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定理已证明

欧拉定理(欧拉函数)

命题陈述

若 gcd⁡(a,n)=1\gcd(a,n)=1,则 aφ(n)≡1(modn)a^{\varphi(n)}\equiv 1 \pmod{n},其中 φ(n)\varphi(n)(欧拉函数)是 {1,…,n}\{1,\dots,n\} 中与 nn 互素的整数个数。

为什么成立?

这是费马小定理从素数模推广到任意模的一般化:同样的置换论证适用于 φ(n)\varphi(n) 个模 nn 可逆的剩余,而不是全部的 1,…,p−11,\dots,p-1。

证明思路

设 R={r1,…,rφ(n)}R=\{r_1,\dots,r_{\varphi(n)}\} 为模 nn 中与 nn 互素的剩余。乘以 aa 是 RR 上的一个置换(由 gcd⁡(a,n)=1\gcd(a,n)=1)。在置换前后把 RR 中所有元素相乘得 aφ(n)∏ri≡∏ri(modn)a^{\varphi(n)}\prod r_i \equiv \prod r_i \pmod n;消去 ∏ri\prod r_i(模 nn 可逆)后即得 aφ(n)≡1(modn)a^{\varphi(n)}\equiv1\pmod n。

提出者

证明者

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相关定理

分步证明

该定理暂无分步证明。

参考文献

  1. Leonhard Euler (1763). Theoremata arithmetica nova methodo demonstrata
  2. G. H. Hardy, E. M. Wright (2008). An Introduction to the Theory of Numbers · DOI:10.1093/oso/9780199219858.001.0001