模运算GYDF4.Y2.BA.
模运算GYDF4.Y2.BA.一个算术系统是为了什么GYDF4.Y2.BA.整数GYDF4.Y2.BA.,考虑到GYDF4.Y2.BA.剩余部分GYDF4.Y2.BA.. 在模运算中,数字到达一个给定的固定数量(这个给定的数量称为模)后“环绕”,留下一个余数。例如,模运算通常与素数联系在一起GYDF4.Y2.BA.威尔逊定理GYDF4.Y2.BA.,GYDF4.Y2.BA.卢卡斯定理GYDF4.Y2.BA.和GYDF4.Y2.BA.Hensel引理GYDF4.Y2.BA.,通常出现在以下字段中:GYDF4.Y2.BA.密码学GYDF4.Y2.BA.,GYDF4.Y2.BA.计算机科学GYDF4.Y2.BA.,以及计算机代数。GYDF4.Y2.BA.
模运算的直观用法是用一个12小时的时钟。如果现在是10点,那么5个小时后时钟会显示3点而不是15点。3是15的余数,模是12。GYDF4.Y2.BA.
一个数字GYDF4.Y2.BA. 这相当于要求得到剩余的钱GYDF4.Y2.BA. 当除以GYDF4.Y2.BA. . 两个整数GYDF4.Y2.BA. 和GYDF4.Y2.BA. 是同余的(或在同一等价类中)模的GYDF4.Y2.BA. 如果它们在除以后有相同的余数GYDF4.Y2.BA. .在这种情况下,我们说GYDF4.Y2.BA.
目录GYDF4.Y2.BA.
作为余数的模运算GYDF4.Y2.BA.
理解模运算最简单的方法是把它看成是一个数除以另一个数的余数。例如,因为15和-9除以12剩下的余数是一样的,所以我们说GYDF4.Y2.BA.
这允许我们有一个做模运算的简单方法:首先执行通常的运算,然后找到余数。例如,寻找GYDF4.Y2.BA. ,我们可以GYDF4.Y2.BA.
然后除以11,得到GYDF4.Y2.BA.
然而,当数字变大时,这可能会变得混乱。我们可以采用的一种方法是,首先求出123和321除以11的余数(余数都是2),然后执行通常的算术,再求出余数。在这个例子中,sinceGYDF4.Y2.BA. 和GYDF4.Y2.BA. ,我们可以得出结论GYDF4.Y2.BA.
同余GYDF4.Y2.BA.
对于正整数GYDF4.Y2.BA. 的整数GYDF4.Y2.BA. 和GYDF4.Y2.BA. 都是相等的GYDF4.Y2.BA. 如果他们的余数除以GYDF4.Y2.BA. 都是一样的。GYDF4.Y2.BA.
正如我们在上面看到的,52和24是全等的(mod 7),因为GYDF4.Y2.BA. 和GYDF4.Y2.BA.
请注意,GYDF4.Y2.BA. 不同于GYDF4.Y2.BA.
另一种定义方法是整数GYDF4.Y2.BA. 和GYDF4.Y2.BA. 都是相等的GYDF4.Y2.BA. 如果他们的区别GYDF4.Y2.BA. 是的整数倍GYDF4.Y2.BA. ,即GYDF4.Y2.BA. 余数是0。GYDF4.Y2.BA.
36和10被认为是全等的(mod 13),因为它们是不同的GYDF4.Y2.BA. 是的整数倍GYDF4.Y2.BA. ,也就是说,GYDF4.Y2.BA.
附加GYDF4.Y2.BA.
模运算中加法的性质:GYDF4.Y2.BA.
- 如果GYDF4.Y2.BA. 然后GYDF4.Y2.BA.
- 如果GYDF4.Y2.BA. 然后GYDF4.Y2.BA. 对于任何一个整数GYDF4.Y2.BA.
- 如果GYDF4.Y2.BA. 和GYDF4.Y2.BA. 然后GYDF4.Y2.BA.
- 如果GYDF4.Y2.BA. 然后GYDF4.Y2.BA.
现在是晚上7点。1000小时后是几点(上午或下午)?GYDF4.Y2.BA.
时间每24小时“重复”一次,所以我们以24为模数工作。自GYDF4.Y2.BA.
1000小时的时间等于16小时的时间。因此,1000小时后是上午11点。GYDF4.Y2.BA.
求模24中31和148的和。GYDF4.Y2.BA.
解决方案1:GYDF4.Y2.BA.
