Показник числа за модулем

Показником, або мультиплікативним порядком, цілого числа a за модулем m називається найменше додатне ціле число , таке, що

Показник визначений тільки для чисел a, взаємно простих за модулем m, тобто для елементів групи оборотних елементів кільця лишків за модулем m. При цьому, якщо показник числа a за модулем визначений, то він є дільником значення функції Ейлера (наслідок теореми Лагранжа).

Щоб показати залежність показника від a і m, його також позначають , а якщо m фіксоване, то просто .

Властивості

  • , тому можна вважати, що показник задано на класі лишків за модулем m.
  • . Зокрема, и , де  функція Кармайкла, а  функція Ейлера.
  • ; якщо , то
  • Якщо p просте число і , то  — всі розв'язки порівняння .
  • Якщо p — просте число, то  твірна групи .
  • Якщо  — кількість класів лишків із показником , то . А для простих модулів навіть .
  • Якщо p — просте число, то група лишків циклічна і тому, якщо , де g — твірна, , а k взаємно просте із , то . В загальному випадку для довільного модуля m можна вивести аналогічну формулу, користуючись теоремою про структуру мультиплікативної групи лишків .

Приклад

Оскільки , але , , , то порядок числа 2 за модулем 15 дорівнює 4.

Обчислення

Якщо відомий розклад модуля m на прості множники і відомий розклад чисел на прості множники, то показник заданого числа a може бути знайдений за поліноміальний час від . Для обчислення досить знайти розклад на множники функції Кармайкла і обчислити всі для всіх . Оскільки число дільників обмежене многочленом від , а піднесення до степеня за модулем відбувається за поліноміальний час, то алгоритм пошуку буде поліноміальним.

Застосування

Характери Діріхле

Характер Діріхле за модулем визначається обов'язковими співвідношеннями і . Щоб ці співвідношення виконувалися, необхідно, щоб дорівнював якомусь комплексному кореню із одиниці степеня .

Див. також

Посилання

This article is issued from Wikipedia. The text is licensed under Creative Commons - Attribution - Sharealike. Additional terms may apply for the media files.