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数学 / 高斯算术研究 / Art. 13-15

1 · 素数不整除非零小乘积

numerus primus / productum / Euclidis lemma

素数 / 乘积 / 欧几里得引理。

If p is prime and neither factor is divisible by p, their product is not divisible by p.

若 p 为素数,且两个因子都不被 p 整除,则它们的乘积也不被 p 整除。

高斯在求一次同余前先补一个基础工具:素数对乘积的作用非常刚性。这个引理支撑约去、唯一分解和逆元存在。

分步证明Step-by-step proof
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  1. 先证明小于 p 的两个正数相乘不可能被 p 整除。

  2. 再把一般整数换成它们模 p 的最小正剩余。

7 能否整除 3 · 5?

不能。3 和 5 都不被 7 整除,且 7 是素数,所以乘积 15 也不被 7 整除。