31取24的模等于7。如果我们使用wiki中提到的第一个模块加法规则,我们会发现GYDF4.Y2.BA. .155取24的模是11。GYDF4.Y2.BA.解决方案2:GYDF4.Y2.BA.
如前所述,模24中的31是7。我们将使用第二条规则,而不是使用第一条规则。148是模24中的4。现在,我们需要找到的是7+4,也就是GYDF4.Y2.BA. .GYDF4.Y2.BA.
求下面的余数GYDF4.Y2.BA. 除以GYDF4.Y2.BA.
我们知道GYDF4.Y2.BA. ,GYDF4.Y2.BA. ,GYDF4.Y2.BA. ,GYDF4.Y2.BA. ,GYDF4.Y2.BA. ,GYDF4.Y2.BA. 和GYDF4.Y2.BA. .从3号酒店,我们有GYDF4.Y2.BA.
自GYDF4.Y2.BA. 有剩余的GYDF4.Y2.BA. 当除以GYDF4.Y2.BA. ,那么GYDF4.Y2.BA. 因此答案是GYDF4.Y2.BA. .GYDF4.Y2.BA.
乘法GYDF4.Y2.BA.
模乘法出现在数学的许多领域,并有许多广泛的应用,包括密码学、计算机科学和计算机代数。GYDF4.Y2.BA.
模运算中乘法的性质GYDF4.Y2.BA.:GYDF4.Y2.BA.
- 如果GYDF4.Y2.BA. 然后GYDF4.Y2.BA. .GYDF4.Y2.BA.
- 如果GYDF4.Y2.BA. 然后GYDF4.Y2.BA. 对于任何一个整数GYDF4.Y2.BA. .GYDF4.Y2.BA.
- 如果GYDF4.Y2.BA. 和GYDF4.Y2.BA. 然后GYDF4.Y2.BA. .GYDF4.Y2.BA.
是什么GYDF4.Y2.BA.
自GYDF4.Y2.BA. 和GYDF4.Y2.BA. ,我们有GYDF4.Y2.BA.
求下面的余数GYDF4.Y2.BA. 除以GYDF4.Y2.BA. .GYDF4.Y2.BA.
我们做过一个类似的问题,符号都是GYDF4.Y2.BA. 而不是GYDF4.Y2.BA. .在这种情况下,手动加数字不会花费那么多时间,尽管模块化算法的解决方案更快。GYDF4.Y2.BA.
在这个例子中,相乘是非常乏味的。相反,我们重复使用性质3。我们知道GYDF4.Y2.BA. ,GYDF4.Y2.BA. ,GYDF4.Y2.BA. ,GYDF4.Y2.BA. ,GYDF4.Y2.BA. 和GYDF4.Y2.BA. 因此GYDF4.Y2.BA.
表示产品,按GYDF4.Y2.BA. 剩下的GYDF4.Y2.BA.
证明模运算中乘法的性质3如下所示:GYDF4.Y2.BA.
如果GYDF4.Y2.BA. 和GYDF4.Y2.BA. 然后GYDF4.Y2.BA. .GYDF4.Y2.BA.
根据等价的定义,GYDF4.Y2.BA. 是的倍数GYDF4.Y2.BA. 和GYDF4.Y2.BA. 是的倍数GYDF4.Y2.BA. 就是,GYDF4.Y2.BA.
为常量GYDF4.Y2.BA. 和GYDF4.Y2.BA. .然后GYDF4.Y2.BA.
这意味着GYDF4.Y2.BA. 是的倍数GYDF4.Y2.BA. 因此GYDF4.Y2.BA. ,或GYDF4.Y2.BA. .GYDF4.Y2.BA.
求幂GYDF4.Y2.BA.
由于取幂是重复的乘法,我们得到:GYDF4.Y2.BA.
模运算中幂的性质:GYDF4.Y2.BA.
如果GYDF4.Y2.BA. 然后GYDF4.Y2.BA. 对于任何正整数GYDF4.Y2.BA. .GYDF4.Y2.BA.
我们可以写GYDF4.Y2.BA. 以GYDF4.Y2.BA. ,在那里GYDF4.Y2.BA. 是一些整数。然后我们有GYDF4.Y2.BA.
注意这个和的所有项都是GYDF4.Y2.BA. ,除了最后一次GYDF4.Y2.BA. 因此GYDF4.Y2.BA.
是什么GYDF4.Y2.BA.
我们注意到GYDF4.Y2.BA.
然后根据指数的性质,我们得到GYDF4.Y2.BA.
