Kongruensräkning
Oavsett val av gäller:
(eftersom )
(eftersom )
Identiteter
Operatorerna ovan är binära operatorer.
är identitet för på
är identitet för på
Inverser
Addition
har invers för addition.
Multiplikation
har ibland* invers för multiplikation.
*: är typiskt sätt inte i , så vi måste lägga på kravet att .
Det här kan formuleras om som:
Om vi kan lösa så finns det en invers.
Lös den diofantiska ekvationen
Enligt Sats 5.22 är ekvationen lösbar om
Är det entydigt?
Antag
Då gäller
är unikt för modulo
Har visat sats 5.43:
ett heltal,
sådant att om
betyder att det finns ett unikt som uppfyller .
Titta på den underliggande diofantiska ekvationen där och är givna:
Euklides utökade algoritm: Hitta sådanna att:
Det innebär att:
Då gäller
Exempel 1
Hitta invers till 4 i
Vill
-
Kolla
det finns en invers i .
-
Euklides algoritm:
ovan ,
i
-
Kontrollera:
(eftersom )
Säg att i
Även är inverser till .
Att dividera med multiplicera med , vilket är möjligt om .
Exempel 2
Lös
m.a.p.
För att lösa den måste vi dela med 4, så vi får bara x i HL. Det är samma sak som att multiplicera med (m.a.p. ):
är en lösning till
Kongruensekvationer
Tag ekvationen har lösning ()
När kan vi lösa ?
Som innan är det lösbart om:
D.v.s. lösbar om
Exempel
Hitta lösningar till (*)
det finns lösningar
Två sätt att lösa (*):
Som kongruensekvation
Dela med :
Vi vill hitta i och multiplicera för att få .
Invertera i :
en lösning
Som diofantisk ekvation
Uttryck (*) som
Dela med
Hitta en lösning, t.ex. via 2024-10-09#Euklides algoritm
Tag
Vi bryr oss inte om -termen eftersom det endast berättar antalet cyklar.
Kinesiska restsatsen
Sats 5.48 (Kinesiska restsatsen)
Låt , Låt vara givna.
Betrakta ekvationssystemet (*):
(*) har lösningar. Om är en lösning ges samtliga lösningar av på formen .
Bevis
För att hitta , sätt in i :
Den allmänna lösningen ges av: