Grupul multiplicativ al inelului rezidual. Grup multiplicativ Grup multiplicativ al inelului rezidual

Nu ești un sclav!
Curs educațional închis pentru copiii de elită: „Adevăratul aranjament al lumii”.
http://noslave.org

De la Wikipedia, enciclopedia liberă

Grup inel de reziduuri multiplicativ modulo m este grupul multiplicativ al elementelor inversabile ale inelului de resturi modulo m. În acest caz, orice sistem redus de reziduuri modulo m.

Sistemul redus de deduceri

Sistemul redus de deduceri modulo m- mulţimea tuturor numerelor sistemului complet de reziduuri modulo m, coprime cu m. Ca sistem redus de reziduuri modulo m sunt de obicei luate relativ prime cu m numere de la 1 inainte de m - 1 .

Exemplu: sistemul redus de reziduuri modulo 42 va fi: ( 1, 5, 11, 13, 17, 19, 23, 25, 29, 31, 37, 41 ).

Proprietăți

Sistem cu reziduuri reduse cu multiplicare modulo m formează un grup numit grup multiplicativ sau grup de elemente inversabile ale inelului de reziduuri modulo m , care este notat texvc sau Nu se poate analiza expresia (fișier executabil texvc nu a fost gasit; Consultați math/README pentru ajutor pentru configurare.): U(\mathbb(Z)_m) .

În cazul în care un m prim, apoi, după cum sa menționat mai sus, elementele 1, 2, ..., m-1 inclus în Nu se poate analiza expresia (fișier executabil texvc nu a fost gasit; Consultați math/README pentru ajutor pentru configurare.): \mathbb(Z)_m^(\times). În acest caz Nu se poate analiza expresia (fișier executabil texvc nu a fost gasit; Consultați math/README pentru ajutor pentru configurare.): \mathbb(Z)_m^(\times) este un câmp.

Forme de intrare

Inel de reziduuri Modulo n desemna Nu se poate analiza expresia (fișier executabil texvc nu a fost gasit; Consultați math/README pentru ajutor pentru configurare.): \mathbb(Z)/n\mathbb(Z) sau Nu se poate analiza expresia (fișier executabil texvc nu a fost gasit; Consultați math/README pentru ajutor de configurare.): \mathbb(Z)_n. Grupul său multiplicativ, ca în cazul general al grupurilor de elemente inversabile ale inelelor, este notat Nu se poate analiza expresia (fișier executabil texvc nu a fost gasit; Consultați math/README pentru ajutor de configurare.): (\mathbb(Z)/n\mathbb(Z))^*, Nu se poate analiza expresia (fișier executabil texvc nu a fost gasit; Consultați math/README pentru ajutor pentru configurare.): (\mathbb(Z)/n\mathbb(Z))^\times, Nu se poate analiza expresia (fișier executabil texvc nu a fost gasit; Consultați math/README pentru ajutor de configurare.: U(\mathbb(Z)/n\mathbb(Z)), Nu se poate analiza expresia (fișier executabil texvc nu a fost gasit; Consultați math/README pentru ajutor de configurare.: E(\mathbb(Z)/n\mathbb(Z)), Nu se poate analiza expresia (fișier executabil texvc nu a fost gasit; Consultați math/README pentru ajutor pentru configurare.): \mathbb(Z)_n^(\times), Nu se poate analiza expresia (fișier executabil texvc nu a fost gasit; Consultați math/README pentru ajutor pentru configurare.): U(\mathbb(Z)_n) .

Cel mai simplu caz

Pentru a înțelege structura grupului Nu se poate analiza expresia (fișier executabil texvc , putem lua în considerare cazul special Nu se poate analiza expresia (fișier executabil texvc nu a fost gasit; Consultați math/README pentru ajutor de configurare.): n=p^a, Unde Nu se poate analiza expresia (fișier executabil texvc - un număr prim și generalizați-l. Considera cel mai simplu caz, când Nu se poate analiza expresia (fișier executabil texvc nu a fost gasit; Consultați matematică/README pentru ajutor de configurare.): a=1, adică Nu se poate analiza expresia (fișier executabil texvc nu a fost gasit; Consultați matematică/README pentru ajutor de configurare.): n=p .

Teorema: Nu se poate analiza expresia (fișier executabil texvc - grup ciclic.

Exemplu : Luați în considerare un grup Nu se poate analiza expresia (fișier executabil texvc

Nu se poate analiza expresia (fișier executabil texvc nu a fost gasit; Consultați math/README pentru ajutor pentru configurare.): U(\mathbb(Z)/9\mathbb(Z))= (1,2,4,5,7,8) Generatorul de grup este numărul 2. Nu se poate analiza expresia (fișier executabil texvc nu a fost gasit; Consultați matematică/README pentru ajutor de configurare.): 2^1 \equiv 2\ \pmod 9 Nu se poate analiza expresia (fișier executabil texvc nu a fost gasit; Consultați matematică/README pentru ajutor de configurare.): 2^2 \equiv 4\ \pmod 9 Nu se poate analiza expresia (fișier executabil texvc nu a fost gasit; Consultați matematică/README pentru ajutor de configurare.): 2^3 \equiv 8\ \pmod 9 Nu se poate analiza expresia (fișier executabil texvc nu a fost gasit; Consultați matematică/README pentru ajutor de configurare.): 2^4 \equiv 7\ \pmod 9 Nu se poate analiza expresia (fișier executabil texvc nu a fost gasit; Consultați matematică/README pentru ajutor de configurare.): 2^5 \equiv 5\ \pmod 9 Nu se poate analiza expresia (fișier executabil texvc nu a fost gasit; Consultați matematică/README pentru ajutor de configurare.): 2^6 \equiv 1\ \pmod 9 După cum puteți vedea, orice element al grupului Nu se poate analiza expresia (fișier executabil texvc nu a fost gasit; Consultați math/README pentru ajutor pentru configurare.): U(\mathbb(Z)/9\mathbb(Z)) poate fi prezentat sub formă Nu se poate analiza expresia (fișier executabil texvc nu a fost gasit; Consultați matematică/README pentru ajutor de configurare.): 2^l, Unde Nu se poate analiza expresia (fișier executabil texvc nu a fost gasit; Consultați math/README pentru ajutor de configurare.): 1\le\ell< \varphi(m) . Acesta este un grup Nu se poate analiza expresia (fișier executabil texvc nu a fost gasit; Consultați math/README pentru ajutor pentru configurare.): U(\mathbb(Z)/9\mathbb(Z))- ciclic.

Caz general

Pentru a considera cazul general, este necesar să se definească o rădăcină primitivă. Rădăcină primitivă modulo prime Nu se poate analiza expresia (fișier executabil texvc nu a fost gasit; Consultați matematică/README pentru ajutor de configurare.): p este un număr care, împreună cu clasa sa de reziduuri, generează un grup Nu se poate analiza expresia (fișier executabil texvc nu a fost gasit; Consultați math/README pentru ajutor pentru configurare.): U(\mathbb(Z)/p\mathbb(Z)) .

Exemple: 2 11 ; 8 - modulo rădăcină primitivă 11 ; 3 nu este o rădăcină modulo primitivă 11 .

În cazul unui modul întreg Nu se poate analiza expresia (fișier executabil texvc nu a fost gasit; Consultați matematică/README pentru ajutor de configurare.): n definiția este aceeași.

Structura grupului este determinată de următoarea teoremă: Dacă p este un număr prim impar și l este un număr întreg pozitiv, atunci există rădăcini primitive modulo Nu se poate analiza expresia (fișier executabil texvc nu a fost gasit; Consultați matematica/README pentru ajutor pentru configurare.): p^(l), acesta este Nu se poate analiza expresia (fișier executabil texvc nu a fost gasit; Consultați math/README pentru ajutor pentru configurare.): U(\mathbb(Z)/p^(l)\mathbb(Z)) este un grup ciclic.

Subgrupul Martor al simplității

Lăsa Nu se poate analiza expresia (fișier executabil texvc - un număr impar mai mare decât 1. Număr Nu se poate analiza expresia (fișier executabil texvc prezentate clar în formă Nu se poate analiza expresia (fișier executabil texvc nu a fost gasit; Consultați math/README pentru ajutor de configurare.): m-1 = 2^s \cdot t, Unde Nu se poate analiza expresia (fișier executabil texvc nu a fost gasit; Consultați matematică/README pentru ajutor de configurare.): t ciudat. Întreg Nu se poate analiza expresia (fișier executabil texvc nu a fost gasit; Consultați matematică/README pentru ajutor de configurare.): a , Nu se poate analiza expresia (fișier executabil texvc nu a fost gasit; Consultați matematică/README pentru ajutor pentru configurare.): 1< a < m , se numește martor la simplitate numere Nu se poate analiza expresia (fișier executabil texvc nu a fost gasit; Consultați matematică/README pentru ajutor de configurare.): m dacă este îndeplinită una dintre următoarele condiții:

  • Nu se poate analiza expresia (fișier executabil texvc nu a fost gasit; Consultați math/README pentru ajutor de configurare.): a^t\equiv 1\pmod m
  • există un număr întreg Nu se poate analiza expresia (fișier executabil texvc nu a fost gasit; Consultați matematică/README pentru ajutor de configurare.): k , Nu se poate analiza expresia (fișier executabil texvc nu a fost gasit; Consultați math/README pentru ajutor de configurare.): 0\leq k , astfel încât Nu se poate analiza expresia (fișier executabil texvc nu a fost gasit; Consultați matematică/README pentru ajutor pentru reglare.): a^(2^kt)\equiv m-1\pmod m.

