初等数论练习题及答案
初等数论练习题及答案
初等数论练习题一一、填空题1、τ(2420)=27;ϕ(2420)=_880_2、设a ,n 是大于1的整数,若a n —1是质数,则a=_2.3、模9的绝对最小完全剩余系是_{-4,-3,—2,-1,0,1,2,3,4}。
4、同余方程9x+12≡0(mod 37)的解是x ≡11(mod 37)。
5、不定方程18x —23y=100的通解是x=900+23t ,y=700+18t t ∈Z 。
.6、分母是正整数m 的既约真分数的个数为_ϕ(m )_.78、⎪⎭⎫ ⎝⎛10365 =—1。
9、若p 是素数,则同余方程xp - 1≡1(mod p )的解数为二、计算题1、解同余方程:3x 2+11x -20≡0 (mod 105)。
解:因105 = 3⋅5⋅7,同余方程3x 2+11x -20≡0 (mod 3)的解为x ≡1 (mod 3),同余方程3x 2+11x -38 ≡0 (mod 5)的解为x ≡0,3 (mod 5),同余方程3x 2+11x -20≡0 (mod 7)的解为x ≡2,6 (mod 7),故原同余方程有4解。
作同余方程组:x ≡b 1 (mod 3),x ≡b 2 (mod 5),x ≡b 3 (mod 7),其中b 1 = 1,b 2 = 0,3,b 3 = 2,6,由孙子定理得原同余方程的解为x ≡13,55,58,100 (mod 105)。
2、判断同余方程x 2≡42(mod 107)是否有解?11074217271071107713231071107311072107710731072107732107422110721721107213)(=∴-=-=-==-=-=-==⨯⨯≡-•--•-)()()()(),()()()(),()())()(()(解: 故同余方程x 2≡42(mod 107)有解。
3、求(127156+34)28除以111的最小非负余数.解:易知1271≡50(mod 111)。
《初等数论》习题解答
《初等数论》习题集第1章第 1 节1. 证明定理1。
2. 证明:若m - p ∣mn + pq ,则m - p ∣mq + np 。
3. 证明:任意给定的连续39个自然数,其中至少存在一个自然数,使得这个自然数的数字和能被11整除。
4. 设p 是n 的最小素约数,n = pn 1,n 1 > 1,证明:若p >3n ,则n 1是素数。
5. 证明:存在无穷多个自然数n ,使得n 不能表示为a 2 + p (a > 0是整数,p 为素数)的形式。
第 2 节1. 证明:12∣n 4 + 2n 3 + 11n 2 + 10n ,n ∈Z 。
2. 设3∣a 2 + b 2,证明:3∣a 且3∣b 。
3. 设n ,k 是正整数,证明:n k 与n k + 4的个位数字相同。
4. 证明:对于任何整数n ,m ,等式n 2 + (n + 1)2 = m 2 + 2不可能成立。
5. 设a 是自然数,问a 4 - 3a 2 + 9是素数还是合数?6. 证明:对于任意给定的n 个整数,必可以从中找出若干个作和,使得这个和能被n 整除。
第 3 节1. 证明定理1中的结论(ⅰ)—(ⅳ)。
2. 证明定理2的推论1, 推论2和推论3。
3. 证明定理4的推论1和推论3。
4. 设x ,y ∈Z ,17∣2x + 3y ,证明:17∣9x + 5y 。
5. 设a ,b ,c ∈N ,c 无平方因子,a 2∣b 2c ,证明:a ∣b 。
6. 设n 是正整数,求1223212C ,,C ,C -n n n n 的最大公约数。
第 4 节1. 证明定理1。
2. 证明定理3的推论。
3. 设a ,b 是正整数,证明:(a + b )[a , b ] = a [b , a + b ]。
4. 求正整数a ,b ,使得a + b = 120,(a , b ) = 24,[a , b ] = 144。
5. 设a ,b ,c 是正整数,证明:),)(,)(,(),,(],][,][,[],,[22a c c b b a c b a a c c b b a c b a =。
初等数论试卷和答案
初等数论考试试卷1一、单项选择题(每题3分,共18分)1、如果ba, ab,则().A a =bB a=-bC a _bD a=b2、如果3n,5n,则15 ()n.A整除B不整除C等于D不一定3、在整数中正素数的个数(). A有1个B有限多C无限多D不一定4、如果a=b(m°dm),c是任意整数,则A ac 三bc(modm)B^b C ac bc(modm) D a=b5、如果(),则不定方程ax by =c有解•A(a, b)c B c(a,b) C ac D (a,b)a6、整数5874192能被()整除.A 3B 3 与9C 9D 3 或9二、填空题(每题3分,共18分)1、素数写成两个平方数和的方法是()•2、同余式a xF=0(modm)有解的充分必要条件是().3、如果a,b是两个正整数,则不大于a而为b的倍数的正整数的个数为().4、如果P是素数,a是任意一个整数,则a被P整除或者().5、a,b的公倍数是它们最小公倍数的().6、如果a,b是两个正整数,则存在()整数q,r,使a=bqj,ozr b.三、计算题(每题8分,共32分)1、求[136,221,391]=?2、求解不定方程9x 21y =144.3、解同余式12x 15=°(mod45).4294、求563,其中563是素数.(8 分)四、证明题(第1小题10分,第2小题11分,第3小题11分,共32分)1证明对于任意整数 2 3n n n—+— +—n ,数3 2 6是整数.2、 证明相邻两个整数的立方之差不能被 5整除.3、 证明形如4n -1的整数不能写成两个平方数的和 试卷1答案 一、 单项选择题(每题3分,共18分) 1、D. 2、A 3、C4、A5、A6、B 二、 填空题(每题3分,共18分) 1、 素数写成两个平方数和的方法是(唯一的) 2、 同余式axF^Ogodm )有解的充分必要条件是((a ,m )b ).3、 如果a,b 是两个正整数,则不大于a 而为b 的倍数的正整数的个数为4、 如果P 是素数,a 是任意一个整数,则a 被P 整除或者(与P 互素 ). 5、 a,b 的公倍数是它们最小公倍数的(倍数). 6、 如果a,b 是两个正整数,则存在(唯一)整数q ,r ,使a =bq • r , o =(申).三、计算题(每题8分,共32分) 1、求[136,221,391]=? ( 8 分) 解[136,221,391] =[[136,221],391] 136221 … ,391 =[ 17] =[1768,391] (4 1768 391=104 391 =40664.(4分)2、求解不定方程9x 2y =144.(8 分)解:因为(9, 21)=3, 3144,所以有解; --------------------- (2分)化简得3x,7y=48 ;------------ (1 分)考虑3x・7yT,有x = _2, ,------------ (2 分)所以原方程的特解为x二~6, y =48, ----------------- (1分)因此,所求的解是x=T6 Pt, y =48-3t,t・Z 。
《初等数论》历年考试解答
《初等数论》习题集第1章第 1 节1. 证明定理1.2. 证明:若m-p∣mn+pq,则m-p∣mq+np.3.证明:任意给定地连续39个自然数,其中至少存在一个自然数,使得这个自然数地数字和能被11整除.4. 设p是n地最小素约数,n=pn1,n1>1,证明:若p>,则n1是素数.5. 证明:存在无穷多个自然数n,使得n不能表示为a2+p(a > 0是整数,p为素数)地形式.第 2 节1.证明:12∣n4+2n3+11n2+10n,n∈Z.2. 设3∣a2+b2,证明:3∣a且3∣b.3.设n,k是正整数,证明:n k与n k + 4地个位数字相同.4.证明:对于任何整数n,m,等式n2+ (n+1)2 =m2+ 2不可能成立.5. 设a是自然数,问a4- 3a2+ 9是素数还是合数?6.证明:对于任意给定地n个整数,必可以从中找出若干个作和,使得这个和能被n整除.第 3 节1.证明定理1中地结论(ⅰ)—(ⅳ).2.证明定理2地推论1,推论2和推论3.3.证明定理4地推论1和推论3.4.设x,y∈Z,17∣2x+3y,证明:17∣9x+5y.5. 设a,b,c∈N,c无平方因子,a2∣b2c,证明:a∣b.6.设n是正整数,求地最大公约数.第 4 节1. 证明定理1.2.证明定理3地推论.3. 设a,b是正整数,证明:(a+b)[a, b] = a[b, a+b].4. 求正整数a,b,使得a+b = 120,(a, b) = 24,[a, b] = 144.5.设a,b,c是正整数,证明:.6. 设k是正奇数,证明:1 + 2 + + 9∣1k+ 2k+ + 9k.第 5 节1.说明例1证明中所用到地四个事实地依据.2.用辗转相除法求整数x,y,使得1387x-162y = (1387,162).3.计算:(27090,21672, 11352).4. 使用引理1中地记号,证明:(F n+ 1, F n) = 1.5. 若四个整数2836,4582,5164,6522被同一个大于1地整数除所得地余数相同,且不等于零,求除数和余数各是多少?6.记M n=2n- 1,证明:对于正整数a,b,有(M a, M b)= M(a, b).第 6 节1.证明定理1地推论1.2.证明定理1地推论2.3.写出22345680地标准分解式.4. 证明:在1, 2, , 2n中任取n+ 1数,其中至少有一个能被另一个整除.5.证明:(n≥2)不是整数.6.设a,b是正整数,证明:存在a1,a2,b1,b2,使得a = a1a2,b = b1b2,(a2,b2) = 1,并且[a,b] = a2b2.第7 节1.证明定理1.2.求使12347!被35k整除地最大地k值.3. 设n是正整数,x是实数,证明:= n.4.设n是正整数,求方程x2-[x2] = (x-[x])2在[1,n]中地解地个数.5.证明:方程f(x) = [x] + [2x] + [22x] + [23x] + [24x] + [25x] = 12345没有实数解.6. 证明:在n!地标准分解式中,2地指数h = n-k,其中k是n地二进制表示地位数码之和.第8 节1. 证明:若2n+ 1是素数,则n是2地乘幂.2.证明:若2n- 1是素数,则n是素数.3.证明:形如6n+ 5地素数有无限多个.4.设d是正整数,6d,证明:在以d为公差地等差数列中,连续三项都是素数地情况最多发生一次.5.证明:对于任意给定地正整数n,必存在连续地n个自然数,使得它们都是合数.6. 证明:级数发散,此处使用了定理1注2中地记号.第2章第 1 节1.证明定理1和定理2.2.证明定理4.3.证明定理5中地结论(ⅰ)—(ⅳ).4.求81234被13除地余数.5. 设f(x)是整系数多项式,并且f(1), f(2), ,f(m)都不能被m整除,则f(x) = 0没有整数解.6.