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  • 二次剩余

    今天要讨论的问题是解方程,其中是奇质数。

    引理:

    证明:由费马小定理,

    引理:方程有解当且仅当

    定理:满足不是模的二次剩余,即无解,那么是二次

         剩余方程的解。

    证明:,前面的等号用二项式定理和,后面的等

         号用了费马小定理和是模的二次非剩余。然后

          

    算法实现的时候,对的选择可以随机,因为大约有一半数是模的二次非剩余,然后快速幂即可。

    接下来我们来解另一个二次同余方程的解,其中,并且是奇质数。方法如下

    先求出方程的一个解,那么进一步有

          

    我们知道

          

    那么也就是说

           

    可以证明,那么最终得到

           

    这里由于不是素数,所以求逆元用扩展欧几里得算法即可。

    例如:求方程的解

    分析:利用上述方法求得,最终解得

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