Svar eller lösningar till tentamen i Elementär talteori, MMG100
Transcription
Svar eller lösningar till tentamen i Elementär talteori, MMG100
Svar eller lösningar till tentamen i Elementär talteori, MMG100 Fredag 21 augusti 2015 π₯ β‘ 3 πππ 5 1. Systemet som skall lösas är {π₯ β‘ 1 πππ 7. π₯ β‘ 4 πππ 8 Man får att π₯ β‘ 1 β 56 β 3 + 3 β 40 β 1 + 3 β 35 β 4 = 708 (πππ 280) Svar: π₯ = 148 + 280π där π β₯ 0 2. Enligt Fermats lilla sats gäller 0 = ππ + π π β π π β‘ π + π β π (πππ π). Det följer att π + π β π är delbart med p. 3. Enligt Wilson gäller β1 β‘ 22! = 19! β 20 β 21 β 22 β‘ 19! β (β6) (πππ 23) Och eftersom 6 β 4 β‘ 1 (πππ 23) får vi att 19! β‘ 4 (πππ 23) β2 β1 2 4. Vi har ( π ) = ( π ) (π) 1 ππ π β‘ 1 (πππ 4) β1 2 1 ππ π β‘ ±1 (πππ 8) ( )={ och ( ) = { π π β1 ππ π β‘ 3 (πππ 4 β1 ππππππ β2 π Det följer att ( ) = 1 om π β‘ 1 πππππ 3 (πππ 8) 5. Om Ξ¦(π) = π β 2 kan n inte vara primtal. Om π = π β π där π β π blir Ξ¦(π) β€ π β 3. Så π = ππ med p primtal. Eftersom Ξ¦(ππ ) = ππ β ππβ1 blir π = π = 2. Svar: π = 4 6. Vi vet att π₯ 3 β‘ π (πππ π) är lösbar precis när π där π = (π β 1,3). πβ1 π β‘ 1 (πππ π) Antag nu att π β‘ 1 (πππ 3). Då är π = 3 och kongruensen lösbar om π πβ1 3 β‘ 1 (πππ π). Men detta kan inte gälla för alla π < π ty då skulle vi inte ha några primitiva rötter. Antag i stället att π β‘ 2 (πππ 3). Då blir π = 1 och kongruensen lösbar om ππβ1 β‘ 1 (πππ π). Detta är förvisso sant för alla π < π. Svar: Alla p med π β‘ 2 (πππ 3) 7. Enligt förutsättningarna är π β 1 delbart med πππ(π₯), ordningen för x modulo n. Låt π β 1 = πππ(π₯) β π. Om π > 1 finns ett primtal q sådant att q delar k. πβ1 π Då är π₯ π = (π₯ πππ(π₯) )π β‘ 1 (πππ π), vilket strider mot förutsättningarna. Alltså är π = 1 och πππ(π₯) = π β 1. Eftersom πππ(π₯) β€ Ξ¦(π) β€ π β 1 måste Ξ¦(π) = π β 1 och n är följaktligen ett primtal.