Dacă numărul Nu se poate analiza expresia (fișier executabil texvc nu a fost gasit; Consultați matematică/README pentru ajutor de configurare.): m- compozit, există un subgrup al grupului multiplicativ al inelului de reziduuri, numit subgrupul martorilor simplității. Elementele sale ridicate la putere Nu se poate analiza expresia (fișier executabil texvc nu a fost gasit; Consultați matematică/README pentru ajutor de configurare.): m-1, coincide cu Nu se poate analiza expresia (fișier executabil texvc modulo Nu se poate analiza expresia (fișier executabil texvc nu a fost gasit; Consultați matematică/README pentru ajutor de configurare.): m .

Exemplu : Nu se poate analiza expresia (fișier executabil texvc nu a fost gasit; Consultați matematică/README pentru ajutor de configurare.): m=9. Există Nu se poate analiza expresia (fișier executabil texvc nu a fost gasit; Consultați matematică/README pentru ajutor pentru configurare.): 6 reziduuri coprime cu Nu se poate analiza expresia (fișier executabil texvc , aceasta este Nu se poate analiza expresia (fișier executabil texvc nu a fost gasit; Vezi matematică/README - ajutor pentru configurare.): 1,2,4,5,7și Nu se poate analiza expresia (fișier executabil texvc . Nu se poate analiza expresia (fișier executabil texvc nu a fost gasit; Consultați matematică/README pentru ajutor pentru configurare.): 8 echivalentă cu Nu se poate analiza expresia (fișier executabil texvc nu a fost gasit; Consultați matematică/README pentru ajutor de configurare.): -1 modulo Nu se poate analiza expresia (fișier executabil texvc nu a fost gasit; Consultați matematică/README pentru ajutor de configurare.): 9, mijloace Nu se poate analiza expresia (fișier executabil texvc nu a fost gasit; Consultați matematica/README pentru ajutor pentru configurare.): 8^(8) echivalentă cu Nu se poate analiza expresia (fișier executabil texvc nu a fost gasit; Consultați matematică/README pentru ajutor pentru configurare.): 1 modulo Nu se poate analiza expresia (fișier executabil texvc nu a fost gasit; Consultați matematică/README pentru ajutor de configurare.): 9. Mijloace, Nu se poate analiza expresia (fișier executabil texvc nu a fost gasit; Consultați matematică/README pentru ajutor pentru configurare.): 1și Nu se poate analiza expresia (fișier executabil texvc nu a fost gasit; Consultați matematică/README pentru ajutor pentru configurare.): 8- martori ai simplității numărului Nu se poate analiza expresia (fișier executabil texvc nu a fost gasit; Consultați matematică/README pentru ajutor de configurare.): 9. În acest caz (1, 8) este un subgrup de martori ai simplității.

Proprietăți

Expozant de grup

Grup electrogen

Nu se poate analiza expresia (fișier executabil texvc nu a fost gasit; Consultați math/README pentru ajutor pentru configurare.): U(\mathbb(Z)/n\mathbb(Z)) este un grup ciclic dacă și numai dacă Nu se poate analiza expresia (fișier executabil texvc nu a fost gasit; Consultați math/README pentru ajutor de configurare.): \varphi(n)=\lambda(n).În cazul unui grup ciclic, generatorul se numește rădăcină primitivă.

Exemplu

Sistem redus de reziduuri modulo Nu se poate analiza expresia (fișier executabil texvc nu a fost gasit; Consultați matematică/README pentru ajutor de configurare.): 10 cuprinde Nu se poate analiza expresia (fișier executabil texvc nu a fost gasit; Consultați matematică/README pentru ajutor pentru configurare.): 4 clase de deducere: Nu se poate analiza expresia (fișier executabil texvc nu a fost gasit; Consultați matematica/README pentru ajutor pentru configurare.): _(10), _(10), _(10), _(10). În ceea ce privește înmulțirea definită pentru clasele de reziduuri, acestea formează un grup și Nu se poate analiza expresia (fișier executabil texvc și Nu se poate analiza expresia (fișier executabil texvc nu a fost gasit; Consultați matematica/README pentru ajutor pentru configurare.): _(10) reciprocă (adică Nu se poate analiza expresia (fișier executabil texvc nu a fost gasit; Consultați matematica/README pentru ajutor pentru configurare.): _(10)(\cdot)_(10) = _(10)), A Nu se poate analiza expresia (fișier executabil texvc nu a fost gasit; Consultați matematica/README pentru ajutor pentru configurare.): _(10)și Nu se poate analiza expresia (fișier executabil texvc nu a fost gasit; Consultați matematica/README pentru ajutor pentru configurare.): _(10) sunt inverse faţă de ei înşişi.

Structura grupului

Înregistrare Nu se poate analiza expresia (fișier executabil texvc nu a fost gasit; Consultați matematică/README pentru ajutor de configurare.): C_nînseamnă „grup ciclic de ordin n”.

Structura grupului Nu se poate analiza expresia (fișier executabil texvc nu a fost gasit; Consultați math/README pentru ajutor pentru configurare.): U(\mathbb(Z)/n\mathbb(Z))
Nu se poate analiza expresia (fișier executabil texvc Nu se poate analiza expresia (fișier executabil texvc nu a fost gasit; Consultați math/README pentru ajutor pentru configurare.): U(\mathbb(Z)/n\mathbb(Z)) Nu se poate analiza expresia (fișier executabil texvc Nu se poate analiza expresia (fișier executabil texvc generator Nu se poate analiza expresia (fișier executabil texvc nu a fost gasit; Consultați matematică/README pentru ajutor de configurare.): n\; Nu se poate analiza expresia (fișier executabil texvc nu a fost gasit; Consultați math/README pentru ajutor pentru configurare.): U(\mathbb(Z)/n\mathbb(Z)) Nu se poate analiza expresia (fișier executabil texvc nu a fost gasit; Consultați math/README pentru ajutor de configurare.): \varphi(n) Nu se poate analiza expresia (fișier executabil texvc nu a fost gasit; Consultați math/README pentru ajutor de configurare.): \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

Aplicație

Poveste

Contribuția la studiul structurii grupului multiplicativ al inelului rezidual a fost făcută de Artin, Bielharz, Brouwer, Wilson, Gauss, Lagrange, Lemaire, Waring, Fermat, Hooley, Euler. Lagrange a demonstrat lema că dacă Nu se poate analiza expresia (fișier executabil texvc nu a fost gasit; Consultați matematica/README pentru ajutor pentru configurare.): f(x) \in k[x], și k este un câmp, atunci f are cel mult n rădăcini distincte, unde n este puterea lui f. El a dovedit şi un corolar important al acestei leme, care constă în comparare Nu se poate analiza expresia (fișier executabil texvc nu a fost gasit; Consultați math/README pentru ajutor de configurare.): x^(p-1)-1Nu se poate analiza expresia (fișier executabil texvc nu a fost gasit; Consultați matematica/README pentru ajutor pentru reglare.): (x-1)(x-2)...(x-p+1)mod(p). Euler a demonstrat mica teoremă a lui Fermat. Waring a formulat teorema lui Wilson, iar Lagrange a demonstrat-o. Euler a sugerat existența rădăcinilor primitive modulo un număr prim. Gauss a dovedit-o. Artin și-a prezentat ipoteza despre existență și cuantificare numere prime, modulo căruia întregul dat este o rădăcină primitivă. Brouwer a contribuit la studiul problemei existenței mulțimilor de numere întregi consecutive, fiecare dintre ele fiind puterea k-a modulo p. Bielhartz a dovedit un analog al conjecturii lui Artin. Hooley a dovedit conjectura lui Artin cu presupunerea că ipoteza Riemann extinsă este valabilă în câmpurile numerice algebrice.

Scrieți o recenzie la articolul „Multiplicative Residue Ring Group”

Note

Literatură

  • Irlanda K., Rosen M. O introducere clasică în teoria numerelor moderne. - M .: Mir, 1987.
  • Alferov A.P., Zubov A.Yu., Kuzmin A.S. Cheremushkin A.V. Fundamentele criptografiei. - Moscova: „Helios ARV”, 2002.
  • Rostovtsev A.G., Makhovenko E.B. Criptografia teoretică. - Sankt Petersburg: NPO „Profesional”, 2004.

Legături

  • Bukhshtab A. A. Teoria numerelor. - M .: Educație, 1966.
  • Weisstein, Eric W.(engleză) pe site-ul web Wolfram MathWorld.