已知99∣,求α与β.第 2 节1.证明定理1.2.证明:若2p+ 1是奇素数,则(p!)2+ (-1)p≡ 0(mod 2p+ 1).3.证明:若p是奇素数,N = 1 + 2 + + ( p- 1),则(p- 1)! ≡p- 1(mod N).4.证明Wilson定理地逆定理:若n>1,并且(n- 1)! ≡-1(mod n),则n是素数.5.设m是整数,4∣m,{a1, a2, , a m}与{b1, b2, , b m}是模m地两个完全剩余系,证明:{a1b1,a2b2, , a m b m}不是模m地完全剩余系.6.设m1,m2, ,m n是两两互素地正整数,δi(1≤i≤n)是整数,并且δi≡1 (mod m i),1≤i≤n,δi≡0 (mod m j),i≠j,1≤i, j≤n.证明:当b i通过模m i(1≤i≤n)地完全剩余系时,b1δ1+b2δ2+ +b nδn通过模m =m1m2 m n地完全剩余系.第 3 节1.证明定理1.2.设m1, m2, , m n是两两互素地正整数,x i分别通过模m i地简化剩余系(1 ≤i≤n),m = m1m2 m n,M i =,则M1x1+M2x2+ + M n x n通过模m地简化剩余系.3.设m>1,(a, m) = 1,x1, x2, ⋯, xϕ(m)是模m地简化剩余系,证明:.其中{x}表示x地小数部分.4.设m与n是正整数,证明:ϕ(mn)ϕ((m, n)) = (m, n)ϕ(m)ϕ(n).5.设a,b是任意给定地正整数,证明:存在无穷多对正整数m与n,使得aϕ(m) = bϕ(n).6.设n是正整数,证明:(ⅰ) ϕ(n) >;(ⅱ) 若n是合数,则ϕ(n)≤n-.第 4 节1. 证明:1978103- 19783能被103整除.2.求313159被7除地余数.3.证明:对于任意地整数a,(a, 561) = 1,都有a560≡ 1 (mod 561),但561是合数.4. 设p,q是两个不同地素数,证明:p q- 1+q p- 1≡ 1 (mod pq).5.将612- 1分解成素因数之积.6.设n∈N,b∈N,对于b n+1地素因数,你有甚麽与例6相似地结论?第 5 节1.证明例2中地结论.2.证明定理2.3.求.4.设f(n)是积性函数,证明:(ⅰ)(ⅱ).5.求ϕ(n)地Mobius变换.第3章第 1 节1.证明定理3.2.写出789地二进制表示和五进制表示.3.求地小数地循环节.4.证明:七进制表示地整数是偶数地充要条件是它地各位数字之和为偶数.5.证明:既约正分数地b进制小数(0.a-1a-2a-3 )b为有限小数地充要条件是n地每个素因数都是b地素因数.第 2 节1.设连分数〈α1, α2, ,αn, 〉地第k个渐近分数为,证明:,2.设连分数〈α1, α2, ,αn, 〉地第k个渐近分数为,证明:,k≥ 2.3.求连分数〈 1, 2, 3, 4, 5, 〉地前三个渐近分数.4.求连分数〈 2, 3, 2, 3, 〉地值.5.解不定方程:7x- 9y = 4.第 3 节1.证明定理4.2.求地连分数.3.求地误差≤ 10- 5地有理逼近.4.求sin18︒地误差≤ 10- 5地有理逼近.5.已知圆周率π = 〈 3, 7, 15, 1, 292, 1, 1, 1, 21, 〉,求π地误差≤ 10- 6地有理逼近.6.证明:连分数展开地第k个渐近分数为.此处{F n}是Fibonacci数列.第 4 节1.将方程3x2+ 2x- 2 = 0地正根写成连分数.2.求α = 〈〉之值.3.设a是正整数,求地连分数.4.设无理数= 〈a1, a2, ,a n, 〉地第k个渐近分数为,证明:地充要条件是p n = a1q n+q n-1,dq n = a1p n+p n-1.5.设无理数= 〈a1, a2, ,a n, 〉地第k个渐近分数为,且正整数n使得p n = a1q n+q n-1,dq n = a1p n+p n-1,证明:(ⅰ) 当n为偶数时,p n,q n是不定方程x2-dy2 = 1地解;(ⅱ) 当n为奇数时,p2n,q2n是不定方程x2-dy2 = 1地解.第4章第 1 节1.将写成三个既约分数之和,它们地分母分别是3,5和7.2.求方程x1+ 2x2+ 3x3 = 41地所有正整数解.3.求解不定方程组:.4.甲班有学生7人,乙班有学生11人,现有100支铅笔分给这两个班,要使甲班地学生分到相同数量地铅笔,乙班学生也分到相同数量地铅笔,问应怎样分法?5. 证明:二元一次不定方程ax+by = n,a > 0,b > 0,(a, b) = 1地非负整数解地个数为+ 1.6.设a与b是正整数,(a, b) = 1,证明:1, 2, , ab-a-b中恰有个整数可以表示成ax+by(x≥ 0,y≥ 0)地形式.第 2 节1.证明定理2推论.2.设x,y,z是勾股数,x是素数,证明:2z-1,2(x+y +1)都是平方数.3.求整数x,y,z,x > y > z,使x-y,x-z,y-z都是平方数.4.解不定方程:x2+3y2 = z2,x > 0,y > 0,z > 0,(x, y ) = 1.5.证明下面地不定方程没有满足xyz ≠0地整数解.(ⅰ)x2+y2+z2 = x2y2;(ⅱ) x2+y2+z2 = 2xyz.6.求方程x2+y2 = z4地满足(x, y ) = 1,2∣x地正整数解.第 3 节1. 求方程x2+xy -6 = 0地整数解.2. 求方程组地整数解.3. 求方程2x-3y = 1地正整数解.4.求方程地正整数解.5.设p是素数,求方程地整数解.6. 设2n+ 1个有理数a1, a2, , a2n+ 1满足条件P:其中任意2n个数可以分成两组,每组n个数,两组数地和相等,证明:a1 = a1 = = a2n+ 1.第5章第 1 节1.证明定理1.2.解同余方程:(ⅰ) 31x≡ 5 (mod 17);(ⅱ) 3215x≡ 160 (mod 235).3.解同余方程组:.4.设p是素数,0<a<p,证明:(mod p).是同余方程ax≡b (mod p)地解.5.证明:同余方程a1x1+a2x2+ +a n x n≡b (mod m)有解地充要条件是(a1, a2, , a n, m) = d∣b.若有解,则恰有d⋅m n-1个解,mod m.6.解同余方程:2x+ 7y≡ 5 (mod 12).第 2 节1. 解同余方程组:2.解同余方程组:3.有一队士兵,若三人一组,则余1人;若五人一组,则缺2人;若十一人一组,则余3人.已知这队士兵不超过170人,问这队士兵有几人?4. 求一个最小地自然数n,使得它地是一个平方数,它地是一个立方数,它地是一个5次方数.5. 证明:对于任意给定地n个不同地素数p1, p2, …, p n,必存在连续n个整数,使得它们中地第k个数能被p k整除.6.解同余方程:3x2+ 11x - 20≡0 (mod 105).第 3 节1.证明定理地推论.2.将例2中略去地部分补足.3.将例4中略去地部分补足.4.解同余方程x2≡-1 (mod 54).5.解同余方程f(x) = 3x2+ 4x-15 ≡ 0 (mod 75).6.证明:对于任意给定地正整数n,必存在m,使得同余方程x2≡1 (mod m)地解数T > n.第 4 节1.解同余方程:(ⅰ)3x11+2x8+ 5x4-1 ≡0 (mod 7);(ⅱ)4x20+3x12+ 2x7+ 3x-2 ≡0 (mod 5).2.判定(ⅰ) 2x3-x2+ 3x-1 ≡0 (mod 5)是否有三个解;(ⅱ) x6+2x5- 4x2+ 3 ≡0 (mod 5)是否有六个解?3.设(a, m) = 1,k与m是正整数,又设x0k≡a (mod m),证明同余方程x k≡a(mod m)地一切解x都可以表示成x≡yx0(mod m),其中y满足同余方程y k≡1 (mod m).4.设n是正整数,p是素数,(n, p-1) = k,证明同余方程x n≡ 1 (mod p)有k个解.5.设p是素数,证明:(ⅰ) 对于一切整数x,x p- 1-1 ≡ (x-1) (x-2) (x-p+ 1) (mod p);(ⅱ) (p-1)! ≡-1 (mod p).6.设p≥ 3是素数,证明:(x-1)(x-2) (x-p+ 1)地展开式中除首项及常数项外,所有地系数都是p地倍数.第 5 节1.同余方程x2≡ 3 (mod 13)有多少个解?2.求出模23地所有地二次剩余和二次非剩余.3.设p是奇素数,证明:模p地两个二次剩余地乘积是二次剩余;两个二次非剩余地乘积是二次剩余;一个二次剩余和一个二次非剩余地乘积是二次非剩余.4.设素数p≡ 3 (mod 4),= 1,证明x≡±(mod p)是同余方程x2≡n (mod p)地解.5.设p是奇素数,(n, p) = 1,α是正整数,证明同余方程x2≡n (mod pα)有解地充要条件是= 1.6.设p是奇素数,证明:模p地所有二次剩余地乘积与对模p同余.第 6 节1.已知769与1013是素数,判定方程(ⅰ) x2≡ 1742 (mod 769);(ⅱ) x2≡ 1503 (mod 1013).是否有解.2.求所有地素数p,使得下面地方程有解:x2≡ 11 (mod p).3.求所有地素数p,使得-2∈QR(p),-3∈QR(p).4.设(x, y) = 1,试求x2- 3y2地奇素数因数地一般形式.5.证明:形如8k+ 5(k∈Z)地素数无穷多个.6.证明:对于任意地奇素数p,总存在整数n,使得p∣(n2+ 1)(n2+ 2)(n2- 2).第7 节1.证明定理地结论(ⅱ),(ⅲ),(ⅳ).2.已知3019是素数,判定方程x2≡ 374 (mod 3019)是否有解.3.设奇素数为p = 4n+ 1型,且d∣n,证明:= 1.4.设p,q是两个不同地奇素数,且p = q+ 4a,证明:.5.设a > 0,b > 0,b为奇数,证明:6.设a,b,c是正整数,(a, b) = 1,2b,b<4ac,求地关系.第6章第 1 节1.设n是正整数,证明:不定方程x2+y2 = z n总有正整数解x,y,z.2.设p是奇素数,(k, p) = 1,则,此处是Legender符号.3.设素数p≡ 1(mod 4),(k, p) = 1,记,则2∣S(k),并且,对于任何整数t,有,此处是Legender符号.4.设p是奇素数,,则构成模p地一个简化剩余系.5.在第3题地条件下,并沿用第2题地记号,有.即上式给出了形如4k+ 1地素数地二平方和表示地具体方法.6.利用题5地结论,试将p = 13写成二平方和.第 2 节1.若(x, y, z) = 1,则不存在整数n,使得x2+y2+ z2 = 4n2.2.设k是非负整数,证明2k不能表示三个正整数平方之和.3.证明:每一个正整数n必可以表示为5个立方数地代数和.4.证明:16k+ 15型地整数至少需要15个四次方数地和表之.5.证明:16k⋅31不能表示为15个四次方数地和.第7章第 1 节2.求模14地全部原根.3.设m> 1,模m有原根,d是ϕ(m)地任一个正因数,证明:在模m 地简化剩余系中,恰有ϕ(d)个指数为d地整数,并由此推出模m地简化剩余系中恰有ϕ(ϕ(m))个原根.4.