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数学 / 高斯算术研究 / Art. 75-81

12 · 周期和原根的补充定理

periodi / radices primitivae / theoremata varia

周期 / 原根 / 若干定理。

Period arithmetic controls products, powers, and the distribution of primitive roots.

周期的算术控制乘积、乘方以及原根的分布。

这些条目是技术仓库:高斯把前面得到的周期语言打磨成可复用工具。M4 只保留读法,不逐条展开证明。

分步证明Step-by-step proof
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  1. 周期先看指数是否回到 1。

  2. 原根数量与 p-1 的互素指数有关。

若 g 是模 p 原根,g^k 何时仍是原根?

当且仅当 gcd(k,p-1)=1。因为 g^k 的周期为 (p-1)/gcd(k,p-1)。