Un fragment care caracterizează grupul multiplicativ al inelului de reziduuri

„Nu sunt ciudat, sunt doar în viață. Dar trăiesc printre două lumi - cea vii și cea morți... Și pot vedea ceea ce mulți, din păcate, nu văd. Pentru că, probabil, nimeni nu mă crede... Dar totul ar fi mult mai ușor dacă oamenii ar asculta și măcar un minut s-ar gândi, chiar dacă nu ar crede... Dar, cred că dacă asta se întâmplă cândva, cu siguranță, nu se va întâmpla azi... Dar astăzi trebuie să trăiesc cu asta...
„Îmi pare rău, dragă...” șopti bărbatul. „Știi, sunt mulți oameni ca mine aici. Sunt mii de ei aici... Probabil că ar fi interesant să vorbești cu ei. Există chiar și eroi adevărați, nu ca mine. Sunt multi aici...
Deodată am avut o dorință sălbatică de a-l ajuta pe acest om trist și singuratic. De fapt, habar n-aveam ce aș putea face pentru el.
„Vrei să creăm o altă lume pentru tine cât timp ești aici?” a întrebat deodată Stella pe neașteptate.
A fost o idee grozavă și m-am simțit puțin rușinat că nu mi-a trecut prin cap mai întâi. Stella a fost o persoană minunată și, într-un fel, a găsit întotdeauna ceva drăguț care ar putea aduce bucurie altora.
– Ce fel de „lume cealaltă”?.. – s-a mirat bărbatul.
„Uite, uite…” și o lumină strălucitoare și veselă a strălucit brusc în peștera lui întunecată și mohorâtă!.. „Cum îți place o astfel de casă?”
Ochii prietenului nostru „trist” s-au luminat de bucurie. S-a uitat în jur confuz, fără să înțeleagă ce s-a întâmplat aici... Și în peștera lui teribilă și întunecată, soarele strălucea puternic și vesel, verdeața luxuriantă era parfumată, păsările cântau și se simțea un miros uimitor de flori înflorite. ... Și în colțul său îndepărtat un pârâu murmură vesel, stropind picături de cea mai pură, proaspătă apă cristalină...
- Poftim! Cum doriți? întrebă Stella veselă.
Bărbatul, complet uluit de ceea ce a văzut, nu a scos niciun cuvânt, a privit doar toată această frumusețe cu ochii măriți de surprindere, în care picături tremurătoare de lacrimi „fericite” străluceau ca diamantele pure...
– Doamne, de cât timp n-am văzut soarele!.. – șopti el încet. - Cine ești, fată?
- Oh, sunt doar un bărbat. La fel ca tine - mort. Și iată-o, știi deja - în viață. Mergem aici împreună uneori. Și ajutăm, dacă putem, desigur.
Era clar că bebelușul era mulțumit de efect și s-a agitat literalmente cu dorința de a-l prelungi ...
- Chiar iti place? Vrei să rămână așa?
Bărbatul doar dădu din cap, incapabil să scoată un cuvânt.
Nici nu am încercat să-mi imaginez ce fericire ar fi trebuit să trăiască, după acea groază neagră în care era zilnic și atât de mult timp! ..
„Mulțumesc, dragă...” șopti bărbatul încet. „Spune-mi, cum poate rămâne?”
- Oh, e ușor! Lumea ta va fi doar aici, în această peșteră, și nimeni nu o va vedea în afară de tine. Și dacă nu pleci de aici, el va rămâne cu tine pentru totdeauna. Ei bine, voi veni la tine să verific... Mă numesc Stella.
- Nu stiu ce sa spun pentru asta... nu am meritat. Probabil că este greșit... Numele meu este Luminary. Da, încă nu a adus prea multă „lumină”, după cum puteți vedea...
- Oh, nimic, adu mai mult! – era clar că bebelușul era foarte mândru de ceea ce făcuse și izbucnea de plăcere.
„Mulțumesc, dragilor...” Luminatorul stătea cu capul mândru în jos și deodată a izbucnit în lacrimi ca un copil...
- Păi, ce-i cu ceilalți, la fel? .. - i-am șoptit încet la urechea Stelei. - Trebuie să fie mulți, nu? Ce să faci cu ei? La urma urmei, nu este corect să ajuți unul. Și cine ne-a dat dreptul să judecăm care dintre ei este demn de un asemenea ajutor?
Chipul lui Stellino s-a încruntat imediat...
– Nu știu... Dar știu sigur că este corect. Dacă nu ar fi corect, nu am fi în stare. Sunt alte legi...
Dintr-o dată mi-a dat seama:
„Stai puțin, dar cum rămâne cu Harold al nostru?! .. Era un cavaler, așa că a ucis și el?” Cum a reușit să rămână acolo, la „etaj”? ..
– A plătit pentru tot ce a făcut... L-am întrebat despre asta – a plătit foarte scump... – răspunse Stella serioasă, încrețindu-și fruntea amuzant.
- Ce ai plătit? - Nu am înțeles.
„Esență...”, șopti fetița cu tristețe. - A dat o parte din esența sa pentru ceea ce a făcut în timpul vieții. Dar esența lui era foarte înaltă, prin urmare, chiar dacă a dat o parte din ea, a putut să rămână „în vârf”. Dar foarte puțini oameni pot face asta, doar entități cu adevărat foarte dezvoltate. De obicei, oamenii pierd prea mult și merg mult mai jos decât erau inițial. Ce luminos...
A fost uimitor... Așa că, după ce au făcut ceva rău pe Pământ, oamenii și-au pierdut o parte din ei înșiși (sau mai bine zis, o parte din potențialul lor evolutiv) și chiar și în același timp, au trebuit să rămână în acea groază de coșmar care era numit - „inferioară” Astral... Da, pentru greșeli, și de fapt, trebuia să plătești scump...
„Ei bine, acum putem pleca”, a ciripit fetița, fluturând mulțumită mâna. - La revedere, Light! voi veni la tine!
Am mers mai departe, iar noul nostru prieten încă stătea, înghețat de o fericire neașteptată, absorbind cu lăcomie căldura și frumusețea lumii create de Stella și plonjându-se în ea la fel de adânc cum ar face un muribund, absorbind viața i s-a întors brusc. . .
– Da, așa e, ai avut perfectă dreptate! .. – am spus eu gânditor.
Stella a radiat.
Fiind în cea mai „curcubeu” dispoziție, tocmai ne-am întors spre munți, când o creatură uriașă, cu gheare cu țepi, a ieșit brusc din nori și s-a repezit direct spre noi...
- Ai grijă! - a strigat Stela, și am reușit să văd doar două rânduri de dinți ascuțiți ca brici, iar dintr-o lovitură puternică în spate, s-a rostogolit capul peste călcâi până la pământ...
Din groaza sălbatică care ne-a cuprins, ne-am repezit ca gloanțe de-a lungul unei văi largi, fără să ne gândim măcar că am putea merge rapid la un alt „etaj”... Pur și simplu nu am avut timp să ne gândim la asta - ne-am speriat prea mult.
Creatura a zburat chiar deasupra noastră, pocnind cu voce tare ciocul căscat și cu dinți, și am alergat cât am putut, împroșcând spray-uri slăbitoare în părțile laterale și rugându-ne mental ca altceva să intereseze brusc această teribilă „pasăre minune”... sa simțit că este mult mai rapid și pur și simplu nu am avut nicio șansă să ne despărțim de el. Ca rău, nu creștea un singur copac în apropiere, nu erau tufișuri, nici măcar pietre în spatele cărora să se poată ascunde, doar o stâncă neagră de rău augur se vedea în depărtare.
- Acolo! - strigă Stella, arătând cu degetul spre aceeași stâncă.
Dar deodată, pe neașteptate, chiar în fața noastră, a apărut de undeva o creatură, a cărei vedere ne-a înghețat literalmente sângele în vene... A apărut, parcă, „din aer” și a fost cu adevărat terifiant. .. Uriașa carcasă neagră era acoperită complet de păr lung și rigid, făcându-l să arate ca un urs cu burtă, doar că acest „urs” era la fel de înalt ca o casă cu trei etaje... Capul accidentat al monstrului era „căsătorit” cu două coarne uriașe curbate și o pereche de colți incredibil de lungi, ascuțiți ca cuțitele, își împodobeau gura cumplită, doar privind la care, cu o sperietură, picioarele au cedat... Și atunci, surprinzându-ne nespus, monstrul a sărit ușor. în sus și .... a ridicat „noroiul” zburător de pe unul dintre colții lui uriași... Am încremenit uluiți.
- Să fugim!!! țipă Stella. - Hai să alergăm cât e „ocupat”! ..
Și eram gata să ne grăbim din nou fără să ne uităm înapoi, când deodată se auzi o voce subțire în spatele nostru:
- Fetelor, stați! Nu e nevoie să fugi! .. Dean te-a salvat, nu este un dușman!
Ne-am întors brusc - o fată minusculă, foarte frumoasă, cu ochi negri, stătea în spate... și mângâia calm monstrul care s-a apropiat de ea! .. Ochii ni-au izbucnit de surprindere... A fost incredibil! Cu siguranță – a fost o zi de surprize!.. Fata, privindu-ne, zâmbi amabil, deloc teamă de monstrul blănos care stătea în apropiere.
Te rog să nu-ți fie frică de el. El este foarte blând. Am văzut că Ovara te urmărea și am decis să ajutăm. Dean este un tip bun, a reușit la timp. Serios, bunul meu?
„Bine” toarcă, care a sunat ca un ușor cutremur și, aplecându-și capul, a lins fața fetei.
„Și cine este Owara și de ce ne-a atacat?” Am întrebat.
Ea atacă pe toată lumea, este un prădător. Și foarte periculos”, a răspuns fata calmă. „Pot să te întreb ce cauți aici?” Nu sunteți de aici, fetelor, nu?
- Nu, nu de aici. Doar mergeam. Dar aceeași întrebare pentru tine - ce cauți aici?
Mă duc la mama... - fetița s-a întristat. „Am murit împreună, dar din anumite motive ea a ajuns aici. Și acum locuiesc aici, dar nu-i spun asta, pentru că nu va fi niciodată de acord cu asta. Ea crede că tocmai vin...
„Nu este mai bine să vii?” E atât de groaznic aici! .. - Stella îşi zvâcni umerii.
„Nu pot să o las aici singură, o privesc ca să nu i se întâmple nimic. Și iată-l pe Dean cu mine... El mă ajută.
Pur și simplu nu-mi venea să cred... Această fetiță curajoasă și-a părăsit de bunăvoie „potajul” frumos și amabil pentru a trăi în această lume rece, teribilă și străină, protejându-și mama, care era foarte „vinovată” de ceva! Nu mulți, cred, ar fi fost atât de curajoși și dezinteresați (chiar și adulți!) Oameni care s-ar fi hotărât la o astfel de ispravă... Și m-am gândit imediat - poate că pur și simplu nu a înțeles la ce avea de gând să se condamne. ?!
- Și de cât timp ești aici, fato, dacă nu e un secret?
„Recent...” a răspuns tristă fetița cu ochi negri, trăgând cu degetele de șuvița neagră a părului creț. - Am intrat într-o lume atât de frumoasă când am murit! .. Era atât de bun și de strălucitor! .. Și atunci am văzut că mama nu era cu mine și s-a repezit s-o caute. La început a fost atât de înfricoșător! Dintr-un motiv oarecare, ea nu a fost găsită nicăieri... Și apoi am căzut în această lume teribilă... Și apoi am găsit-o. Eram atât de îngrozită aici... Atât de singură... Mama mi-a spus să plec, ba chiar m-a certat. Dar nu pot să o părăsesc... Acum am un prieten, bunul meu Decan, și pot exista cumva aici.
„Bunul ei prieten” a mârâit din nou, ceea ce mi-a făcut ca pe Stella și pe mine să avem pielea de găină uriașă „astrală inferior”... După ce m-am adunat, am încercat să mă liniștesc puțin și am început să privesc atent la acest miracol blănos... Și el, imediat simțind că a observat, și-a scos îngrozitor gura cu colți... Am sărit înapoi.
- Oh, te rog nu te teme! El este cel care îți zâmbește, - a „liniștit” fata.
Da... Dintr-un astfel de zâmbet vei învăța să alergi repede... - mi-am zis.
„Dar cum s-a întâmplat să te împrietenești cu el?” întrebă Stella.
- Când am venit prima oară aici, mi-a fost foarte frică, mai ales când monștri ca tine au fost atacați astăzi. Și apoi într-o zi, când aproape am murit, Dean m-a salvat de o grămadă de „păsări” zburătoare înfiorătoare. Mi-a fost și mie frică de el la început, dar apoi mi-am dat seama ce inimă de aur avea... Este cel mai bun prieten! Nu am avut niciodată așa ceva, chiar și când am trăit pe Pământ.
Cum te-ai obișnuit atât de repede? Aspectul lui nu este destul de familiar, să spunem...
- Și aici am înțeles un adevăr foarte simplu, pe care din anumite motive nu l-am observat pe Pământ - aspectul nu contează dacă o persoană sau o creatură are o inimă bună... Mama mea era foarte frumoasă, dar uneori și foarte supărată . Și apoi toată frumusețea ei a dispărut undeva... Și Dean, deși înfricoșător, este întotdeauna foarte amabil și întotdeauna mă protejează, îi simt bunătatea și nu mi-e frică de nimic. Te poți obișnui cu aspectul...