设m≥ 3,g是模m地原根,x1, x2, , xϕ(m)是模m地简化剩余系,证明:(ⅰ) ≡-1 (mod m);(ⅱ) x1x2 xϕ(m)≡-1 (mod m).5.设p = 2n+ 1是一个奇素数,证明:模p地全部二次非剩余就是模p 地全部原根.6.证明:(ⅰ) 设p奇素数,则M p = 2p- 1地素因数必为2pk+ 1型;(ⅱ) 设n≥ 0,则F n =+ 1地素因数必为2n+ 1k+ 1型.第 2 节1.求模29地最小正原根.2. 分别求模293和模2⋅293地原根.3.解同余方程:x12≡ 16 (mod 17).4.设p和q = 4p+ 1都是素数,证明:2是模q地一个原根.5.设m≥ 3,g1和g2都是模m地原根,则g = g1g2不是模m地原根.6.设p是奇素数,证明:当且仅当p- 1n时,有1n+ 2n+ + (p- 1)n≡0 (mod p).第8章第 1 节1.补足定理1地证明.2.证明定理2.3.证明:有理数为代数整数地充要条件是这个有理数为整数.第 2 节1.证明例中地结论.2.证明连分数是超越数.3.设ξ是一个超越数,α是一个非零地代数数,证明:ξ+α,ξα,都是超越数.第 3 节1.证明引理1.2.证明定理3中地F+F(0)是整数.第9章第 1 节1.问:1948年2月14日是星期几?2.问:1999年10月1日是星期几?第 2 节1.编一个有十个球队进行循环赛地程序表.2.编一个有九个球队进行循环赛地程序表.第 3 节1.利用例1中地加密方法,将“ICOMETODAY”加密.2. 已知字母a,b, ,y,z,它们分别与整数00,01, ,24,25对应,又已知明文h与p分别与密文e与g对应,试求出密解公式:P≡a'E+b' (mod 26),并破译下面地密文:“IRQXREFRXLGXEPQVEP”.第 4 节1.设一RSA地公开加密钥为n = 943,e = 9,试将明文P = 100加密成密文E.2. 设RSA(n A, e A) = RSA(33, 3),RSA(n B, e B) = RSA(35, 5),A地签证信息为M = 3,试说明A向B发送签证M地传送和认证过程.第 5 节1.设某数据库由四个文件组成:F1 = 4,F2 = 6,F3 = 10,F4 = 13.试设计一个对该数据库加密地方法,但要能取出个别地F i(1≤i≤4),同时不影响其他文件地保密.2.利用本节中地秘密共享方案,设计一个由三方共管文件M = 3地方法,要求:只要有两方提供他们所掌握地数据,就可以求出文件M,但是,仅由任何一方地数据,不能求出文件M.(提示:取p = 5,m1 = 8,m2 = 9,m3 = 11)第 6 节1.设明文P地二进制表示是P= (p1p2p3p4p5p6p7p8)2,与P对应地密文是E是E =a1p1+a2p2+ +a8p8,如果这里地超增背包向量(a1, a2, a3, a4, a5, a6, a7, a8) = (5, 17, 43, 71, 144, 293, 626, 1280),并且已知密文E = 1999,求明文P.2.给定超增背包向量(2, 3, 7, 13, 29, 59),试设计一个背包型加密方法,将明文P = 51加密.(提示:取M = 118,k =77).版权申明本文部分内容,包括文字、图片、以及设计等在网上搜集整理.版权为个人所有This article includes some parts, including text, pictures, and design. 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初等数论练习题一(含答案)
初等数论练习题⼀(含答案)《初等数论》期末练习⼆⼀、单项选择题1、=),0(b ().A bB b -C bD 02、如果1),(=b a ,则),(b a ab +=().A aB bC 1D b a +3、⼩于30的素数的个数().A 10B 9C 8D 74、如果)(mod m b a ≡,c 是任意整数,则A )(mod m bc ac ≡B b a =C (mod )ac bc m ≡/D b a ≠5、不定⽅程210231525=+y x ().A 有解B ⽆解C 有正数解D 有负数解6、整数5874192能被( )整除.A 3B 3与9C 9D 3或97、如果a b ,b a ,则( ).A b a =B b a -=C b a ≥D b a ±=8、公因数是最⼤公因数的().A 因数B 倍数C 相等D 不确定9、⼤于20且⼩于40的素数有().A 4个B 5个C 2个D 3个10、模7的最⼩⾮负完全剩余系是( ).A -3,-2,-1,0,1,2,3B -6,-5,-4,-3,-2,-1C 1,2,3,4,5,6D 0,1,2,3,4,5,611、因为( ),所以不定⽅程71512=+y x 没有解.A [12,15]不整除7B (12,15)不整除7C 7不整除(12,15)D 7不整除[12,15]12、同余式)593(m od 4382≡x ().A 有解B ⽆解C ⽆法确定D 有⽆限个解⼆、填空题1、有理数ba ,0,(,)1ab a b <<=,能写成循环⼩数的条件是(). 2、同余式)45(mod 01512≡+x 有解,⽽且解的个数为( ). 3、不⼤于545⽽为13的倍数的正整数的个数为( ).4、设n 是⼀正整数,Euler 函数)(n ?表⽰所有( )n ,⽽且与n ()的正整数的个数.5、设b a ,整数,则),(b a ()=ab .6、⼀个整数能被3整除的充分必要条件是它的()数码的和能被3整除.7、+=][x x ().8、同余式)321(m od 75111≡x 有解,⽽且解的个数( ). 9、在176与545之间有( )是17的倍数.10、如果0 ab ,则),](,[b a b a =( ).11、b a ,的最⼩公倍数是它们公倍数的( ).12、如果1),(=b a ,那么),(b a ab +=( ).三、计算题1、求24871与3468的最⼩公倍数?2、求解不定⽅程2537107=+y x .(8分)3、求??563429,其中563是素数. (8分) 4、解同余式)321(m od 75111≡x .(8分) 5、求[525,231]=?6、求解不定⽅程18116=-y x .7、判断同余式)1847(m od 3652≡x 是否有解?8、求11的平⽅剩余与平⽅⾮剩余.四、证明题1、任意⼀个n 位数121a a a a n n -与其按逆字码排列得到的数n n a a a a 121- 的差必是9的倍数.(11分)2、证明当n 是奇数时,有)12(3+n .(10分)3、⼀个能表成两个平⽅数和的数与⼀个平⽅数的乘积,仍然是两个平⽅数的和;两个能表成两个平⽅数和的数的乘积,也是⼀个两个平⽅数和的数.(11分)4、如果整数a 的个位数是5,则该数是5的倍数.5、如果b a ,是两个整数,0 b ,则存在唯⼀的整数对r q ,,使得r bq a +=,其中b r ≤0.《初等数论》期末练习⼆答案⼀、单项选择题1、C2、C3、A4、A5、A6、B7、D8、A9、A 10、D 11、B 12、B⼆、填空题1、有理数ba ,1),(,0=b a b a ,能写成循环⼩数的条件是( 1)10,(=b ). 2、同余式)45(mod 01512≡+x 有解,⽽且解的个数为( 3 ). 3、不⼤于545⽽为13的倍数的正整数的个数为( 41 ).4、设n 是⼀正整数,Euler 函数)(n ?表⽰所有( 不⼤于 )n ,⽽且与n (互素)的正整数的个数.5、设b a ,整数,则),(b a ( ],[b a )=ab .6、⼀个整数能被3整除的充分必要条件是它的(⼗进位)数码的和能被3整除.7、+=][x x ( }{x ).8、同余式)321(m od 75111≡x 有解,⽽且解的个数( 3 ). 9、在176与545之间有( 12 )是17的倍数.10、如果0 ab ,则),](,[b a b a =( ab ).11、b a ,的最⼩公倍数是它们公倍数的( 因数 ).12、如果1),(=b a ,那么),(b a ab +=( 1 ).三、计算题1、求24871与3468的最⼩公倍数?解:因为(24871,3468)=17所以[24871,3468]= 17346824871?=5073684 所以24871与3468的最⼩公倍数是5073684。
初等数论试卷和答案
初等数论考试试卷1一、单项选择题(每题3分,共18分)1、如果a b ,b a ,则().A b a =B b a -=C b a ≤D b a ±=2、如果n 3,n 5,则15()n .A 整除B 不整除C 等于D 不一定3、在整数中正素数的个数().A 有1个B 有限多C 无限多D 不一定4、如果)(mod m b a ≡,c 是任意整数,则A )(mod m bc ac ≡B b a =C ac T )(mod m bcD b a ≠5、如果(),则不定方程c by ax =+有解. A c b a ),(B ),(b a c C c a D a b a ),(6、整数5874192能被()整除.A3B3与9C9D3或9二、填空题(每题3分,共18分)1、素数写成两个平方数和的方法是().2、同余式)(mod 0m b ax ≡+有解的充分必要条件是().3、如果b a ,是两个正整数,则不大于a 而为b 的倍数的正整数的个数为().4、如果p 是素数,a 是任意一个整数,则a 被p 整除或者().5、b a ,的公倍数是它们最小公倍数的().6、如果b a ,是两个正整数,则存在()整数r q ,,使r bq a +=,b r ≤0.三、计算题(每题8分,共32分)1、求[136,221,391]=?2、求解不定方程144219=+y x .3、解同余式)45(mod 01512≡+x .4、求⎪⎭⎫ ⎝⎛563429,其中563是素数.(8分) 四、证明题(第1小题10分,第2小题11分,第3小题11分,共32分)1、证明对于任意整数n ,数62332n n n ++是整数.2、证明相邻两个整数的立方之差不能被5整除.3、证明形如14-n 的整数不能写成两个平方数的和.试卷1答案一、单项选择题(每题3分,共18分)1、D.2、A3、C4、A5、A6、B二、填空题(每题3分,共18分)1、素数写成两个平方数和的方法是(唯一的).2、同余式)(mod 0m b ax ≡+有解的充分必要条件是(b m a ),().3、如果b a ,是两个正整数,则不大于a 而为b 的倍数的正整数的个数为(][b a ).4、如果p 是素数,a 是任意一个整数,则a 被p 整除或者(与p 互素).5、b a ,的公倍数是它们最小公倍数的(倍数).6、如果b a ,是两个正整数,则存在(唯一)整数r q ,,使r bq a +=,b r ≤0.三、计算题(每题8分,共32分)1、 求[136,221,391]=?(8分)解[136,221,391]=[[136,221],391]=[391,17221136⨯]=[1768,391]------------(4分) =173911768⨯=104⨯391=40664.------------(4分)2、求解不定方程144219=+y x .(8分)解:因为(9,21)=3,1443,所以有解;----------------------------(2分) 化简得4873=+y x ;-------------------(1分)考虑173=+y x ,有1,2=-=y x ,-------------------(2分)所以原方程的特解为48,96=-=y x ,-------------------(1分)因此,所求的解是Z t t y t x ∈-=+-=,348,796。
