欧拉定理把费马小定理从素数模数推广到任意正整数 :若 ,则
其中 是与 互素的剩余类个数。若 是素数,,于是得到费马小定理。
互素剩余类的乘法
列出模 下与 互素的剩余类 。乘以与 互素的 ,不会使某个结果失去互素性,也不会把两个不同剩余类映成同一个:若 ,由模逆元约去 即得 。因此乘 只是重排名单。
把重排前后的全部元素相乘,可得 。由于每个 都有逆元,整份乘积也可约去,留下所需的幂同余。证明真正依赖的是互素类能形成可约的乘法结构。
例如 、,,。若去掉互素条件,结论可能失效: 时 ,但 。求幂的实际周期有时小于 ;定理只保证一个可用指数,并不声称它最短。
参考资料