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数学 / 高斯算术研究 / Art. 43-44

1 · 多项式同余的根数上界

congruentia m-ti gradus / radices incongruentes

m 次同余 / 不同剩余类的根。

A nonzero polynomial congruence of degree m modulo a prime has at most m incongruent roots.

模素数下,一个非零 m 次多项式同余最多有 m 个互不同余的根。

这是第三章前的关键护栏。若根太多,多项式会被迫降阶并产生矛盾。后面数幂周期、数原根时,都需要知道一个方程不可能有过多根。

分步证明Step-by-step proof
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  1. 假设 m 次同余有超过 m 个根,并选一个根平移到 0。

  2. 常数项被迫为 0,于是可约去一个 y,得到 m-1 次同余却仍有 m 个根,矛盾。

模 7 下,二次同余 x² - 1 ≡ 0 最多有几个不同根?

最多 2 个。实际根是 x ≡ 1 和 x ≡ 6。