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第1题

设 mm 和 nn 是满足 1≤m<n1 \le m < n 的正整数。已知 1978m1978^m 的十进制表示的末三位数字与 1978n1978^n 的末三位数字相同。求使 mm 取最小值的 nn 和 m+nm+n。
第 6/8 步:用模 5 给乘法阶定下界
通俗地说

任何模 125 的关系也必须对模 5 成立,因此模 5 的行为可以筛掉一些候选的阶。

1978≡3(mod5), ord5(3)=4  ⇒  4∣ord125(1978)1978\equiv 3 \pmod 5,\ \mathrm{ord}_5(3)=4 \;\Rightarrow\; 4 \mid \mathrm{ord}_{125}(1978)
详细分析

若 1978r≡1(mod125)1978^r\equiv 1\pmod{125},则也有 1978r≡1(mod5)1978^r\equiv 1\pmod 5。由 1978≡3(mod5)1978\equiv 3\pmod 5 且 33 模 44 的阶为 55(因为 34=81≡13^4=81\equiv 1),可知模 125125 的阶必须是 44 的倍数,故 4,20,1004, 20, 100 的约数中只剩下 100100。