4) Grup multiplicativ de reziduuri prin
modulo n.
Ceva mai greu de definit
gruparea de resturi multiplicative prin
modulo n. Elementele acestui grup formează
multimea Z*n , formata din elemente Zn ,
relativ prim la n. Conceptul de mutuală
simplitatea are următorul sens:
dacă k este un număr întreg, atunci mcd(a,n) = 1
este echivalent cu mcd(a+kn,n) =1.

Teorema 7.

Sistem
este un grup abelian finit.

Dovada.

Să verificăm dacă orice element are
inversă în sensul unei operaţii de grup.
(Elementul neutru este clasa C1).
Pentru a găsi inversul lui a, luați în considerare
triplul (d,x,y) produs de procedură
Extins-Euclid(a,n). Pentru că
, numerele a și n
coprim și d= mcd(a,b) = 1, deci
ax + ny = 1 și
, prin urmare,
elementul este inversul lui
într-un grup
.

Unicitatea inversului poate fi dovedită
(ca pentru orice grup) după cum urmează:
dacă x și x’ sunt inverse cu a, atunci
,
și rearanjarea parantezelor prin asociativitate,
primim
, etc.

În cele ce urmează, pentru simplitate, vom desemna adunarea și înmulțirea modulo prin semnele obișnuite + și ∙ (uneori omițând semnul înmulțirii) și vom adăuga

În cele ce urmează, pentru simplitate, vom nota
adunarea și înmulțirea modulo convențional
semnele + și ∙ (uneori omițând semnul înmulțirii) și
grupe aditive și multiplicative
resturile modulo n vor fi notate cu Zn și Z*n
(fara a mentiona operatia de grup). Element,
invers (în ceea ce privește operația de înmulțire)
la a, vom nota a-1 mod n. Ca de obicei,
coeficientul a/b din Z*n este definit ca
ab-1(mod n). De exemplu, în
avem
(modul 15),
pentru că
, Unde
.

5) Numărul de elemente reversibile din inelul de reziduuri.

Numărul de elemente reversibile din inel
deduceri, adică numărul de elemente în
,
notat
. Funcția este numită
- Funcția Euler.

Putem demonstra următoarea formulă pentru funcția Euler: (3) unde p1,….,ps este lista tuturor divizorilor primi ai lui n. Această formulă poate fi explicată după cum urmează:

Este posibil să se demonstreze o astfel de formulă pentru funcție
Euler:
(3)
unde p1,….,ps este lista tuturor divizorilor primi
numărul n. Puteți explica această formulă astfel:
numărul aleatoriu t este relativ prim cu n dacă
nu este divizibil cu p1 (a cărui probabilitate este
(1-1/p1)), nedivizibil cu p2 (probabilitate (1-1/p2))
etc., iar aceste evenimente sunt independente.

De exemplu,
,
deoarece divizorii primi ai lui 45
sunt numerele 3 și 5. Pentru un număr prim
avem
(4)
deoarece toate numerele 1,2,..., p -1 sunt relativ prime cu p.
Dacă n este un număr compus, atunci

6) Subgrupuri.

Lăsa
este un grup şi
.
În cazul în care un
este, de asemenea, un grup, atunci
numit subgrup al grupului
. De exemplu,
numerele pare formează un subgrup de numere întregi
(cu operație de adăugare).

10. Dacă este un subgrup al unui grup finit, atunci se împarte.

Teorema 8 (Lagrange).
În cazul în care un
este un subgrup al unui grup finit
apoi
desparte.
,

11. Dovada.

Poate fi găsit în manualele de algebră (grupa S
împărțite în clase care nu se suprapun
drăguț
, fiecare conţinând
elemente).
Un subgrup S' al unui grup S care nu coincide cu
întregul grup este numit propriu
subgrup.

12. Corolar 8.1.

Dacă S' este un subgrup propriu al unui finit
grupa S, atunci
.
Aceasta este o consecință (evidentă) a teoremei lui Lagrange
utilizate în analiza probabilistică
Algoritmul Schiller-Rabin
(verificarea simplității).

13. 7) Un subgrup generat de un element al unui grup.

Fie a un element al unui finit
grupa S. Se consideră șirul
elemente
Prin analogie cu puterile (funcționare de grup
corespunde înmulţirii) vom scrie
etc.
Este ușor să vezi asta
,
în special
. Similar
se poate formula şi enunţul pentru
"puteri negative"
în special
.

