MathLabs

第6問

p を素数とする。任意の整数 n に対して n^p-p が割り切れない素数 q が存在することを証明せよ。 pp qq nn np−pn^p-p qq
ステップ 2/3: p の位数を求める
ざっくり言うと

法 q における p の位数は p であり、 。

ord⁡q(p)=pandq=pk+1withp∤k\operatorname{ord}_q(p)=p \quad\text{and}\quad q=pk+1 \quad\text{with}\quad p\nmid k
詳しい解説

より 。位数が なら となり不可能である。 は素数だから位数は 、従って で 。 11 pp p∤kp\nmid k pp≡1(modq)p^p\equiv1\pmod q qq q=pk+1q=pk+1 q∣Φp(1)=pq\mid\Phi_p(1)=p