《初等数论》习题集及答案
《初等数论》习题集第1章 第 1 节1. 证明定理1。
2. 证明:若m - p ∣mn + pq ,则m - p ∣mq + np 。
3. 证明:任意给定的连续39个自然数,其中至少存在一个自然数,使得这个自然数的数字和能被11整除。
4. 设p 是n 的最小素约数,n = pn 1,n 1 > 1,证明:若p >3n ,则n 1是素数。
5. 证明:存在无穷多个自然数n ,使得n 不能表示为a 2 + p (a > 0是整数,p 为素数)的形式。
第 2 节1. 证明:12∣n 4 + 2n 3 + 11n 2 + 10n ,n ∈Z 。
2. 设3∣a 2 + b 2,证明:3∣a 且3∣b 。
3. 设n ,k 是正整数,证明:n k 与n k + 4的个位数字相同。
4. 证明:对于任何整数n ,m ,等式n 2 + (n + 1)2 = m 2 + 2不可能成立。
5. 设a 是自然数,问a 4 - 3a 2 + 9是素数还是合数?6. 证明:对于任意给定的n 个整数,必可以从中找出若干个作和,使得这个和能被n 整除。
第 3 节1. 证明定理1中的结论(ⅰ)—(ⅳ)。
2. 证明定理2的推论1, 推论2和推论3。
3. 证明定理4的推论1和推论3。
4. 设x ,y ∈Z ,17∣2x + 3y ,证明:17∣9x + 5y 。
5. 设a ,b ,c ∈N ,c 无平方因子,a 2∣b 2c ,证明:a ∣b 。
6. 设n 是正整数,求1223212C ,,C ,C -n n n n 的最大公约数。
第 4 节1. 证明定理1。
2. 证明定理3的推论。
3. 设a ,b 是正整数,证明:(a + b )[a , b ] = a [b , a + b ]。
4. 求正整数a ,b ,使得a + b = 120,(a , b ) = 24,[a , b ] = 144。
5. 设a ,b ,c 是正整数,证明:),)(,)(,(),,(],][,][,[],,[22a c c b b a c b a a c c b b a c b a =。
初等数论期末试题及答案
初等数论期末试题及答案1. 选择题1.1 以下哪个数是质数?A. 10B. 17C. 26D. 35答案:B. 171.2 下列哪个数不是完全平方数?A. 16B. 25C. 36D. 49答案:C. 361.3 对于任意正整数n,下列哪个数一定是n的倍数?A. n^2B. n^3C. n+1D. n-1答案:A. n^22. 填空题2.1 求下列数的最大公约数:a) 24和36b) 45和75答案:a) 12b) 152.2 求下列数的最小公倍数:a) 6和9b) 12和18答案:a) 18b) 363. 计算题3.1 求1到100之间所有奇数的和。
解答:观察可知,1到100之间的奇数是等差数列,公差为2。
根据等差数列的求和公式,我们可以得到:(100 - 1) / 2 + 1 = 50 个奇数所以,奇数的和为:50 * (1 + 99) / 2 = 25003.2 求1到100之间所有能被3整除的数的和。
解答:观察可知,1到100之间能被3整除的数是等差数列,首项为3,公差为3。
根据等差数列的求和公式,我们可以得到:(99 - 3) / 3 + 1 = 33 个数所以,能被3整除的数的和为:33 * (3 + 99) / 2 = 16834. 证明题4.1 证明:如果一个数是平方数,那么它一定有奇数个正因数。
证明:设n是一个平方数,即n = m^2,其中m是一个正整数。
我们知道,一个数的因数总是成对出现的,即如果a是n的因数,那么n/a也是n的因数。
对于一个平方数n来说,它的因数可以分成两类:1) 当因数a小于等于m时,对应的商n/a必然大于等于m,因此这样的因数对有m对;2) 当因数a大于m时,对应的商n/a必然小于等于m,因此这样的因数对有(m - 1)对。
所以,在m > 1的情况下,平方数n有2m - 1个正因数,由于m是正整数,因此2m - 1一定是奇数。
而当m = 1时,平方数1只有一个因数,也满足奇数个正因数的条件。
初等数论试卷和答案
初等数论考试试卷1一、单项选择题(每题3分,共18分)1、如果a b ,b a ,则( ).A b a =B b a -=C b a ≤D b a ±=2、如果n 3,n 5,则15( )n .A 整除B 不整除C 等于D 不一定3、在整数中正素数的个数( ).A 有1个B 有限多C 无限多D 不一定4、如果)(mod m b a ≡,c 是任意整数,则A )(mod m bc ac ≡B b a =C ac T )(mod m bcD b a ≠5、如果( ),则不定方程c by ax =+有解. A c b a ),( B ),(b a c C c a D a b a ),(6、整数5874192能被( )整除.A 3B 3与9C 9D 3或9二、填空题(每题3分,共18分)1、素数写成两个平方数和的方法是( ).2、同余式)(mod 0m b ax ≡+有解的充分必要条件是( ).3、如果b a ,是两个正整数,则不大于a 而为b 的倍数的正整数的个数为( ).4、如果p 是素数,a 是任意一个整数,则a 被p 整除或者( ).5、b a ,的公倍数是它们最小公倍数的( ).6、如果b a ,是两个正整数,则存在( )整数r q ,,使r bq a +=,b r ≤0.三、计算题(每题8分,共32分)1、求[136,221,391]=?2、求解不定方程144219=+y x .3、解同余式)45(mod 01512≡+x .4、求⎪⎭⎫ ⎝⎛563429,其中563是素数. (8分)四、证明题(第1小题10分,第2小题11分,第3小题11分,共32分)1、证明对于任意整数n ,数62332n n n ++是整数.2、证明相邻两个整数的立方之差不能被5整除.3、证明形如14-n 的整数不能写成两个平方数的和.试卷1答案一、单项选择题(每题3分,共18分)1、D.2、A3、C4、A5、A6、B二、填空题(每题3分,共18分)1、素数写成两个平方数和的方法是(唯一的).2、同余式)(mod 0m b ax ≡+有解的充分必要条件是(b m a ),().3、如果b a ,是两个正整数,则不大于a 而为b 的倍数的正整数的个数为( ][b a ).4、如果p 是素数,a 是任意一个整数,则a 被p 整除或者( 与p 互素 ).5、b a ,的公倍数是它们最小公倍数的( 倍数 ).6、如果b a ,是两个正整数,则存在( 唯一 )整数r q ,,使r bq a +=,b r ≤0.三、计算题(每题8分,共32分)1、 求[136,221,391]=?(8分)解 [136,221,391]=[[136,221],391] =[391,17221136⨯]=[1768,391]------------(4分) = 173911768⨯=104⨯391=40664. ------------(4分)2、求解不定方程144219=+y x .(8分)解:因为(9,21)=3,1443,所以有解; ----------------------------(2分)化简得4873=+y x ; -------------------(1分)考虑173=+y x ,有1,2=-=y x , -------------------(2分)所以原方程的特解为48,96=-=y x , -------------------(1分)因此,所求的解是Z t t y t x ∈-=+-=,348,796。
(完整版)初等数论练习题答案
初等数论练习题一一、填空题1、d(2420)=12;(2420)=_880_ϕ2、设a,n 是大于1的整数,若a n -1是质数,则a=_2.3、模9的绝对最小完全剩余系是_{-4,-3,-2,-1,0,1,2,3,4}.4、同余方程9x+12≡0(mod 37)的解是x ≡11(mod 37)。
5、不定方程18x-23y=100的通解是x=900+23t ,y=700+18t t ∈Z 。
.6、分母是正整数m 的既约真分数的个数为_ϕ(m )_。
7、18100被172除的余数是_256。
8、 =-1。
⎪⎭⎫⎝⎛103659、若p 是素数,则同余方程x p - 1 ≡1(mod p )的解数为 p-1 。
二、计算题1、解同余方程:3x 2+11x -20 ≡ 0 (mod 105)。
解:因105 = 3⋅5⋅7,同余方程3x 2+11x -20 ≡ 0 (mod 3)的解为x ≡ 1 (mod 3),同余方程3x 2+11x -38 ≡ 0 (mod 5)的解为x ≡ 0,3 (mod 5),同余方程3x 2+11x -20 ≡ 0 (mod 7)的解为x ≡ 2,6 (mod 7),故原同余方程有4解。
作同余方程组:x ≡ b 1 (mod 3),x ≡ b 2 (mod 5),x ≡ b 3 (mod 7),其中b 1 = 1,b 2 = 0,3,b 3 = 2,6,由孙子定理得原同余方程的解为x ≡ 13,55,58,100 (mod 105)。
2、判断同余方程x 2≡42(mod 107)是否有解?11074217271071107713231071107311072107710731072107732107422110721721107213)(=∴-=-=-==-=-=-==⨯⨯≡-∙--∙-()()()(),()()()(,(()()(()(解: 故同余方程x 2≡42(mod 107)有解。
初等数论试卷和答案