14. Dacă grupul S este finit, atunci șirul va fi periodic (elementul următor este determinat de cel anterior, deci odată repetat, el

Dacă grupul S este finit, atunci
ulterior
va fi periodic (elementul următor
determinat de precedentul, deci o dată
repetând, elementele se vor repeta în
ciclu). Deci secvența
are forma
(totul se repetă) și conține t
elemente diferite, unde t este cel mai mic
un număr pozitiv pentru care
.
Acest număr se numește ordinea elementului a și
notat ord(a).

15. Elementele t specificate formează un subgrup, deoarece operația de grup corespunde adunării „exponenților”. Acest subgrup este numit

Elementele t specificate formează
subgrup, deoarece funcţionarea grupului corespunde
adăugarea exponenților. Acest subgrup
se numeste generat de elementul a si
notate sau, dacă vrem să precizăm explicit
operare de grup,
). Elementul a
numit generatorul subgrupului
; ei spun,
că generează acest subgrup.
De exemplu, elementul a=2 al grupului Z6
generează un subgrup format din elemente
0,2,4.

16. Iată câteva subgrupe ale grupului Z6 generate de diverse elemente: . Un exemplu asemănător pentru un grup multiplicativ: aici Din cele spuse

Iată câteva subgrupuri ale grupului Z6,
generate de diverse elemente:
. Similar
exemplu pentru grupul multiplicativ
:
Aici
Teorema 9 rezultă din cele spuse.

17. Fie un grup finit. Dacă, atunci numărul de elemente din subgrupul generat de a coincide cu ordinea lui a (adică).

Teorema 9.
Lăsa
- grupa finala. În cazul în care un
, apoi numărul
elementele din subgrupa generate de o coincide cu
comanda un (adică
).

18. Corolar 9.1.

Urmare
are punct
t=ord(a);
cu alte cuvinte
, atunci și numai atunci,
când
.
Periodicitatea vă permite să continuați
succesiune în ambele sensuri, definind
Cum
pentru orice număr întreg i, inclusiv
negativ.

19. Corolarul 9.2.

În grupa finală
cu unitatea e pentru fiecare
egalitate
.
Dovada. După teorema lui Lagrange ord(a)
se desparte de unde
, Unde
, etc.

20. 8) Rezolvarea ecuațiilor diofantine liniare.

Ne vor interesa numerele întregi.
rezolvarea ecuației
(5)
(aici a, b și n sunt numere întregi; astfel de ecuații
numită „diofantină liniară
ecuații"). Este clar că numai
restul după împărțirea x la n, deci soluția la (5)
este firesc să numim nu un număr întreg, ci un element
grupa Zn, (clasa de numere care dă același
rest când se împarte la n). Astfel, este posibil
formulaţi problema astfel: există elemente
,
cautam totul
, pentru care
.

21. Amintim că notăm subgrupul generat de elementul a (în acest caz, subgrupul grupului Zn). Prin definiție, deci, ecuațiile

Amintiți-vă că prin
notat
subgrupul generat de elementul a (în data
cazul unui subgrup al grupului Zn). Prin definitie
, deci ecuația (5)
are cel puțin o soluție dacă și numai
apoi când
. Câte elemente în
?
După teorema Lagrange (T8), acest număr este
divizor n. În Zn, operația de grup este
în plus pentru că Zn este un grup de aditivi, deci
.

22. Fie ecuația să fie rezolvabilă și să fie soluția ei. Atunci ecuația are d =gcd(a,n) soluții în Zn date prin formula, unde i = 0,1,2,... , n - 1.

Teorema 10.
Lasă ecuația
solubil şi
este soluția lui. Atunci ecuația are
d =gcd(a,n) de soluții în Zn date prin formula
, unde i = 0,1,2,... , n - 1.

23. Dovada.

Începând de la și mișcându-se în incremente de n/d, noi
să facem d pași înainte de a închide cercul, pentru că
. Toate numerele trecute vor fi
soluții ale ecuației
, deoarece la
crescând x cu n/d produs ax
crește cu n(a/d), adică. la un multiplu de n. Asa de
Astfel, am enumerat toate d soluțiile.
a=b
a(+n/d)=a +an/d=a +na/d=a +kn≡a
h.t.d.

24. Fie n > 1. Dacă mcd(a, n) = 1, atunci ecuația are o soluție unică (în Zn). Cazul b=1 este deosebit de important - aici găsim elementul invers al lui x

Corolarul 10.1
Fie n > 1. Dacă mcd(a, n) = 1, atunci ecuația
are o soluție unică (în Zn).
Cazul b=1 este deosebit de important, deoarece noi
găsim elementul invers lui x modulo n, adică.
element invers în grup.

25. Corolarul 10.2

Fie n > 1. Dacă mcd(a, n) = 1, atunci
ecuația ax ≡ 1 (mod n)
(6)
are o soluție unică în Zn.
Pentru mcd(a, n) > 1, această ecuație de soluții nu
Are.
Astfel, am învățat să calculăm
element invers într-un grup în O(log n)
operatii aritmetice.

26. 9) Teorema chineză a restului.

Aproximativ 100 î.Hr. Matematicianul chinez Song
Tsu a rezolvat următoarea problemă: găsiți un număr care dă
când este împărțit la 3, 5 și 7, restul este 2, 3 și 2
respectiv ( forma generala solutii 23+105k
pentru întregul k). Prin urmare, afirmația despre
echivalenţa sistemului de comparaţii prin mutuală
comparații de module și module simple
lucrările se numesc „teorema chineză asupra
resturi."

27. Să fie reprezentat un număr n ca produs de numere coprime în perechi. Teorema chineză a restului afirmă că numărul de

Să fie reprezentat un număr n ca
produse ale numerelor coprime perechi
. Teorema chineză a restului
afirmă că inelul rezidual Zn este structurat ca
produs al inelelor reziduale
(cu adunare și înmulțire pe componente).
Această corespondență este utilă și cu algoritmic
punct de vedere, deoarece este mai ușor de realizat
operatii pe toate seturile Zni decat
direct în Zn.

28. 10) Gradele unui element.

Luați în considerare în grupul multiplicativ
deduceri
succesiune de grade
un element a:
(7)
Începem să numărăm de la zero, presupunând
;
i-lea membru al succesiunii de puteri a numărului 3 în
modulul 7 are forma:
iar pentru puteri de 2 modulo 7 avem:

29. 11) Teorema 11 (Euler).

Dacă n>1 este un număr întreg, atunci
pentru toti
, Unde
(8)
- Funcția phi a lui Euler.
Fără dovezi.
Pentru un prim n, teorema se transformă într-un „mic
teorema lui Fermat.

30. 12) Teorema 12 (Mica teoremă a lui Fermat).

Dacă p este un număr prim, atunci
(9)
pentru toti
.
Dovada. Deoarece p este prim,
\u003d p-1, h.t.d.

31. Corolarul 12.1. Fie p un număr prim Corolarul 12.2. Fie p un număr prim, atunci teorema lui Fermat va fi aplicabilă pentru a=0.

32. 13) Teorema 13 (Consolidarea teoremei lui Euler).

Fie n=pq, unde p și q sunt numere prime diferite.
Apoi pentru orice număr întreg a și pentru orice
firesc k avem identitatea
.

33. h.t.d.

Dovada.
h.t.d.

34. 14) Calculul puterilor prin pătrat repetat.

Modulul de exponențiere joacă un rol important
rol în verificarea numerelor pentru primalitate, precum și în
Criptosistem RSA. În ceea ce privește numerele obișnuite,
înmulțirea repetată nu este cea mai rapidă
cale; este mai bine să folosiți algoritmul
re-pătrat.

35. Să dorim să calculăm ab mod n, unde a este restul modulo n și b este un întreg nenegativ care are forma (bk,bk-1,...,b1,b0) în notație binară ( numarul 3

Să dorim să calculăm ab mod n, unde
a este un rest modulo n, a b este un întreg
număr nenegativ, având în binar
intrări de formă (bk,bk-1,... ,b1,b0) (număr de caractere
considerați egal cu k + 1; grade seniori, cum ar fi
de obicei în stânga). Calculăm ac mod n pentru
unele c, care crește și, la final
în cele din urmă devine egal cu b.

36. Când c este înmulțit cu 2, numărul ac este pătrat, când c este mărit cu 1, numărul ac este înmulțit cu a. La fiecare pas, reprezentarea binară a lui c este deplasată

1 la stânga, după
care, dacă este necesar (bi=1), ultima cifră
notația binară se schimbă de la 0 la 1. (3 Notă,
că variabila c nu este folosită efectiv și
poate fi omis.)

37. Estimați durata de derulare a procedurii. Dacă cele trei numere care sunt datele sale inițiale nu au mai mult de β biți, atunci numărul de operații aritmetice ec

Să estimăm timpul de rulare al procedurii. În cazul în care un
trei numere care sunt originalele sale
datele au cel mult β biți, apoi numărul
operațiile aritmetice este O(β), iar numărul
biți - O (β 3).
Un exemplu (a = 7, b = 560, n=561) este prezentat în
figura.
Pătratul se deplasează cu 1 la stânga
grad de număr.

