, stajao je dolje, na prvom podestu stepenica. Još niže, iza krivine, na stepenicama, čuli su se koraci kako se kreću u toplim čizmama. A neki poznati glas, kako se princezi Mariji učinilo, nešto je govorio.

    Tijela su grupa čiji su elementi svi različiti od nule elementi datog tijela, a operacija je ista kao operacija množenja u tijelu. M. g. polja su Abelova grupa. O. A. Ivanova ... Mathematical Encyclopedia

    Redukovani sistem ostataka po modulu m je skup svih brojeva kompletnog sistema ostataka po modulu m koji je koprost sa m. Redukovani sistem ostataka po modulu m sastoji se od φ(m) brojeva, gdje je φ( ) Eulerova funkcija. Kao smanjeni sistem odbitaka ... ... Wikipedia

    Teorija grupa ... Wikipedia

    Grupa u apstraktnoj algebri je neprazan skup na kojem je definirana binarna operacija koja zadovoljava sljedeće aksiome. Grana matematike koja se bavi grupama naziva se teorija grupa. Svi poznati realni brojevi su obdareni ... ... Wikipedijom

    Grupa automorfizama nekog seskvilinearnog oblika f na desnom K modulu E, gdje je K prsten; štaviše, f i E (a ponekad i K) zadovoljavaju dodatne uslove. Ne postoji tačna definicija K. g. Pretpostavlja se da je f ili nula ili nedegenerisano... ... Mathematical Encyclopedia

    Grupa svih inverzibilnih matrica stepena n nad asocijativnim prstenom K sa identitetom; uobičajena notacija: GLn(K) ili GL(n, K). P. l. d. GL(n, K) se takođe može definisati kao grupa automorfizama AutK(V) slobodnog desnog K modula Vs… … Mathematical Encyclopedia

    Za opšti opis teorije grupa, pogledajte Grupa (matematika) i Teorija grupa. Kurziv označava vezu sa ovim rječnikom. # A B C D E F G I J K L M N O P R S T U ... Wikipedia

Neka A?<А, ·>- multiplikativna grupa,

H je podskup skupa A, H?.

Definicija 1.<Н,·>- zvao podgrupa multiplikativne grupe I ako su ispunjeni sljedeći uslovi:

1. H - zatvoreno u odnosu na binarnu operaciju "*" a, b H, ab H;

2. Postoji eH = eA - jedini element u odnosu na "°";

3. a H postoji a-1 H.

Definicija 2. Ako je H = A ili H = (e), onda<Н,·>naziva se nepravilna podgrupa grupe A.

Ako je H A, H ispravan podskup skupa A, tada se podgrupa zove vlastitu podgrupu grupe A.

H \u003d A - sama grupa A.

H \u003d (e) - jedna podgrupa.

ciklička podgrupa multiplikativna grupa

Primjer. Radi to<А, ·>, gdje je A \u003d (1, - 1, i, - i), i je imaginarna jedinica, grupa?

1) Provjerite uslove multiplikativne grupe.

"·" je binarna asocijativna operacija na skupu A.

Cayley sto za "·" na kompletu A.

<А, ·>- podgrupa.

Važan primjer multiplikativnih podgrupa su tzv multiplikativne cikličke podgrupe.

Neka bude<А, ·>- Grupa. Element e A je element identiteta. element a? e, a A.

(a) - skup cjelobrojnih potencija elementa a: (a) = (x = a n: n Z, a A, a ? e)

fer

Teorema 1.< (а), ·>je podgrupa grupe<А, ·>.

Dokaz. Provjerimo uslove multiplikativne podgrupe.

1) H \u003d (a) - zatvoreno u odnosu na "·":

x \u003d a n, y \u003d a l, n, e Z, x, y H, xy \u003d a n a l \u003d a n + l H, jer n+lZ;

2) e = 1 = a 0 H, A: x H xa 0 = a 0 x = x;

3) x \u003d a H, x -1 \u003d a -n H: a n a -n \u003d a -n a n \u003d a 0 \u003d 1.

Od 1) - 3) po definiciji H imamo< (а), ·>je podgrupa multiplikativne grupe A.

Definicija 3. Neka<А, ·>je neka multiplikativna grupa i

Redoslijed elementa a je najmanji prirodni broj n takav da je a n = e.

Primjer. Naći redoslijed elemenata a = - 1, b = i, c = - i multiplikativne grupe A = (1; - 1; i; - i)

1: (-1) 1 = - 1, (-1) 2 = 1 = e. dakle,

n = 2 - redosled elemenata - 1.

i: (i) 1 = i, (i) 2 = - 1, (i) 4 = 1 = e. dakle,

n = 4 - red elementa i.

i: (-i) 1 = - i, (-i) 2 = - 1, (-i) 4 = 1 = e. dakle,

n = red 4 elementa - i.

Teorema 2. Neka<А, ·>- grupa, eh A, eh? e, a je element n-tog reda, tada:

1) Podgrupa (a) grupe A ima oblik: (a) \u003d (a 0 \u003d e, a, a 2, ..., a n-1) -

n - elementarni skup nenegativnih snaga elementa a;

2) Svaki cjelobrojni stepen elementa a k , k Z pripada skupu (a) i

a k = e<=>k = nq, nN, qZ.

Dokaz. Pokažimo da su svi elementi (a) različiti. Pretpostavimo suprotno: a k = a l , k > l, tada a k-l = e. k-l< n, что противоречит определению порядка элемента (а). В множестве (а) все элементы различны.

Pokažimo da a k, K Z, pripada skupu (a).

Neka je k = n, k: n, a k = a nq + r = a k × a nq + r = (a n) q × a r = e q × a r = e × a r = a r,

0? r? n? 1 => a k (a). Ako je r = 0, onda je k = nq<=>a k = e.

Definicija 4. Podgrupa< (а), ·>, gdje (a) = (a 0 = e, a, a 2, ..., a n-1), grupa A, a je element n-tog reda, naziva se ciklička podgrupa grupe A(multiplikativna ciklička podgrupa od A).

Definicija 5. Grupa koja se poklapa sa svojom podgrupom<А, ·>, < (а), ·>, multiplikativna ciklička podgrupa, naziva se ciklička grupa.

Teorema 3. Svaka multiplikativna ciklička grupa je abelova.

Dokaz. A = (a), ha? e, a - generirajući element grupe

a k , a l A, a k N a l = a l N a k . Zaista, a k P a l = a k+l = a l+k = a l P a k , l,k Z.

Dijeli