初等数论试卷和答案初等数论考试试卷1一、单项选择题(每题3分,共18分)1、如果a b ,b a ,则( ).A b a =B b a -=C b a ≤D b a ±=2、如果n 3,n 5,则15()n .A 整除B 不整除C 等于D 不一定3、在整数中正素数的个数().A 有1个B 有限多C 无限多D 不一定4、如果)(mod m b a ≡,c 是任意整数,则A )(mod m bc ac ≡B b a =C ac T )(m od m bcD b a ≠5、如果( ),则不定方程c by ax =+有解.A c b a ),(B ),(b a cC c aD a b a ),(6、整数5874192能被( )整除.B 3与9C 9D 3或9二、填空题(每题3分,共18分)1、素数写成两个平方数和的方法是().2、同余式)(m od 0m b ax ≡+有解的充分必要条件是( ).3、如果b a ,是两个正整数,则不大于a 而为b 的倍数的正整数的个数为( ).4、如果p 是素数,a 是任意一个整数,则a 被p 整除或者( ).5、b a ,的公倍数是它们最小公倍数的( ).6、如果b a ,是两个正整数,则存在( )整数r q ,,使r bq a +=,b r ≤0.三、计算题(每题8分,共32分)1、求[136,221,391]=?2、求解不定方程144219=+y x .3、解同余式)45(mod 01512≡+x .4、求563429,其中563是素数. (8分)四、证明题(第1小题10分,第2小题11分,第3小题11分,共32分)1、证明对于任意整数n ,数62332n n n ++是整数. 2、证明相邻两个整数的立方之差不能被5整除.3、证明形如14-n 的整数不能写成两个平方数的和.试卷1答案一、单项选择题(每题3分,共18分)1、D.2、A4、A5、A6、B二、填空题(每题3分,共18分)1、素数写成两个平方数和的方法是(唯一的).2、同余式)(m od 0m b ax ≡+有解的充分必要条件是(b m a ),().3、如果b a ,是两个正整数,则不大于a 而为b 的倍数的正整数的个数为( ][b a ).4、如果p 是素数,a 是任意一个整数,则a 被p 整除或者( 与p 互素 ).5、b a ,的公倍数是它们最小公倍数的( 倍数 ).6、如果b a ,是两个正整数,则存在( 唯一 )整数r q ,,使r bq a +=,b r ≤0.三、计算题(每题8分,共32分)1、求[136,221,391]=?(8分)解 [136,221,391]=[[136,221],391] =[391,17221136?]=[1768,391] ------------(4分) = 173911768?=104?391=40664. ------------(4分)2、求解不定方程144219=+y x .(8分)解:因为(9,21)=3,1443,所以有解; ----------------------------(2分)化简得4873=+y x ; -------------------(1分)考虑173=+y x ,有1,2=-=y x , -------------------(2分)所以原方程的特解为48,96=-=y x , -------------------(1分)因此,所求的解是Z t t y t x ∈-=+-=,348,796。
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初等数论考试试卷一、 单项选择题:(1分/题×20题=20分) 1.设x 为实数,[]x 为x 的整数部分,则( A ) A.[][]1x x x ≤<+; B.[][]1x x x <≤+; C.[][]1x x x ≤≤+; D.[][]1x x x <<+. 2.下列命题中不正确的是( B ) A.整数12,,,n a a a 的公因数中最大的称为最大公因数;B.整数12,,,n a a a 的公倍数中最小的称为最小公倍数 【有最小的吗?】C.整数a 与它的绝对值有相同的倍数 D.整数a 与它的绝对值有相同的约数3.设二元一次不定方程ax by c +=(其中,,a b c 是整数,且,a b 不全为零)有一整数解()00,,,x y d a b =,则此方程的一切解可表为( C )A.00,,0,1,2,;a bx x t y y t t d d =-=+=±± B.00,,0,1,2,;a bx x t y y t t d d =+=-=±± C.00,,0,1,2,;b ax x t y y t t d d =+=-=±± D.00,,0,1,2,;b ax x t y y t t d d=-=-=±±4.下列各组数中不构成勾股数的是( D)A.5,12,13; B.7,24,25; C.3,4,5; D.8,16,17 5.下列推导中不正确的是( D )A.()()()11221212mod ,mod mod ;a b m a b m a a b b m ≡≡⇒+≡+ B.()()()11221212mod ,mod mod ;a b m a b m a a bb m ≡≡⇒≡ C.()()111212mod mod ;a b m a a b a m ≡⇒≡ D.()()112211mod mod .a b m a b m ≡⇒≡ 6.模10的一个简化剩余系是( D ) A.0,1,2,,9; B.1,2,3,,10;C.5,4,3,2,1,0,1,2,3,4;----- D.1,3,7,9. 7.()mod a b m ≡的充分必要条件是( A ) A.;m a b - B.;a b m - C.;m a b + D..a b m +8.设()43289f x x x x =+++,同余式()()0mod5f x ≡的所有解为( C ) A.1x =或1;- B.1x =或4; C.1x ≡或()1mod5;- D.无解. 9、设f(x)=10n n a x a x a +++其中()0,mod i a x x p ≡是奇数若为f(x)()0mod p ≡的一个解,则:( ? )A .()()mod ()0mod ,1p f x p χχ∂≡≡∂>一定为的一个解 B .()()0mod ,1,()0mod p f x p χχ∂∂≡∂>≡一定为的一个解C .()()()00(),()0mod mod ,mod p f x f x p x x p x x p ααα≡≡≡当不整除时一定有解其中 D .()()()00mod ()0mod ,mod x x p f x p x x p ααα≡≡≡若为的一个解则有 10.()10(),,0mod ,,n n i n f x a x a x a a a p n p =+++≡>/设其中为奇数则同余式()()0mod f x p ≡的解数:( ) A .有时大于p 但不大于n; B .不超过pC .等于pD .等于n11.若2为模p 的平方剩余,则p 只能为下列质数中的 :( D )A .3B .11C .13D .23 12.若雅可比符号1a m ⎛⎫=⎪⎝⎭,则 ( C ) A .()2mod ,x a m ≡同余式一定有解B .()()2,1,mod a m x a p =≡当时同余式有解;C .()2(,mod m p x a p =≡当奇数)时同余式有解;D .()2(),mod a p x a p =≡当奇数时同余式有解.13.()()2mod 2,3,2,1,x a a αα≡≥=若同余式有解则解数等于( A )A . 4B . 3C . 2D . 1 14. 模12的所有可能的指数为:( A )A .1,2,4B .1,2,4,6,12C .1,2,3,4,6,12D .无法确定 15. 若模m 的原根存在,下列数中,m 不可能等于:( D ) A . 2 B . 3 C . 4 D . 12 16.对于模5,下列式子成立的是 ( B ) A .322ind = B . 323ind =C . 350ind =D . 3331025ind ind ind =+ 17.下列函数中不是可乘函数的是: ( C ) A .茂陛鸟斯(mobius)函数w(a) ; B .欧拉函数()a φ;C .不超过x 的质数的个数()x π;D .除数函数()a τ;18.若x 对模m 的指数是ab ,a >0,ab >0,则a χ对模m 的指数是( B ) A .a B .b C .ab D .无法确定 19.()f a ,()g a 均为可乘函数,则( A ) A .()()f a g a 为可乘函数; B .()()f ag a 为可乘函数 C .()()f a g a +为可乘函数; D .()()f a g a -为可乘函数 20.设()a μ为茂陛乌斯函数,则有( B )不成立A .()11μ=B .()11μ-=C .()21μ=-D .()90μ= 二.填空题:(每小题1分,共10分)21. 3在45!中的最高次n = _____21____; 22. 多元一次不定方程:1122n n a x a x a x N +++=,其中1a ,2a ,…,n a ,N 均为整数,2≥n ,有整数解的充分必要条件是_(1a ,2a ,…,n a ,)︱N_;23.有理数ab,0a b <<,)(,1a b =,能表成纯循环小数的充分必要条件是_(10,b )=1__; 24. 设()0mod x x m ≡为一次同余式()mod ax b m ≡,a ≡()0mod m 的一个解,则它的所有解为2,__;25. 威尔生(wilson )定理:____()1p -!+1()0mod ,p p ≡为素数______; 26. 勒让德符号5031013⎛⎫⎪⎝⎭=___1___; 27. 若)(,1a p =,则a 是模p 欧拉判别条件);28. 在模m 的简化剩余系中,原根的个数是___()()m φφ__;29. 设1α≥,g 为模p α的一个原根,则模2p α的一个原根为_g 与g+a p 中的奇数_; 30. ()48ϕ=___16___。
初等数论复习题题库及答案
《初等数论》题库本科一 填空题(每空2分)1.若,a b 是非零整数,则a 与b 互素的充要条件是存在整数,x y ,适1ax by +=2.写出180的标准分解式是 22235⋅⋅ ,其正约数个数有 (2+1)(2+1)(1+1)=18个.3.,1,2,,a b a b 设与是正整数则在中能被整除的整数恰有 []a b个. 4.写出30以内的所有素数 2,3,5,7,11,13,17,19,23,29 . 5.,(,)(,)(,)a b a b a b a b =设是任意两个不为零的整数,则 1 . 6.设,a b 是非零整数,c 是整数,方程ax by c +=有整数解(,x y )的充要条件是(,)|a b c7. 若整数集合A 是模m 的完全剩余系,则A 中含有 m 个整数. 8.ϕ(3)= 2 ;ϕ(4)= 2 .9.当p 素数时,(1)()p ϕ= 1p - ;(2)()k p ϕ= 1k k p p -- .10.(),(,)1,1m m a m a ϕ=-≡设是正整数则 0 (mod ).m11.,,p p a a a -≡设是素数则对于任意的整数有 0 (mod ).p12.已知235(mod7)x +≡,则x ≡ 1 (mod7).13.同余方程22(mod 7)x ≡的解是 4(mod7) .14.同余方程2310120(mod 9)x x ++≡的解是 .X=6. .15.(,)1n p =若,n p 是模的二次剩余的充要条件是 -121(mod ).p np ≡ . 16.(,)1n p =若,n p 是模的二次非剩余的充要条件是 -121(mod ).p n p ≡- . 17.3()=5 -1 ; 4()=51 . 18.,p 设是奇素数则2()p = 218(1).p -- .19.,p 设是奇素数则1()p = 1 ;-1()p= -12(-1).p .20. 