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
Orez. Procedura de lucru montaj in
grad modulo n
cu a = 7, b = 560 = (1000110000) și n = 561.
Valorile variabilelor sunt afișate după
următoarea execuție a corpului buclei for.
Procedura returnează un răspuns de 1.

Modulo m, care este notat \mathbb(Z)_m^(\times) sau U(\mathbb(Z)_m) .

În cazul în care un m prim, apoi, după cum sa menționat mai sus, elementele 1, 2, ..., m-1 inclus în \mathbb(Z)_m^(\times). În acest caz \mathbb(Z)_m^(\times) este un câmp.

Forme de intrare

Inel de reziduuri Modulo n desemna \mathbb(Z)/n\mathbb(Z) sau \mathbb(Z)_n. Grupul său multiplicativ, ca în cazul general al grupurilor de elemente inversabile ale inelelor, este notat (\mathbb(Z)/n\mathbb(Z))^*, (\mathbb(Z)/n\mathbb(Z))^\times, U(\mathbb(Z)/n\mathbb(Z)), E(\mathbb(Z)/n\mathbb(Z)), \mathbb(Z)_n^(\times), U(\mathbb(Z)_n).

Cel mai simplu caz

Pentru a înțelege structura grupului U(\mathbb(Z)/n\mathbb(Z)), putem lua în considerare cazul special n=p^a, Unde p- un număr prim și generalizați-l. Luați în considerare cel mai simplu caz când a=1, adică n=p.

Teorema: U(\mathbb(Z)/p\mathbb(Z)) este un grup ciclic.

Exemplu : Luați în considerare un grup U(\mathbb(Z)/9\mathbb(Z))

U(\mathbb(Z)/9\mathbb(Z))= (1,2,4,5,7,8) Generatorul de grup este numărul 2. 2^1 \equiv 2\ \pmod 9 2^2 \equiv 4\ \pmod 9 2^3 \equiv 8\ \pmod 9 2^4 \equiv 7\ \pmod 9 2^5 \equiv 5\ \pmod 9 2^6 \equiv 1\ \pmod 9 După cum puteți vedea, orice element al grupului U(\mathbb(Z)/9\mathbb(Z)) poate fi prezentat sub formă 2^l, Unde 1\le\ell< \varphi(m). Acesta este un grup U(\mathbb(Z)/9\mathbb(Z))- ciclic.

Caz general

Pentru a considera cazul general, este necesar să se definească o rădăcină primitivă. Rădăcină primitivă modulo prime p este un număr care, împreună cu clasa sa de reziduuri, generează un grup U(\mathbb(Z)/p\mathbb(Z)).

Exemple: 2 11 ; 8 - modulo rădăcină primitivă 11 ; 3 nu este o rădăcină modulo primitivă 11 .

În cazul unui modul întreg n definiția este aceeași.

Structura grupului este determinată de următoarea teoremă: Dacă p este un număr prim impar și l este un număr întreg pozitiv, atunci există rădăcini primitive modulo p^(l), acesta este U(\mathbb(Z)/p^(l)\mathbb(Z)) este un grup ciclic.

Subgrupul Martor al simplității

Lăsa m- un număr impar mai mare decât 1. Număr m-1 prezentate clar în formă m-1 = 2^s \cdot t, Unde t ciudat. Întreg A, 1 < a < m, se numește martor la simplitate numere m dacă este îndeplinită una dintre următoarele condiții:

  • a^t\equiv 1\pmod m
  • există un număr întreg k, 0\leq k , astfel încât a^(2^kt)\equiv m-1\pmod m.

Dacă numărul m- compozit, există un subgrup al grupului multiplicativ al inelului de reziduuri, numit subgrupul martorilor simplității. Elementele sale ridicate la putere m-1, coincide cu 1 modulo m.

Exemplu : m=9. Există 6 reziduuri coprime cu 9, aceasta este 1,2,4,5,7și 8. 8 echivalentă cu -1 modulo 9, mijloace 8^{8} echivalentă cu 1 modulo 9. Mijloace, 1și 8- martori ai simplității numărului 9. În acest caz (1, 8) este un subgrup de martori ai simplității.

Proprietăți

Expozant de grup

Grup electrogen

U(\mathbb(Z)/n\mathbb(Z)) este un grup ciclic dacă și numai dacă \varphi(n)=\lambda(n).În cazul unui grup ciclic, generatorul se numește rădăcină primitivă.

Exemplu

Sistem redus de reziduuri modulo 10 cuprinde 4 clase de deducere: _{10}, _{10}, _{10}, _{10}. În ceea ce privește înmulțirea definită pentru clasele de reziduuri, acestea formează un grup și _{10}și _{10} reciprocă (adică _(10)(\cdot)_(10) = _(10)), A _{10}și _{10} sunt inverse faţă de ei înşişi.

Structura grupului

Înregistrare C_nînseamnă „grup ciclic de ordin n”.

Structura grupului 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

Aplicație

Poveste

Contribuția la studiul structurii grupului multiplicativ al inelului rezidual a fost făcută de Artin, Bielharz, Brouwer, Wilson, Gauss, Lagrange, Lemaire, Waring, Fermat, Hooley, Euler. Lagrange a demonstrat lema că dacă f(x) \in k[x], și k este un câmp, atunci f are cel mult n rădăcini distincte, unde n este puterea lui f. El a dovedit şi un corolar important al acestei leme, care constă în comparare x^(p-1)-1(x-1)(x-2)...(x-p+1)mod(p). Euler a demonstrat mica teoremă a lui Fermat. Waring a formulat teorema lui Wilson, iar Lagrange a demonstrat-o. Euler a sugerat existența rădăcinilor primitive modulo un număr prim. Gauss a dovedit-o. Artin și-a prezentat ipoteza despre existența și cuantificarea numerelor prime modulo pentru care un întreg dat este o rădăcină primitivă. Brouwer a contribuit la studiul problemei existenței mulțimilor de numere întregi consecutive, fiecare dintre ele fiind puterea k-a modulo p. Bielhartz a dovedit un analog al conjecturii lui Artin. Hooley a dovedit conjectura lui Artin cu presupunerea că ipoteza Riemann extinsă este valabilă în câmpurile numerice algebrice.

Scrieți o recenzie la articolul „Multiplicative Residue Ring Group”

Note

Literatură

  • Irlanda K., Rosen M. O introducere clasică în teoria numerelor moderne. - M .: Mir, 1987.
  • Alferov A.P., Zubov A.Yu., Kuzmin A.S. Cheremushkin A.V. Fundamentele criptografiei. - Moscova: „Helios ARV”, 2002.
  • Rostovtsev A.G., Makhovenko E.B. Criptografia teoretică. - Sankt Petersburg: NPO „Profesional”, 2004.

Legături

  • Bukhshtab A. A. Teoria numerelor. - M .: Educație, 1966.
  • Weisstein, Eric W.(engleză) pe site-ul web Wolfram MathWorld.

