什么叫二次剩余,其实就是对于给定的
p(p∈P)和n,如果有
x满足
x2≡n(modp),那么
n在模
p意义下就是二次剩余。其实就是模意义下能否开根号。
我们先定义
Fp,这是一个数域,其实就是
0到
p−1这
p个数与模
p意义下加减乘除运算构成的集合。
定理1:对于
x2≡n(modp),总共有
p−12个的
n能使该方程有解(将
n=0情况除去,由于该情况显然有
x=0)。
证明:我们只用考虑所有
x2。如果存在不同的两个数
u、v,它们的平方在模
p意义下同余,那么显然有
p|(u2−v2)。由平方差公式
p|(u+v)(u−v)。显然
p不可能整除
u−v,因此
p整除
u+v,因此
u+v≡0(modp)。这个结论反过来也是成立的,因此共有
p−12种互不相同的平方,显然对应了所有有解的
n,而且同一个
n还一定存在两个互为相反数的解。
Description:
求解
x2≡n(modp)。
p 是一个奇质数。
Solution:
由费马小定理:
np−1≡1(modp)
所以:
np−12≡±1(modp)
由欧拉准则:
(np)≡np−12(modp)
其中:
(np)为勒让德符号。
因为
x≡n12(modp),所以有
xp−1≡n