5()=9 1 ; 2()=45-1 .二 判断题(判断下列结论是否成立,每题2分).1. ||,|a b a c x y Z a bx cy ⇒∈+且对任意的有.成立2. (,)(,),[,][,]a b a c a b a c ==若则.不成立3. 23|,|a b a b 若则.不成立 4.(mod ),0,(mod ).a b m k k N ak bk mk ≡>∈⇒≡ 成立5.(mod )(mod ).ac bc m a b m ≡⇒≡ 不成立6. 22(mod ),(mod )(mod )a b m a b m a b m ≡≡≡-若则或至少有一个成立. 不成立7. 222(mod ),(mod )a b m a b m ≡≡若则.不成立8. 若x 通过模m 的完全剩余系,则x b +(b 是整数)通过模m 的完全剩余系. 成立 9. 1212{,,,}{,,,}.m m a a a b b b 若与都是模m 的完全剩余系不成立1122{,,,}.m m a b a b a b m +++则也是模的完全剩余系不成立10.若(,)1a m =,x 通过模m 的简化剩余系,则ax b +也通过模m 的简化剩余系. 不成立11.12121212,,(,)1,()()().m m N m m m m m m ϕϕϕ∈==若则 成立12. 同余方程24330(mod15)x x -+≡和同余方程2412120(mod15)x x +-≡是同解的. 成立13. (mod ).ax b m ax my b ≡+=同余方程等价于不定方程成立 14. 2,(mod ),() 1.a m x a m m≡=当是奇素数时若有解则成立 15. 2,()1,(mod ).a m x a m m=≡当不是奇素数时若则方程一定有解不成立三 计算题1. (1859,1573)-求.(6分)解:1.(1859,1573)(1859,1573)(286,1573)(286,15732865)(286,143)(0,143)143-===-⨯===。
初等数论练习题一(含答案)
《初等数论》期末练习二一、单项选择题1、=),0(b ( ).A bB b -C bD 02、如果1),(=b a ,则),(b a ab +=( ).A aB bC 1D b a +3、小于30的素数的个数( ).A 10B 9C 8D 74、如果)(mod m b a ≡,c 是任意整数,则A )(mod m bc ac ≡B b a =C (mod )ac bc m ≡/D b a ≠5、不定方程210231525=+y x ( ).A 有解B 无解C 有正数解D 有负数解6、整数5874192能被( )整除.A 3B 3与9C 9D 3或97、如果a b ,b a ,则( ).A b a =B b a -=C b a ≥D b a ±=8、公因数是最大公因数的( ).A 因数B 倍数C 相等D 不确定9、大于20且小于40的素数有( ).A 4个B 5个C 2个D 3个10、模7的最小非负完全剩余系是( ).A -3,-2,-1,0,1,2,3B -6,-5,-4,-3,-2,-1C 1,2,3,4,5,6D 0,1,2,3,4,5,611、因为( ),所以不定方程71512=+y x 没有解.A [12,15]不整除7B (12,15)不整除7C 7不整除(12,15)D 7不整除[12,15]12、同余式)593(m od 4382≡x ( ).A 有解B 无解C 无法确定D 有无限个解二、填空题1、有理数ba ,0,(,)1ab a b <<=,能写成循环小数的条件是( ). 2、同余式)45(mod 01512≡+x 有解,而且解的个数为( ). 3、不大于545而为13的倍数的正整数的个数为( ).4、设n 是一正整数,Euler 函数)(n ϕ表示所有( )n ,而且与n ( )的正整数的个数.5、设b a ,整数,则),(b a ( )=ab .6、一个整数能被3整除的充分必要条件是它的( )数码的和能被3整除.7、+=][x x ( ).8、同余式)321(m od 75111≡x 有解,而且解的个数( ). 9、在176与545之间有( )是17的倍数.10、如果0 ab ,则),](,[b a b a =( ).11、b a ,的最小公倍数是它们公倍数的( ).12、如果1),(=b a ,那么),(b a ab +=( ).三、计算题1、求24871与3468的最小公倍数?2、求解不定方程2537107=+y x .(8分)3、求⎪⎭⎫ ⎝⎛563429,其中563是素数. (8分) 4、解同余式)321(m od 75111≡x .(8分) 5、求[525,231]=?6、求解不定方程18116=-y x .7、判断同余式)1847(m od 3652≡x 是否有解?8、求11的平方剩余与平方非剩余.四、证明题1、任意一个n 位数121a a a a n n -与其按逆字码排列得到的数n n a a a a 121- 的差必是9的倍数.(11分)2、证明当n 是奇数时,有)12(3+n .(10分)3、一个能表成两个平方数和的数与一个平方数的乘积,仍然是两个平方数的和;两个能表成两个平方数和的数的乘积,也是一个两个平方数和的数.(11分)4、如果整数a 的个位数是5,则该数是5的倍数.5、如果b a ,是两个整数,0 b ,则存在唯一的整数对r q ,,使得r bq a +=,其中b r ≤0.《初等数论》期末练习二答案一、单项选择题1、C2、C3、A4、A5、A6、B7、D8、A9、A 10、D 11、B 12、B二、填空题1、有理数ba ,1),(,0=b a b a ,能写成循环小数的条件是( 1)10,(=b ). 2、同余式)45(mod 01512≡+x 有解,而且解的个数为( 3 ). 3、不大于545而为13的倍数的正整数的个数为( 41 ).4、设n 是一正整数,Euler 函数)(n ϕ表示所有( 不大于 )n ,而且与n ( 互素 )的正整数的个数.5、设b a ,整数,则),(b a ( ],[b a )=ab .6、一个整数能被3整除的充分必要条件是它的( 十进位 )数码的和能被3整除.7、+=][x x ( }{x ).8、同余式)321(m od 75111≡x 有解,而且解的个数( 3 ). 9、在176与545之间有( 12 )是17的倍数.10、如果0 ab ,则),](,[b a b a =( ab ).11、b a ,的最小公倍数是它们公倍数的( 因数 ).12、如果1),(=b a ,那么),(b a ab +=( 1 ).三、计算题1、求24871与3468的最小公倍数?解:因为(24871,3468)=17所以[24871,3468]= 17346824871⨯=5073684 所以24871与3468的最小公倍数是5073684。
初等数论作业答案
初等数论1:[单选题]已知361a是一个4位数(其中a是个位数),它能被5整除,也能被3整除,则a的值是()。
A:0B:2C:5D:9参考答案:C2:[单选题]下面的()是模4的一个简化剩余系。
A:4,17B:1,15C:3,23D:13,6参考答案:B3:[单选题]小于20的正素数的个数是()。
A:11B:10C:9D:8参考答案:D 4:[单选题]下面的数是3的倍数的数是()。
A:19B:119C:1119D:11119参考答案:C5:[单选题]-4除-39的余数是()。
A:3B:2C:1D:0参考答案:C6:[单选题]一个正整数n的各位上的数字是0或1,并且n能被2和3整除,则最小的n 是()。
A:1110B:1101C:1011D:1001参考答案:A7:[单选题][[4.5]+[3.7]]等于()。
A:3B:4C:7D:8参考答案:C8:[单选题]{{1.8}+{2.9}}等于()。
A:0.4B:0.5C:0.6D:0.7参考答案:D 9:[单选题]100与44的最小公倍数是()。
A:4400B:2200C:1100D:440参考答案:C10:[单选题]使3的n次方对模7同余于1的最小的正整数n等于()。
A:6B:2C:3D:13参考答案:A11:[单选题]设a,b,c,d是模5的一个简化剩余系,则a+b+c+d对模5同余于()。
A:0B:1C:2D:3参考答案:A12:[单选题]下面的()是不定方程3x + 7y = 20的一个整数解。
A:x=0,y=3B:x=2,y=1C:x=4,y=2D:x=2,y=2参考答案:D13:[单选题]下面的()是模4的一个完全剩余系。
A:9,17,-5,-1B:25,27,13,-1C:0,1,6,7D:1,-1,2,-2参考答案:C14:[单选题]下面的()是模12的一个简化剩余系。
A:0,1,5,11B:25,27,13,-1C:1,5,7,11D:1,-1,2,-2参考答案:C15:[单选题]若a,b均为偶数,则a + b为()。
初等数论练习题二(含答案)
初等数论练习题二(含答案)《初等数论》期末练习一一、单项选择题1、如果a b ,b a ,则( ).A b a =B b a -=C b a ≤D b a ±=2、如果n 3,n 5,则15()n .A 整除B 不整除C 等于D 不一定3、在整数中正素数的个数().A 有1个B 有限多C 无限多D 不一定4、如果)(mod m b a ≡,c 是任意整数,则A )(mod m bc ac ≡B b a =C ac T )(m od m bcD b a ≠5、如果( ),则不定方程c by ax =+有解.A c b a ),(B ),(b a cC c aD a b a ),(6、整数5874192能被( )整除.A 3B 3与9C 9D 3或97、如果n 2,n 15,则30()n .A 整除B 不整除C 等于D 不一定8、大于10且小于30的素数有().A 4个B 5个C 6个D 7个9、模5的最小非负完全剩余系是( ).A -2,-1,0,1,2B -5,-4,-3,-2,-1C 1,2,3,4,5D 0,1,2,3,410、整数637693能被( )整除.A 3B 5C 7D 9二、填空题1、素数写成两个平方数和的方法是().2、同余式)(m od 0m b ax ≡+有解的充分必要条件是( ).3、如果b a ,是两个正整数,则不大于a 而为b 的倍数的正整数的个数为(). 4、如果p 是素数,a 是任意一个整数,则a 被p 整除或者( ).5、b a ,的公倍数是它们最小公倍数的( ).6、如果b a ,是两个正整数,则存在( )整数r q ,,使r bq a +=,b r ≤0.7、设p 是素数,则不定方程22y x p +=有().8、如果同余式)(m od 0m b ax ≡+有解,则解的个数( ).9、在176与545之间有( )是13的倍数.10、如果0 ab ,则),](,[b a b a =( ).11、如果1),(=b a ,那么),(b a ab +=( ).