Un fragment care caracterizează grupul multiplicativ al inelului de reziduuri

- Am primit mesajul. Niciunul nu a fost luat prizonier, nici unul nu a fost ucis. Kutuzov scrie, - a strigat el pătrunzător, de parcă ar fi vrut să alunge prințesa cu acest strigăt, - ucis!
Prințesa nu a căzut, nu a leșinat. Era deja palidă, dar când a auzit aceste cuvinte, chipul i s-a schimbat și ceva a strălucit în ochii ei strălucitori și frumoși. Ca și cum bucuria, cea mai înaltă bucurie, independentă de necazurile și bucuriile acestei lumi, s-a revărsat peste durerea puternică care era în ea. Ea și-a uitat toată teama de tatăl ei, s-a apropiat de el, i-a luat mâna, l-a tras spre ea și i-a îmbrățișat gâtul uscat și plin de nervi.
— Mon pere, spuse ea. Nu te întoarce de la mine, hai să plângem împreună.
- Nemernici, ticăloşi! strigă bătrânul, trăgându-și fața de la ea. - Distruge armata, distruge oamenii! Pentru ce? Du-te, du-te, spune-i Lisei. Prințesa s-a scufundat neputincioasă într-un fotoliu lângă tatăl ei și a plâns. Și-a văzut fratele acum în momentul în care își lua rămas bun de la ea și de la Liza, cu aerul lui blând și în același timp arogant. L-a văzut în momentul în care și-a pus tandru și batjocoritor icoana pe sine. „A crezut? S-a pocăit de necredința lui? E acolo acum? Este acolo, în sălașul păcii și fericirii eterne? ea credea.
– Mon pere, [Părinte,] spune-mi cum a fost? întrebă ea printre lacrimi.
- Du-te, du-te, a fost ucis într-o bătălie în care i-au condus pe ruși să omoare cei mai buni oameni și gloria rusă. Du-te, prințesă Mary. Du-te și spune-i Lisei. Eu voi veni.
Când Prințesa Mary s-a întors de la tatăl ei, micuța prințesă stătea la muncă și, cu acea expresie specială de o privire lăuntrică și fericită calmă, specifică doar femeilor însărcinate, s-a uitat la Prințesa Mary. Era evident că ochii ei nu o vedeau pe Prințesa Marya, ci priveau adânc în ea însăși - la ceva fericit și misterios care se întâmpla în ea.
„Marie”, a spus ea, îndepărtându-se de cerc și dând-o înapoi, „dă-mi mâna aici”. - A luat mâna prințesei și a pus-o pe burtă.
Ochii ei zâmbeau în așteptare, buretele cu mustața s-a ridicat și, copilăresc fericit, a rămas ridicat.
Prințesa Mary a îngenuncheat în fața ei și și-a ascuns fața în faldurile rochiei norei ei.
- Aici, aici - auzi? E atât de ciudat pentru mine. Și știi, Marie, îl voi iubi foarte mult, spuse Lisa, uitându-se la cumnata ei cu ochi strălucitori și fericiți. Prințesa Mary nu și-a putut ridica capul: plângea.
- Ce e cu tine, Masha?
„Nimic... m-am simțit atât de tristă... tristă pentru Andrei”, a spus ea, ștergându-și lacrimile pe genunchii norei. De mai multe ori, în cursul dimineții, Prințesa Marya a început să-și pregătească nora și de fiecare dată a început să plângă. Aceste lacrimi, pentru care micuța prințesă nu înțelegea motivul, au alarmat-o, oricât de atentă ar fi fost. Ea nu spuse nimic, dar se uită neliniștită în jur, căutând ceva. Înainte de cină, bătrânul prinț, de care se temuse mereu, a intrat în camera ei, acum cu o față deosebit de agitată, supărată, și, fără să scoată un cuvânt, a ieșit. S-a uitat la prințesa Marya, apoi a gândit cu acea expresie a ochilor de atenție care se întorc spre interior pe care o au femeile însărcinate și a izbucnit brusc în plâns.
Ai primit ceva de la Andrew? - ea a spus.
- Nu, știi că vestea nu a putut veni încă, dar mon pere este îngrijorat, iar eu mi-e frică.
- Oh, nimic?
— Nimic, spuse prințesa Marya, privind ferm la nora ei cu ochi strălucitori. Ea a decis să nu-i spună și și-a convins tatăl să ascundă veștile groaznice de la nora ei până la permisiunea ei, ceea ce trebuia să fie zilele trecute. Prințesa Marya și bătrânul prinț, fiecare în felul lui, și-au purtat și ascuns durerea. Bătrânul prinț nu a vrut să spere: a hotărât că prințul Andrei a fost ucis și, în ciuda faptului că a trimis un funcționar în Austria pentru a căuta urma fiului său, a comandat un monument pentru el la Moscova, ceea ce a intenționat. să ridice în grădina lui și a spus tuturor că fiul său a fost ucis. A încercat să nu-și schimbe vechiul mod de viață, dar puterea l-a trădat: a mers mai puțin, a mâncat mai puțin, a dormit mai puțin și a devenit mai slab pe zi ce trece. spera prințesa Mary. Ea s-a rugat pentru fratele ei ca și cum ar fi în viață și a așteptat în fiecare minut vești despre întoarcerea lui.

- Ma bonne amie, [Bunul meu prieten,] - a spus micuța prințesă în dimineața zilei de 19 martie, după micul dejun, iar buretele ei cu mustață a crescut din vechiul obicei; dar ca în toate nu numai zâmbete, ci sunetele discursurilor, chiar și mersurile în această casă, din ziua în care s-a primit teribila veste, a existat tristețe, chiar și acum zâmbetul micuței prințese, care a cedat dispoziției generale, deși ea nu știa cauza, era de așa natură încât amintea și mai mult de tristețea generală.
- Ma bonne amie, je crains que le fruschtique (comme dit Foka - cook) de ce matin ne m "aie pas fait du mal. [Prietene, mi-e teamă că actualul frischtik (cum îl numește Chef Foka) nu ar fă-mă să mă simt rău.]
Dar tu, sufletul meu? Ești palid. O, ești foarte palidă, spuse speriată prințesa Marya, alergând spre nora ei cu pașii ei grei și blânzi.
— Excelență, de ce să nu o trimiți după Marya Bogdanovna? – a spus una dintre slujnicele care au fost aici. (Maria Bogdanovna era moașă dintr-un oraș de raion, care locuia de încă o săptămână în Lysy Gory.)
„Și, într-adevăr,” ridică prințesa Marya, „poate, cu siguranță. Voi merge. Curaj, mon ange! [Nu-ți fie teamă, îngerul meu.] Ea a sărutat-o ​​pe Lisa și a vrut să părăsească camera.
- O, nu, nu! - Și pe lângă paloare, chipul micuței prințese exprima o frică copilărească de suferința fizică inevitabilă.
- Non, c "est l" estomac ... dites que c "est l" estomac, dites, Marie, dites ..., [Nu, acesta este stomacul ... spune-mi, Masha, că acesta este stomacul ...] - iar prințesa a început să plângă copilăresc, suferind, capricios și chiar oarecum prefăcut, rupându-și brațele mici. Prințesa a fugit din cameră după Marya Bogdanovna.
— Mon Dieu! Mon Dieu! [Dumnezeule! Doamne!] Oh! auzi ea în spatele ei.
Frecându-și mâinile pline, mici și albe, moașa se îndrepta deja spre ea, cu o față considerabil de calmă.
- Maria Bogdanovna! Se pare că a început”, a spus prințesa Marya, privindu-și bunica cu ochii deschiși înspăimântați.
„Ei bine, slavă Domnului, prințesă”, a spus Maria Bogdanovna fără să adauge un pas. Voi, fetelor, nu trebuie să știți despre asta.
„Dar de ce nu a sosit doctorul încă de la Moscova?” – spuse prințesa. (La cererea Lisei și a Prințului Andrei, ei au fost trimiși la Moscova pentru un obstetrician până la termenul limită și îl așteptau în fiecare minut.)
„Este în regulă, prințesă, nu-ți face griji”, a spus Marya Bogdanovna, „și fără medic totul va fi bine”.
Cinci minute mai târziu, prințesa a auzit din camera ei că se duce ceva greu. Ea se uită afară - din anumite motive ospătarii duceau în dormitor o canapea din piele care stătea în biroul prințului Andrei. Era ceva solemn și liniștit pe fețele oamenilor care transportau.
Prințesa Marya stătea singură în camera ei, ascultând sunetele casei, deschizând din când în când ușa când treceau pe lângă ei și privind îndeaproape la ceea ce se întâmpla pe coridor. Mai multe femei mergeau încoace și încolo cu pași liniștiți, se uitară înapoi la prințesă și se întoarseră de la ea. Nu îndrăznea să întrebe, închise ușa, se întoarse în camera ei și fie se așeză pe scaun, fie își luă cartea de rugăciuni, fie îngenunche în fața chiotului. Spre ghinionul și surprinderea ei, ea a simțit că rugăciunea nu îi potolește entuziasmul. Deodată ușa camerei ei s-a deschis în liniște și în prag a apărut bătrâna ei asistentă, Praskovya Savishna, legată cu o batistă, care aproape niciodată, din cauza interdicției prințului, nu a intrat în camera ei.
„Am venit să stau cu tine, Mașenka”, a spus bona, „da, a adus la lumină lumânările de nuntă ale prințului în fața sfântului, îngerul meu”, a spus ea oftând.
„Oh, ce bucuros sunt, dădacă.
„Dumnezeu este milostiv, porumbel. - Bonă a aprins lumânări împletite cu aur în fața casetei cu icoane și s-a așezat la ușă cu un ciorap. Prințesa Mary a luat cartea și a început să citească. Numai când se auzeau pași sau voci, prințesa arăta înspăimântată, întrebătoare, iar bona se uita una la cealaltă liniștitoare. La toate capetele casei, același sentiment pe care l-a trăit prințesa Mary în timp ce stătea în camera ei era debordant și stăpânia pe toată lumea. Conform credinței că cu cât știu mai puțini oameni despre suferințele puerperalei, cu atât ea suferă mai puțin, toată lumea a încercat să se prefacă a fi ignorantă; nimeni nu vorbea despre asta, dar în toți oamenii, în afară de gradul și respectul obișnuit al bunelor maniere care domneau în casa prințului, se putea vedea un fel de îngrijorare generală, inima înmuiată și conștiința a ceva măreț, de neînțeles, care se petrecea la acel moment.
Nu se auzi râsete în camera fetelor mari. În camera chelnerului, toți oamenii stăteau în tăcere, gata de ceva. În curte au ars torțe și lumânări și nu au dormit. Bătrânul prinț, călcându-l pe călcâie, a ocolit biroul și l-a trimis pe Tihon la Maria Bogdanovna să o întrebe: ce? - Spune-mi doar: prințul a ordonat să întrebe ce? și vino să-mi spui ce va spune.
„Raportați prințului că nașterea a început”, a spus Marya Bogdanovna, privind în mod semnificativ la mesager. Tihon s-a dus și a raportat prințului.
— Foarte bine, spuse prințul, închizând ușa în urma lui, iar Tikhon nu mai auzi nici cel mai mic sunet în birou. Puțin mai târziu, Tikhon a intrat în birou, parcă pentru a repara lumânările. Văzând că prințul stă întins pe canapea, Tihon s-a uitat la prinț, la fața lui supărată, a clătinat din cap, s-a apropiat în tăcere de el și, sărutându-l pe umăr, a ieșit fără să regleze lumânările și fără să spună de ce venise. Sacramentul cel mai solemn din lume a continuat să fie săvârșit. A trecut seara, a venit noaptea. Iar sentimentul de așteptare și de înmuiere a inimii înainte de neînțeles nu a căzut, ci a crescut. Nimeni nu a dormit.