在上面的例子中,我们不需要找到的准确值GYDF4.Y2.BA. 它非常大GYDF4.Y2.BA.
最后一位是什么GYDF4.Y2.BA.
一个数的最后一位等于取模于10的数。以10为模,我们有GYDF4.Y2.BA.
找出的最后三位数字GYDF4.Y2.BA.
我们有GYDF4.Y2.BA.
我们可以写GYDF4.Y2.BA. 像GYDF4.Y2.BA.
自GYDF4.Y2.BA. 剩下的GYDF4.Y2.BA. 当除以GYDF4.Y2.BA. ,后三位数是GYDF4.Y2.BA. .GYDF4.Y2.BA.
找一个整数的例子GYDF4.Y2.BA. 在哪里GYDF4.Y2.BA. ,但GYDF4.Y2.BA. .GYDF4.Y2.BA.
多种组合GYDF4.Y2.BA. 将在这里工作。我们以GYDF4.Y2.BA. 和GYDF4.Y2.BA. ,我们到哪里去了GYDF4.Y2.BA. ,但GYDF4.Y2.BA. 虽然GYDF4.Y2.BA. .GYDF4.Y2.BA.
重要的是,指数性质只适用于底数。如果你想和异能者合作,你需要GYDF4.Y2.BA.欧拉定理GYDF4.Y2.BA..GYDF4.Y2.BA.
分开GYDF4.Y2.BA.
这很棘手。GYDF4.Y2.BA. .注意,我们不能简单地把方程两边都除以2,因为GYDF4.Y2.BA. .这表明,在一般情况下,除法并没有很好地定义。如下面的属性所示,如果我们添加条件为GYDF4.Y2.BA. 是互质数,那么除法就得到了很好的定义。GYDF4.Y2.BA.
模运算中除法的性质GYDF4.Y2.BA.:GYDF4.Y2.BA.
如果GYDF4.Y2.BA. 和GYDF4.Y2.BA. 然后GYDF4.Y2.BA. .GYDF4.Y2.BA.
这个性质为真,因为GYDF4.Y2.BA. 是的倍数GYDF4.Y2.BA. 和GYDF4.Y2.BA. 然后GYDF4.Y2.BA. 必须分GYDF4.Y2.BA. 同样,GYDF4.Y2.BA. .GYDF4.Y2.BA.
乘法逆GYDF4.Y2.BA.
的模逆GYDF4.Y2.BA. 整数环中的模GYDF4.Y2.BA. 是一个整数GYDF4.Y2.BA. 这样GYDF4.Y2.BA.
从GYDF4.Y2.BA.欧几里得辗转相除法GYDF4.Y2.BA.和GYDF4.Y2.BA.贝佐特的身份GYDF4.Y2.BA.,关于模算术中乘法逆的存在性,得到如下结果:GYDF4.Y2.BA.
如果GYDF4.Y2.BA. 和GYDF4.Y2.BA. 是整数GYDF4.Y2.BA. ,则存在一个整数GYDF4.Y2.BA. 这样GYDF4.Y2.BA. .GYDF4.Y2.BA.
被称为GYDF4.Y2.BA.乘法逆GYDF4.Y2.BA.的GYDF4.Y2.BA. 模GYDF4.Y2.BA.
下面的Python代码显示了如何通过实现扩展的欧几里德算法来计算模逆:GYDF4.Y2.BA.
Python实现GYDF4.Y2.BA.
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14GYDF4.Y2.BA. |
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文字问题GYDF4.Y2.BA.
解决问题-基本GYDF4.Y2.BA.
解决问题-中级GYDF4.Y2.BA.
马克·亨宁斯GYDF4.Y2.BA.
是否有一个正整数GYDF4.Y2.BA. 的GYDF4.Y2.BA. 是斐波那契数吗?GYDF4.Y2.BA.
如果GYDF4.Y2.BA. 是形式的质数GYDF4.Y2.BA. ,则有GYDF4.Y2.BA. 7次幂(其中+1表示0)。这就给了残数有别于斐波那契残数的斗争机会。我们试一下最小的质数GYDF4.Y2.BA. ,这是29。GYDF4.Y2.BA.
我们可以检查一下GYDF4.Y2.BA. ,这给了我们GYDF4.Y2.BA.
当我们看模为29的斐波那契数的剩余部分时,我们得到了重复序列GYDF4.Y2.BA.
快速检查显示两个序列中都没有数字,因此答案是否定的。GYDF4.Y2.BA.