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数学 / 高斯算术研究 / Art. 50-51

4 · 费马小定理

theorema Fermatianum / a^(p-1) ≡ 1

费马小定理 / a^(p-1) ≡ 1。

If p is prime and p does not divide a, then a^(p-1) is congruent to 1 modulo p.

若 p 为素数且 p 不整除 a,则 a^(p-1) ≡ 1 (mod p)。

既然 a 的阶整除 p-1,a^(p-1) 就必然回到 1。高斯把费马小定理放进幂周期框架,而不是把它当成孤立技巧。

分步证明Step-by-step proof
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  1. 设 a 的阶为 t,则 t | (p-1)。

  2. 写 p-1=qt,于是 a^(p-1)=(a^t)^q≡1。

计算 3^10 模 11。

11 为素数且 11 不整除 3,所以 3^10 ≡ 1 (mod 11)。