A fost una dintre acele nopți de martie în care iarna pare să vrea să-și ia pragul și să-și reverse ultimele zăpezi și furtuni de zăpadă cu furie disperată. Pentru a-l întâlni pe medicul german de la Moscova, care era așteptat în fiecare minut și pentru care i s-a trimis un set-up la drumul principal, la cotitura într-un drum de țară, au fost trimiși călăreți cu felinare să-l conducă de-a lungul denivelărilor și golurilor.
Prințesa Mary părăsise de mult cartea: stătea în tăcere, fixându-și ochii strălucitori pe chipul șifonat, cunoscut până la cel mai mic detaliu, al bonei: la șuvița de păr cărunt care ieșise de sub eșarfă, la pungă de piele agățată sub bărbie.
Dădaca Savishna, cu ciorapul în mâini, cu voce scăzută, fără să-și audă sau să-și înțeleagă propriile cuvinte, a povestit de sute de ori despre cum prințesa decedată la Chișinău a născut-o pe Principesa Marya, cu o țărancă moldoveancă, în locul unei bunici. .
„Doamne să ai milă, nu ai niciodată nevoie de un medic”, a spus ea. Deodată, o rafală de vânt a suflat pe unul dintre cadrele expuse ale camerei (prin voința prințului, în fiecare cameră era întotdeauna așezat câte un cadru cu ciocârle) și, după ce a înlăturat șurubul prost împins, a ciufulit perdeaua de damasc și mirosind. de frig, zăpadă, a stins lumânarea. Prințesa Mary se cutremură; bona, lăsându-și ciorapii jos, se duse la fereastră și, aplecându-se afară, începu să prindă cadrul deschis. Un vânt rece i-a ciufulit capetele batistei și șuvițele de păr gri și rătăcite.
- Prințesă, mamă, cineva conduce pe lângă prefectură! spuse ea, ținând rama și nu închizând-o. - Cu felinare, trebuie să fie, dokhtur ...
- O Doamne! Slava Domnului! – spuse prințesa Mary, – trebuie să mergem să-l întâlnim: nu știe rusă.
Prințesa Marya și-a aruncat șalul și a alergat să-i întâlnească pe călători. Când a trecut pe lângă holul din față, a văzut prin fereastră că la intrare stăteau un fel de trăsură și lămpi. Ea a ieșit pe scări. O lumânare de seu stătea pe stâlpul balustradei și curgea din vânt. Chelnerul Philip, cu chipul speriat și cu o altă lumânare în mână, stătea dedesubt, pe primul palier al scărilor. Chiar mai jos, în jurul curbei, pe scări, se auzeau pași mișcându-se în cizme calde. Și un fel de voce familiară, așa cum i se părea prințesei Mary, spunea ceva.

    Corpurile sunt un grup, ale cărui elemente sunt toate elemente nenule ale corpului dat, iar operația este aceeași cu operația de înmulțire în corp. Câmpurile M. g. sunt un grup abelian. O. A. Ivanova... Enciclopedie matematică

    Sistemul redus de reziduuri modulo m este mulțimea tuturor numerelor sistemului complet de reziduuri modulo m coprime la m. Sistemul redus de reziduuri modulo m constă din numere φ(m), unde φ( ) este funcția Euler. Ca sistem redus de deduceri ... ... Wikipedia

    Teoria grupului... Wikipedia

    Un grup în algebră abstractă este o mulțime nevidă cu o operație binară definită pe ea care satisface următoarele axiome. Ramura matematicii care se ocupă de grupuri se numește teoria grupurilor. Toate numerele reale familiare sunt dotate cu ...... Wikipedia

    Grupul de automorfism al unei forme seschilineare f din modulul K din dreapta E, unde K este un inel; în plus, f și E (și uneori K) îndeplinesc condiții suplimentare. Nu există o definiție exactă a lui K. g. Se presupune că f este fie zero, fie nedegenerat... ... Enciclopedie matematică

    Grupul tuturor matricelor inversabile de grad n peste inelul asociativ K cu identitate; notație comună: GLn(K) sau GL(n, K). P. l. d. GL(n, K) poate fi definit și ca grupul de automorfism АutK(V) al unui modul K de drept liber Vс… … Enciclopedie matematică

    Pentru o descriere generală a teoriei grupurilor, vezi Grupuri (matematică) și Teoria grupurilor. Cursive indică o legătură către acest dicționar. # A B C D E F G I J K L M N O P R S T U ... Wikipedia

Lasă A?<А, ·>- grup multiplicativ,

H este o submulțime a mulțimii A, H?.

Definiția 1.<Н,·>- sunat subgrupul grupului multiplicativȘi dacă sunt îndeplinite următoarele condiții:

1. H - închis față de operația binară „*” a, b H, ab H;

2. Există eH = eA - singurul element relativ la „°”;

3. a H există a-1 H.

Definiția 2. Dacă H = A sau H = (e), atunci<Н,·>se numește subgrup impropriu al grupului A.

Dacă H A, H este o submulțime proprie a mulțimii A, atunci subgrupul este numit propriul subgrup al grupului A.

H \u003d A - grupul A însuși.

H \u003d (e) - un singur subgrup.

subgrup ciclic grup multiplicativ

Exemplu. este<А, ·>, unde A \u003d (1, - 1, i, - i), i este unitatea imaginară, un grup?

1) Verificați condițiile grupului multiplicativ.

„·” este o operație asociativă binară pe mulțimea A.

Masa Cayley pentru „·” pe platoul A.

<А, ·>- subgrup.

Un exemplu important de subgrupuri multiplicative sunt așa-numitele subgrupuri ciclice multiplicative.

Lăsa<А, ·>- Grup. Elementul e A este elementul de identitate. elementul a? e, un A.

(a) - mulțimea puterilor întregi ale elementului a: (a) = (x = a n: n Z, a A, a ? e)

Corect

Teorema 1.< (а), ·>este un subgrup al grupului<А, ·>.

Dovada. Să verificăm condițiile subgrupului multiplicativ.

1) H \u003d (a) - închis în raport cu „·”:

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, deoarece 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.

De la 1) - 3) prin definiție H avem< (а), ·>este un subgrup al grupului multiplicativ A.

Definiţia 3. Fie<А, ·>este un grup multiplicativ și

Ordinea elementului a este cel mai mic număr natural n astfel încât a n = e.

Exemplu. Aflați ordinele elementelor a = - 1, b = i, c = - i ale grupului multiplicativ A = (1; - 1; i; - i)

1: (-1) 1 = - 1, (-1) 2 = 1 = e. Prin urmare,

n = 2 - ordinea elementelor - 1.

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

n = 4 - ordinea elementului i.

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

n = ordinul a 4 elemente - i.

Teorema 2. Fie<А, ·>- grup, eh A, eh? e, a este un element de ordinul al n-lea, atunci:

1) Subgrupul (a) al grupului A are forma: (a) \u003d (a 0 \u003d e, a, a 2, ..., a n-1) -

n - mulţime elementară de puteri nenegative ale elementului a;

2) Orice putere întreagă a elementului a k ​​, k Z, aparține mulțimii (a) și

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

Dovada. Să arătăm că toate elementele (a) sunt diferite. Presupunem contrariul: a k = a l , k > l, apoi a k-l = e. k-l< n, что противоречит определению порядка элемента (а). В множестве (а) все элементы различны.

Să arătăm că a k , K Z, aparține mulțimii (a).

Fie 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). Dacă r = 0, atunci k = nq<=>a k = e.

Definiție 4. Subgrup< (а), ·>, unde (a) \u003d (a 0 \u003d e, a, a 2, ..., a n-1), grupele A, a este un element de ordinul al n-lea, se numesc subgrupul ciclic al grupului A(un subgrup ciclic multiplicativ al lui A).

Definiție 5. Un grup care coincide cu subgrupul său<А, ·>, < (а), ·>, un subgrup ciclic multiplicativ, se numește grup ciclic.

Teorema 3. Fiecare grup ciclic multiplicativ este abelian.

Dovada. A = (a), nu? e, a - element generator al grupului

a k , a l A, a k N a l = a l N a k . Într-adevăr, a k P a l = a k+l = a l+k = a l P a k , l,k Z.

Acțiune