三、计算题1、求[136,221,391]=?2、求解不定方程144219=+y x .3、解同余式)45(mod 01512≡+x .4、求??563429,其中563是素数. (8分) 5、求[24871,3468]=?6、求解不定方程18176=-y x .7、解同余式)321(m od 75111≡x . 8、求17的平方剩余与平方非剩余.四、证明题1、证明对于任意整数n ,数62332n n n ++是整数. 2、证明相邻两个整数的立方之差不能被5整除.3、证明形如14-n 的整数不能写成两个平方数的和.4、如果整数a 的个位数是5,则该数是5的倍数.5、证明相邻两个偶数的乘积是8的倍数.初等数论期末练习一答案一、单项选择题1、D.2、A3、C4、A5、A6、B7、A8、C9、D 10、C二、填空题1、素数写成两个平方数和的方法是(唯一的).2、同余式)(m od 0m b ax ≡+有解的充分必要条件是(b m a ),().3、如果b a ,是两个正整数,则不大于a 而为b 的倍数的正整数的个数为( ][ba ). 4、如果p 是素数,a 是任意一个整数,则a 被p 整除或者( 与p 互素 ).5、b a ,的公倍数是它们最小公倍数的( 倍数 ).6、如果b a ,是两个正整数,则存在( 唯一 )整数r q ,,使r bq a +=,b r ≤0.7、设p 是素数,则不定方程22y x p +=有(唯一解).8、如果同余式)(m od 0m b ax ≡+有解,则解的个数( ),(m a ).9、在176与545之间有( 28 )是13的倍数.10、如果0 ab ,则),](,[b a b a =( ab ).11、如果1),(=b a ,那么),(b a ab +=( 1 ).三、计算题1、求[136,221,391]=?(8分)解 [136,221,391]=[[136,221],391] =[391,17221136?] =[1768,391] = 173911768? =104?391=40664.2、求解不定方程144219=+y x .(8分)解:因为(9,21)=3,1443,所以有解;化简得4873=+y x ;考虑173=+y x ,有1,2=-=y x ,所以原方程的特解为48,96=-=y x ,因此,所求的解是Z t t y t x ∈-=+-=,348,796。
02013初等数论练习题及答案
02013初等数论练习题及答案初等数论练习题一一、填空题1、?(2420)=27;?(2420)=_880_2、设a,n是大于1的整数,若an-1是质数,则a=_2.3、模9的绝对最小完全剩余系是_{-4,-3,-2,-1,0,1,2,3,4}.4、同余方程9x+12≡0(mod 37)的解是x≡11(mod 37)。
5、不定方程18x-23y=100的通解是x=900+23t,y=700+18t t?Z。
.6、分母是正整数m的既约真分数的个数为_?(m)_。
7、18100被172除的余数是_256 。
8、??65?? = -1 。
?103?9、若p是素数,则同余方程x p ? 1 ?1(mod p)的解数为 p-1 。
二、计算题1、解同余方程:3x2?11x?20 ? 0 (mod 105)。
解:因105 = 3?5?7,同余方程3x2?11x?20 ? 0 (mod 3)的解为x ? 1 (mod 3),同余方程3x2?11x?38 ? 0 (mod 5)的解为x ? 0,3 (mod 5),同余方程3x2?11x?20 ? 0 (mod 7)的解为x ? 2,6 (mod 7),故原同余方程有4解。
作同余方程组:x ? b1 (mod 3),x ? b2 (mod 5),x ? b3 (mod 7),其中b1 = 1,b2 = 0,3,b3 = 2,6,孙子定理得原同余方程的解为x ? 13,55,58,100 (mod 105)。
2、判断同余方程x2≡42(mod 107)是否有解?237)1071071071071073?1107?17?1107?1 ??23107271072221,1,?221107107331077742??11072?3?7解:(42)??28除以111的最小非负余数。
解:易知1271≡50。
502 ≡58, 503 ≡58×50≡14,509≡143≡80知5028 ≡3×50≡803×50≡803×50≡68×50≡70 从而5056 ≡16。
初等数论练习题标准答案
初等数论练习题一一、填空题1、d(2420)=12; ϕ(2420)=_880_2、设a,n 是大于1的整数,若an -1是质数,则a=_2.3、模9的绝对最小完全剩余系是_{-4,-3,-2,-1,0,1,2,3,4}.4、同余方程9x+12≡0(m od 37)的解是x ≡11(mod 37)。
5、不定方程18x-23y =100的通解是x =900+23t,y=700+18t t ∈Z 。
.6、分母是正整数m 的既约真分数的个数为_ϕ(m)_。
7、18100被172除的余数是_256。
8、⎪⎭⎫ ⎝⎛10365 =-1。
9、若p 是素数,则同余方程x p - 1 ≡1(mo d p)的解数为 p -1 。
二、计算题1、解同余方程:3x2+11x -20 ≡ 0 (mod 105)。
解:因105 = 3⋅5⋅7,同余方程3x 2+11x -20 ≡ 0 (m od 3)的解为x ≡ 1 (mo d 3), 同余方程3x 2+11x -38 ≡ 0 (mod 5)的解为x ≡ 0,3 (mod 5),同余方程3x 2+11x -20 ≡ 0 (mo d 7)的解为x ≡ 2,6 (mod 7), 故原同余方程有4解。
作同余方程组:x ≡ b 1 (mod 3),x ≡ b 2 (mod 5),x ≡ b3 (mo d 7),其中b 1 = 1,b 2 = 0,3,b 3 = 2,6,由孙子定理得原同余方程的解为x ≡ 13,55,58,100 (mod 105)。
2、判断同余方程x2≡42(mod 107)是否有解?11074217271071107713231071107311072107710731072107732107422110721721107213)(=∴-=-=-==-=-=-==⨯⨯≡-•--•-)()()()(),()()()(),()())()(()(解: 故同余方程x 2≡42(mod 107)有解。
初等数论试卷和答案
初等数论考试试卷1一、单项选择题(每题3分,共18分)1、如果a b ,b a ,则( ).A b a =B b a -=C b a ≤D b a ±=2、如果n 3,n 5,则15( )n .A 整除B 不整除C 等于D 不一定3、在整数中正素数的个数( ).A 有1个B 有限多C 无限多D 不一定4、如果)(mod m b a ≡,c 是任意整数,则A )(mod m bc ac ≡B b a =C ac T )(mod m bcD b a ≠5、如果( ),则不定方程c by ax =+有解. A c b a ),( B ),(b a c C c a D a b a ),(6、整数5874192能被( )整除.A 3B 3与9C 9D 3或9二、填空题(每题3分,共18分)1、素数写成两个平方数和的方法是( ).2、同余式)(mod 0m b ax ≡+有解的充分必要条件是( ).3、如果b a ,是两个正整数,则不大于a 而为b 的倍数的正整数的个数为( ).4、如果p 是素数,a 是任意一个整数,则a 被p 整除或者( ).5、b a ,的公倍数是它们最小公倍数的( ).6、如果b a ,是两个正整数,则存在( )整数r q ,,使r bq a +=,b r π≤0.三、计算题(每题8分,共32分)1、求[136,221,391]=?2、求解不定方程144219=+y x .3、解同余式)45(mod 01512≡+x .4、求⎪⎭⎫ ⎝⎛563429,其中563是素数. (8分)四、证明题(第1小题10分,第2小题11分,第3小题11分,共32分)1、证明对于任意整数n ,数62332n n n ++是整数.2、证明相邻两个整数的立方之差不能被5整除.3、证明形如14-n 的整数不能写成两个平方数的和.试卷1答案一、单项选择题(每题3分,共18分)1、D.2、A3、C4、A5、A6、B二、填空题(每题3分,共18分)1、素数写成两个平方数和的方法是(唯一的).2、同余式)(mod 0m b ax ≡+有解的充分必要条件是(b m a ),().3、如果b a ,是两个正整数,则不大于a 而为b 的倍数的正整数的个数为( ][b a ).4、如果p 是素数,a 是任意一个整数,则a 被p 整除或者( 与p 互素 ).5、b a ,的公倍数是它们最小公倍数的( 倍数 ).6、如果b a ,是两个正整数,则存在( 唯一 )整数r q ,,使r bq a +=,b r π≤0.三、计算题(每题8分,共32分)1、 求[136,221,391]=?(8分)解 [136,221,391]=[[136,221],391] =[391,17221136⨯]=[1768,391]------------(4分) = 173911768⨯=104⨯391=40664. ------------(4分)2、求解不定方程144219=+y x .(8分)解:因为(9,21)=3,1443,所以有解; ----------------------------(2分)化简得4873=+y x ; -------------------(1分)考虑173=+y x ,有1,2=-=y x , -------------------(2分)所以原方程的特解为48,96=-=y x , -------------------(1分)因此,所求的解是Z t t y t x ∈-=+-=,348,796。
初等数论试题及答案大学
初等数论试题及答案大学一、选择题(每题5分,共20分)1. 以下哪个数是素数?A. 4B. 9C. 11D. 15答案:C2. 100以内最大的素数是:A. 97B. 98C. 99D. 100答案:A3. 一个数的最小素因子是3,那么这个数至少是:A. 3B. 6C. 9D. 12答案:B4. 以下哪个数是完全数?A. 6B. 28C. 496D. 8128答案:A二、填空题(每题5分,共20分)1. 一个数的因数个数是______,那么这个数一定是合数。
答案:32. 如果一个数的各位数字之和是3的倍数,那么这个数本身也是3的倍数,这个性质称为______。
答案:3的倍数规则3. 欧拉函数φ(n)表示小于或等于n的正整数中与n互质的数的个数,那么φ(10)等于______。
答案:44. 哥德巴赫猜想是指任何一个大于2的偶数都可以表示为两个______之和。
答案:素数三、解答题(每题15分,共30分)1. 证明:如果p是一个素数,那么2^(p-1) - 1是p的倍数。
证明:设p是一个素数,根据费马小定理,对于任意整数a,若p不能整除a,则有a^(p-1) ≡ 1 (mod p)。
特别地,当a=2时,有2^(p-1) ≡ 1 (mod p)。
这意味着2^(p-1) - 1是p的倍数。
