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整数模 n 乘法群
在
Zn 群中,根据定义
∣Zn∣=ϕ(n) 。
阶
a 关于
p 的阶
δp(a) 是满足
ax≡1(modp) 的最小的
x 。
也就是
∣<a>∣
同时根据群论拉格朗日定理
∣G∣=[G:H]∣H∣ 我们有
∣H∣∣∣G∣
(群论拉朗易得只需证等价,等价只需证自反对称传递)
那么
∣<a>∣∣ϕ(p) 并且
a∣G∣=1
原根
模
p 的原根
g 满足
δp(g)=ϕ(p) 。
p 的所有原根乘起来
≡1(modp)
p 的所有原根加起来
≡μ(p−1)(modp)
模
p 的原根个数为
ϕ(ϕ(p)) 。(证明:
∣Zp∣=ϕ(p) 并且生成元个数为
ϕ(∣Zp∣) )
(好多地方都写的上面这个证明,但是我实在是没有找到关于
Zp 可逆元的说法。。)
(我感觉貌似意思是说原根能生成
Zp 然后利用所有原根能互相得到的性质?)
(接着把不能作为生成元的与
p 互质的数
gx′ 去掉)
(然后能作为生成元的
x 也就是应该满足
x 的倍数模
ϕ(p) 能取到所有的
x )
(这种
x 有
ϕ(ϕ(p)) 个)
或者也可以利用
δp(gx)=(x,δp(g))δp(g) 即
δp(gx)=(x,ϕ(g))ϕ(g) 且
gother=gx
又
δp(gx)=ϕ(p) 的时候
(x,ϕ(g))=1 即有
ϕ(ϕ(g)) 个
gx 为原根。得证。
(如果
g 是
p 的原根那么
gx 是
p 的原根的充要条件为
(x,ϕ(p))=1
g 是模
p 的原根的充要条件为
gx(modp),
x=0,1,⋯,δp(g) 两两不相等。
也就是
gx≡1(modp) 最小正整数解为
x=ϕ(p)
有原根的数只有
1,2,4,pa,2pa ,其中
p 是奇素数。
模
p 有原根,意味着
Zp 是一个循环群。
求原根:唯一分解
ϕ(p)=∏piai , 暴枚
x∈[2,p)
对每个
x 判断
x