Định lí Euler và định lí Fermat

Một phần của tài liệu Lí thuyết chia hết trong tập số tự nhiên và mối liên hệ với một số nội dung môn toán ở tiểu học (Trang 31 - 33)

CHƯƠNG 1 LÍ THUYẾT CHIA HẾT TRONG TẬP SỐ TỰ NHIÊN

1.4. Quan hệ đồng dư

1.4.1. Định lí Euler và định lí Fermat

1.4.1.1. Định lí Euler.

Giả sử m là một số tự nhiên lớn hơn 1 và a là một số nguyên nguyên tố với

m. Khi ấy ta có

Chứng minh

Ta cho x chạy qua hệ TDTG mod m không âm nhỏ nhất , , … , ( ) . Khi ấy tập hợp , , … , ( ) cũng là một hệ TDTG mod m. Gọi , , … , ( ) là các thặng dư không âm nhỏ nhất tương ứng cùng lớp với , , … , ( )

thì ta có

( ), ( ), ……………………

( ) ≡ ( ) ( ),

ta sẽ được , , … , ( ) cũng là hệ TDTG mod m không âm nhỏ nhất. Bằng cách nhân vế với vế của ( ) đồng dư trên thức ta được

( )

. ( ) ( ) (mod m).

Bởi vì , , … , ( ) và , , … , ( ) cùng là hệ TDTG mod m khơng âm nhỏ nhất nên ta có

( )≡ ( ),

từ đó

( )

. ( ) ≡… ( ) (mod m).

Nhưng tích… ( ) nguyên tố với m (vì từng thừa số của nó ngun tố với m), nên có thể chia hai vế của đồng dư thức trên đây cho … ( ) ta được

( ) ≡ 1 ( ). 1.4.1.2. Định lí Fermat Định lí 1. (Định lí Fermat)

Cho p là một số nguyên tố và a là một số nguyên không chia hết cho p. Khi ấy ta có

≡ 1 ( ).

Chứng minh

Ơ-le ta được

≡ 1 ( ).

Định lí 2. (Dạng khác của định lí Fermat)

Cho p là một số nguyên tố và a là một số nguyên tùy ý. Khi ấy ta có ( ).

Chứng minh

Nếu a chia hết cho p thì hiển nhiên ≡ ( ). Nếu a khơng chia hết cho p thì theo định lí 1 ta có ≡ 1 ( ), bởi vậy sau khi nhân hai vế của đồng dư thức này với a ta được ≡( ).

Ngược lại từ định lí 2 ta có thể suy ra định lí 1. Thật vậy từ

≡ ( ) và a là một số nguyên không chia hết cho số nguyên tố p thế thì a nguyên tố với p nên bằng cách chia hai vế của đồng dư thức trên cho a ta được ≡ 1 ( ). Chính vì vậy người ta nói định lí 2 là dạng khác của định lí Fermat.

Một phần của tài liệu Lí thuyết chia hết trong tập số tự nhiên và mối liên hệ với một số nội dung môn toán ở tiểu học (Trang 31 - 33)

Tải bản đầy đủ (DOC)

(113 trang)
w