2. 计算:求1到100之间所有素数的和。
答案:2 + 3 + 5 + 7 + 11 + 13 + 17 + 19 + 23 + 29 + 31 + 37 + 41 + 43 + 47 + 53 + 59 + 61 + 67 + 71 + 73 + 79 + 83 + 89 +97 = 1060四、综合题(每题10分,共20分)1. 已知a和b是两个不同的素数,证明:a + b至少有4个不同的素因子。
证明:设a和b是两个不同的素数,那么a和b至少有2个不同的素因子。
如果a + b是素数,那么a + b至少有3个不同的素因子。
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初等数论练习题一一、填空题1、τ(2420)=27;ϕ(2420)=_880_2、设a ,n 是大于1的整数,若a n -1是质数,则a=_2.3、模9的绝对最小完全剩余系是_{-4,-3,-2,-1,0,1,2,3,4}.4、同余方程9x+12≡0(mod 37)的解是x ≡11(mod 37)。
5、不定方程18x-23y=100的通解是x=900+23t ,y=700+18t t ∈Z 。
.6、分母是正整数m 的既约真分数的个数为_ϕ(m )_。
78、⎪⎭⎫ ⎝⎛10365 =-1。
9、若p 是素数,则同余方程x p- 1≡1(mod p )的解数为二、计算题1、解同余方程:3x 2+11x -20≡0 (mod 105)。
解:因105 = 3⋅5⋅7,同余方程3x 2+11x -20≡0 (mod 3)的解为x ≡1 (mod 3),同余方程3x 2+11x -38 ≡0 (mod 5)的解为x ≡0,3 (mod 5),同余方程3x 2+11x -20≡0 (mod 7)的解为x ≡2,6 (mod 7),故原同余方程有4解。
作同余方程组:x ≡b 1 (mod 3),x ≡b 2 (mod 5),x ≡b 3 (mod 7),其中b 1 = 1,b 2 = 0,3,b 3 = 2,6,由孙子定理得原同余方程的解为x ≡13,55,58,100 (mod 105)。
2、判断同余方程x 2≡42(mod 107)是否有解?11074217271071107713231071107311072107710731072107732107422110721721107213)(=∴-=-=-==-=-=-==⨯⨯≡-•--•-)()()()(),()()()(),()())()(()(解: 故同余方程x 2≡42(mod 107)有解。
3、求(127156+34)28除以111的最小非负余数。
解:易知1271≡50(mod 111)。
由502≡58(mod 111),503≡58×50≡14(mod 111),509≡143≡80(mod 111)知5028≡(509)3×50≡803×50≡803×50≡68×50≡70(mod 111)从而5056≡16(mod 111)。
故(127156+34)28≡(16+34)28≡5028≡70(mod 111)三、证明题1、已知p 是质数,(a ,p )=1,证明:(1)当a 为奇数时,a p-1+(p-1)a ≡0 (mod p);(2)当a 为偶数时,a p-1-(p-1)a ≡0 (mod p)。
证明:由欧拉定理知a p-1≡1 (mod p)及(p-1)a ≡-1 (mod p)立得(1)和(2)成立。
2、设a 为正奇数,n 为正整数,试证n 2a≡1(mod 2n+2)。
…………… (1) 证明 设a = 2m +1,当n = 1时,有a 2 = (2m +1)2 = 4m (m +1)+1≡1 (mod 23),即原式成立。
设原式对于n = k 成立,则有k a2≡1 (mod 2k +2) ⇒k a 2= 1+q 2k +2, 其中q ∈Z ,所以12+k a = (1+q 2k +2)2 = 1+q '2k +3≡1 (mod 2k +3),其中q '是某个整数。
这说明式(1)当n = k +1也成立。
由归纳法知原式对所有正整数n 成立。
3、设p 是一个素数,且1≤k ≤p-1。
证明:kp 1C -≡ (-1 )k (mod p )。
证明:设A=!)()2(1C 1k k p p p kp ---=- )( 得: k!·A =(p-1)(p-2)…(p-k )≡(-1)(-2)…(-k )(mod p )又(k!,p )=1,故A=k p 1C -≡ (-1 )k (mod p ) 4、设p 是不等于3和7的奇质数,证明:p 6≡1(mod 84)。
说明:因为84=4×3×7,所以,只需证明:p 6≡1(mod 4) p 6≡1(mod3) p 6≡1(mod 7) 同时成立即可。
证明:因为84=4×3×7及p 是不等于3和7的奇质数,所以(p ,4)=1,(p ,3)=1,(p ,7)=1。
由欧拉定理知:p ϕ(4)≡p 2≡1(mod 4),从而 p 6≡1(mod 4)。
同理可证:p 6≡1(mod3) p 6≡1(mod 7)。
故有p 6≡1(mod 84)。
注:设p 是不等于3和7的奇质数,证明:p 6≡1(mod 168)。
(见赵继源p86)初等数论练习题二一、填空题1、τ(1000)=_16_;(除数函数:因数的个数)σ(1000)=_2340_.(和函数:所有因数的和)2、2010!的规范分解式中,质数11的次数是199__.3、费尔马(Fermat)数是指Fn=n22+1,这种数中最小的合数Fn 中的n=5。
4、同余方程13x ≡5(mod 31)的解是x ≡29(mod 31)___5、分母不大于m 的既约真分数的个数为ϕ(2)+ϕ(3)+…+ϕ(m )。
6、设7∣(80n -1),则最小的正整数n=_6__.7、使41x+15y=C 无非负整数解的最大正整数C=__559__.8、⎪⎭⎫ ⎝⎛10146=_1__. 9、若p 是质数,n ∣p -1,则同余方程x n ≡ 1 (mod p ) 的解数为n .二、计算题1、试求200420032002被19除所得的余数。
解:由2002≡7 (mod 19)20022≡11(mod 19)20023≡1 (mod 19)又由20032004≡22004≡(22)1002≡1 (mod 3)可得:200420032002≡20023n+1≡(20023)n ×2002≡7(mod 19)2、解同余方程3x 14+4x 10+ 6x -18 ≡0 (mod 5)。
解:由Fermat 定理,x 5≡x (mod 5),因此,原同余方程等价于2x 2+x - 3≡0 (mod 5)将x ≡ 0,±1,±2 (mod 5)分别代入上式进行验证,可知这个同余方程解是x ≡ 1 (mod 5)。
3、已知a=5,m=21,求使a x ≡ 1 (mod m)成立的最小自然数x 。
解:因为(5,21)=1,所以有欧拉定理知5ϕ(21)≡1(mod 21)。
又由于ϕ(21)=12,所以x |12,而12的所有正因数为1,2,3,4,6,12。
于是x 应为其中使5x ≡ 1 (mod12)成立的最小数,经计算知:x=6。
三、证明题1、试证13|(54m +46n +2000)。
(提示:可取模13进行计算性证明)证明:54m +46n +2000≡252m +642n +2000≡(-1)2m +(-1)2n +2000≡2002≡0(mod 13)。
2、证明Wilson 定理的逆定理:若n >1,并且(n - 1)! ≡-1(mod n ),则n 是素数。
证明:假设n 是合数,即n = n 1n 2,1 < n 1 < n ,由题设易知(n - 1)! ≡-1(mod n 1),得0 ≡-1(mod n 1),矛盾。
故n 是素数。
3、证明:设p s 表示全部由1组成的s 位十进制数,若p s 是素数,则s 也是一个素数。
证明:假设s 是合数,即s=ab ,1<a ,b<s 。
则M p a b a s ss ⋅-=-=-==911091)10(9110111 ,其中M >1是正整数。
由p a >1也是正整数知p s 是合数,这与题设矛盾。
故s 也是一个素数。
4、证明:若2p + 1是奇素数,则(p !)2+ (-1)p ≡ 0(mod 2p + 1)。
证明:由威尔逊定理知 -1 ≡ (2p )! = p !(p + 1) (2p ) ≡ (-1)p (p !)2(mod 2p + 1),由此得(p !)2+ (-1)p ≡ 0(mod 2p + 1)。
5、设p 是大于5的质数,证明:p 4≡1(mod 240)。
(提示:可由欧拉定理证明)证明:因为240=23×3×5,所以只需证:p 4≡1(mod 8),p 4≡1(mod 3),p 4≡1(mod 5)即可。
事实上,由ϕ(8)=4,ϕ(3)=2,ϕ(5)=4以及欧拉定理立得结论。
初等数论练习题三一、单项选择题1、若n >1,ϕ(n )=n-1是n 为质数的( C )条件。
A.必要但非充分条件B.充分但非必要条件C.充要条件D.既非充分又非必要条件2、设n 是正整数,以下各组a ,b 使ab 为既约分数的一组数是( D )。
A.a=n+1,b=2n-1B.a=2n-1,b=5n+2C.a=n+1,b=3n+1D.a=3n+1,b=5n+2 3、使方程6x+5y=C 无非负整数解的最大整数C 是( A )。
A.19B.24C.25D.304、不是同余方程28x ≡21(mod 35)的解为( D )。
A.x ≡2(mod 35)B. x ≡7(mod 35)C. x ≡17(mod 35)D. x ≡29(mod 35)5、设a 是整数,(1)a ≡0(mod9)(2)a ≡2010(mod9)(3)a 的十进位表示的各位数字之和可被9整除(4)划去a 的十进位表示中所有的数字9,所得的新数被9整除以上各条件中,成为9|a 的充要条件的共有( C )。
A.1个B.2个C.3个D.4个二、填空题1、σ(2010)=_4896____;ϕ(2010)=528。
2、数20100C 的规范分解式中,质因数7的指数是_3。
3、每个数都有一个最小质因数。
所有不大于10000的合数的最小质因数中,最大者是97。
4、同余方程24x ≡6(mod34)的解是x 1≡13(mod34) x 2≡30(mod34)_。
5、整数n>1,且(n-1)!+1≡0(mod n),则n 为素数。
6、3103被11除所得余数是_5_。
7、⎪⎭⎫ ⎝⎛9760=_-1_。
三、计算题1、判定(ⅰ) 2x 3-x 2+ 3x -1 ≡0 (mod 5)是否有三个解;(ⅱ) x 6+2x 5- 4x 2+ 3 ≡0 (mod 5)是否有六个解?解:(ⅰ) 2x 3-x 2+ 3x -1 ≡0 (mod 5)等价于x 3-3x 2+ 4x -3 ≡0 (mod 5),又x 5-x = (x 3-3x 2+ 4x -3)(x 2+ 3x +5) + (6x 2-12x + 15),其中r (x ) = 6x 2-12x + 15的系数不都是5的倍数,故原方程没有三个解。