(Zahlenlehre).
Quadrat. Reste (Zahlenlehre). 123 Quadrat. Reste (Zahlenlehre).
jetzt mit (/(w) die
welche zu m relativ
als in sind,
sind ans der Reihe
5, 6, 7, 8
, 7, 8
also r/(9) = 6.
;inen Ausdruck der
in den Artikel Zahl,
ungen ist derselbe
edoch bemerken wir,
‘ imzahl ist, offenbar
in — 1
er Reihe
• m—1
nfach sind.
den Ausdruck ax,
;nen Zahl k relativ
x alle Zahlen von
ben sich, wie aus
ü) Gesagten augen-
incongruente Werthe
. Die Reste davon
also wieder die Zah-
;doch natürlich in an-
die der natürlichen
ist.
ein Werth von x,
md zu k relativ ein-
ner r der Rest von
so ist auch r relativ
wir eben gesehen,
dem x' ein andrer
in if(k) Werthe von
Bedingungen, die
haben, erfüllen, so
Werthe von r ge
worden also offen-
von x r , nur in an-
(da es nur <j(k) sol-
upt gibt).
-k
on x f , so sind die
. . • au k
rthe der Reihe
. • u k
nn man das Product
u t ii 2 --- u^modk
oder
a r f № ^ p nrod k.
Dieser wichtige Satz wird gewöhnlich der
verallgemeinerte Fermat’sche genannt.
Beispiel. Da y(!9) = 6 war, so ist
also
«' El mod 9,
wenn « eine zu 9 relativ einfache Zahl
ist.
Ist p eine Primzahl, so ist, wie wir
gesehen haben y(p) — p — 1, also
a 1 E1 mod p.
Dieser Satz war früher bekannt, als der
verallgemeinerte Fcrmat’sche. Er wird
nach seinem Erfinder der Fermat’sche
Satz genannt.
Anmerkung. Der verallgemeinerte
Fermat’sche Satz gibt ein Verfahren, die
Congruenz
ax E b mod k
für den Fall, wo a und k relativ einfach
sind, zu lösen, ein Fall, auf den, wie
schon gezeigt, sich jeder andre zurück
führen lässt.
Setzt man nämlich
x = ba'*M~\
so ist offenbar:
ax E ba' f ^ E b mod k,
also die Congruenz gelöst. Jedoch er
fordert die Berechnung von «^ oft
mehr Zeitaufwand, als diejenige Methode,
welche die Theorie der Kettenbrüche er-
gibt.
Aus dem Fermat’schen Satz in Ver
bindung mit dem in Abschnitt 5) Ge
sagten ergibt sich noch Folgendes:
Sei die Congruenz
x V *El modp
gegeben, so hat dieselbe die Wurzeln
X — l, X — 2, • • • X — p—1,
also nach Abschnitt 5)
x 1 — 1 = (x—l)(a; — 2) • • • {x— [p — 1]) modp,
und wenn man die Coefficienten vergleicht:
—1 —2 —3 • • • — (p—1)E 0 modp,
1*2+1*3+ • • • l*p+2*3+2*4 • • • 2*p + • • • +(p—2)(p—1) E 0 modp,
1*2*3 • • • (p—1)E -1 modp.
Dieser letzte Satz heisst der Wilsonsche. Er lehrt „dass wenn p eine Primzahl
ist, das Product der Zahlen, die kleiner als p sind, um Eins vermehrt, durch p
theilbar sein muss.“
7) Wenn die Reihe
«°, a l , it 2 • • • n l ~*
nicht 2 congruente Werthe in Bezug auf
Modul p enthält, und
d 1 E 1 modp
ist, so sagten wir (Abschnitt 5), dass a
zum Exponenten t gehöre.
Es möge jetzt p eine Primzahl sein,
und beschäftigen wir uns damit, die
Zahlen zu ermitteln, die zu einem ge
gebenen Exponenten t gehören.
„Es muss zunächst, damit überhaupt
Zahlen möglich sind, t ein Factor von
p—1 sein.“
Denn die Congruenz
X
«El mod p
kann durch keine kleinere Zahl als durch
x — t erfüllt werden; offenbar aber wird
sie auch durch die Zahlen
x = 2t, x = 31, x = 4: t • • •
erfüllt. Aber durch keine andern Zahlen,
denn hätte x noch einen Werth u, der
nicht in dieser Reihe steckt, und wäre
lirzsi+tij , wo uj kleiner als t ist, so
müsste:
St «(-)-»«!
a —ci modp,
also
« 1 E1 mod p
sein, was nicht möglich ist.
Da nach dem Fermat’schen Satze nun
immer
P- 1 _ 1 .
« = lmodp,
so ist p — 1 nothwendig eine Zahl der
Reihe
t, 2t, 3t • • •,
was zu beweisen war.
Wenn « zum Exponenten t gehört, so
erfüllt jeder der Werthe
x = a°, x = a', x=a ‘* • • • x ~ a
die Congruenz
t
« — 1 modp.
Aus diesem Grunde aber braucht noch
nicht jede der Zahlen x~a, wo s zwi
schen 0 und t — 1 liegt, auch zum Ex
ponenten l zu gehören, denn möglicher