费马-欧拉定理证明

费马小定理:费马-欧拉定理证明

引理:若集合{f}={f1,f2,f3...fm-1}中元素对m取模的结果遍历了(1~m-1)所有值,且k与m互质,则{f1k,f2k,f3k...}对m取模的结果同样遍历(1~m-1)所有值

(或者用偏理论的语言描述:如果{a1,a2,a3...am}是m的一个完全剩余系,且k与m互质,则{a1k,a2k...amk}也是m的一个完全剩余系)

证明:

应用反证法,假设:

费马-欧拉定理证明

于是:

费马-欧拉定理证明 ①

   费马-欧拉定理证明 ②

②-①,得:费马-欧拉定理证明

费马-欧拉定理证明与m不互质

又∵k与m互质

费马-欧拉定理证明与m不互质

不妨设费马-欧拉定理证明

于是费马-欧拉定理证明

两侧对m取模,得:

费马-欧拉定理证明

这与{f}是m的一个完全剩余系矛盾

∴假设不成立,原命题得证

即:{f*k}也是m得一个完全剩余系

证明:

构造序列{bn},令bi=i·a(i<=p-1),则:

费马-欧拉定理证明费马-欧拉定理证明

又∵ a,p互质,由引理:

费马-欧拉定理证明

又∵费马-欧拉定理证明

费马-欧拉定理证明

证毕

应用相同方法,可以证明欧拉定理:费马-欧拉定理证明

证明方法完全一致