Dowód dotyczący rozwiązań pewnego typu równań modularnych

Podzielność. Reszty z dzielenia. Kongruencje. Systemy pozycyjne. Równania diofantyczne. Liczby pierwsze i względnie pierwsze. NWW i NWD.
matemix
Użytkownik
Użytkownik
Posty: 465
Rejestracja: 10 cze 2008, o 19:38
Płeć: Mężczyzna
Lokalizacja: Wrocław
Podziękował: 12 razy
Pomógł: 1 raz

Dowód dotyczący rozwiązań pewnego typu równań modularnych

Post autor: matemix »

Jeżeli weźmiemy sobie liczby \(\displaystyle{ L}\) od \(\displaystyle{ 1}\) do \(\displaystyle{ 2^{n}-1}\) i policzymy:

\(\displaystyle{ z = (2^{n}-L) \cdot k \mod 2^{n}}\)

dla jakiegoś nieparzystego \(\displaystyle{ k}\) od \(\displaystyle{ 1}\) do \(\displaystyle{ 2^{n}-1}\), to zawsze istnieje takie \(\displaystyle{ a}\), że:

\(\displaystyle{ a \cdot z = L}\)

czyli, że mnożąc nasze \(\displaystyle{ z}\) przez tę liczbę dostaniemy nasze \(\displaystyle{ L}\). Tę liczbę \(\displaystyle{ a}\) można wyznaczyć obliczając:

\(\displaystyle{ 1 = (2^{n}-L) \cdot k \mod 2^{n}}\)

Należy znaleźć taką liczbę \(\displaystyle{ L}\), że przy wybranym \(\displaystyle{ k}\) dostaniemy \(\displaystyle{ 1}\).

Przykład:

Niech \(\displaystyle{ k=11}\) i \(\displaystyle{ n=4}\). Wówczas możemy policzyć powiedzmy dla \(\displaystyle{ L=5}\):

\(\displaystyle{ z = (16-5) \cdot 11 \mod 16}\)
\(\displaystyle{ z=9}\)

\(\displaystyle{ a}\) będzie wynosić \(\displaystyle{ 13}\). I faktycznie wówczas \(\displaystyle{ 13 \cdot 9 \mod 16 = 5}\).

Jak udowodnić, że zawsze będzie istniało takie \(\displaystyle{ a}\), że używając go możemy łatwo znaleźć \(\displaystyle{ L}\), mając \(\displaystyle{ z}\) oraz, że to \(\displaystyle{ a}\) można wyznaczyć rozwiązując \(\displaystyle{ 1 = (2^{n}-L) \cdot k \mod 2^{n}}\)?

Normalnie, żeby przy ustalonym \(\displaystyle{ k}\) oraz zadanym \(\displaystyle{ z}\) wyznaczyć \(\displaystyle{ L}\), musielibyśmy rozwiązać:

\(\displaystyle{ 9 = (16-L) \cdot 11 \mod 16 }\)

Ale istnieje przedstawiony, szybszy sposób.
ODPOWIEDZ