《初等数论(闵嗣鹤、严士健)》第三版习题解答

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《初等数论(闵嗣鹤、严士健)》第三版习题解答

《初等数论(闵嗣鹤、严士健)》第三版习题解答

第一章 整数的可除性§1 整除的概念·带余除法 1.证明定理3定理3 若12n a a a ,,,都是m 得倍数,12n q q q ,,,是任意n 个整数,则1122n n q a q a q a +++是m 得倍数.证明:12,,n a a a 都是m 的倍数。

∴ 存在n 个整数12,,n p p p 使 1122,,,n n a p m a p m a p m ===又12,,,n q q q 是任意n 个整数1122n nq a q a q a ∴+++1122n n q p m q p m q p m =+++1122()n n p q q p q p m =+++即1122n n q a q a q a +++是m 的整数2.证明 3|(1)(21)n n n ++ 证明(1)(21)(1)(21)n n n n n n n ++=+++-(1)(2)(1)(1)n n n n n n =+++-+ 又(1)(2)n n n ++,(1)(2)n n n -+是连续的三个整数故3|(1)(2),3|(1)(1)n n n n n n ++-+3|(1)(2)(1)(1)n n n n n n ∴+++-+从而可知3|(1)(21)n n n ++3.若00ax by +是形如ax by +(x ,y 是任意整数,a ,b 是两不全为零的整数)的数中最小整数,则00()|()ax by ax by ++.证:,a b 不全为0∴在整数集合{}|,S ax by x y Z =+∈中存在正整数,因而有形如ax by +的最小整数00ax by +,x y Z ∀∈,由带余除法有0000(),0ax by ax by q r r ax by +=++≤<+则00()()r x x q a y y q b S =-+-∈,由00ax by +是S 中的最小整数知0r =00|ax by ax by ∴++00|ax by ax by ++ (,x y 为任意整数) 0000|,|ax by a ax by b ∴++ 00|(,).ax by a b ∴+ 又有(,)|a b a ,(,)|a b b00(,)|a b ax by ∴+ 故00(,)ax by a b +=4.若a ,b 是任意二整数,且0b ≠,证明:存在两个整数s ,t 使得||,||2b a bs t t =+≤成立,并且当b 是奇数时,s ,t 是唯一存在的.当b 是偶数时结果如何? 证:作序列33,,,,0,,,,2222b b b b b b ---则a 必在此序列的某两项之间即存在一个整数q ,使122q q b a b +≤<成立 ()i 当q 为偶数时,若0.b >则令,22q qs t a bs a b ==-=-,则有 02222b q q qa bs t ab a b b t ≤-==-=-<∴<若0b < 则令,22q qs t a bs a b =-=-=+,则同样有2b t <()ii 当q 为奇数时,若0b >则令11,22q q s t a bs a b ++==-=-,则有若 0b <,则令11,22q q s t a bs a b ++=-=-=+,则同样有2b t ≤,综上所述,存在性得证.下证唯一性当b 为奇数时,设11a bs t bs t =+=+则11()t t b s s b -=-> 而111,22b bt t t t t t b ≤≤∴-≤+≤ 矛盾 故11,s s t t == 当b 为偶数时,,s t 不唯一,举例如下:此时2b为整数 11312(),,22222b b b b b b b t t ⋅=⋅+=⋅+-=≤§2 最大公因数与辗转相除法 1.证明推论4.1推论4.1 a ,b 的公因数与(a ,b )的因数相同. 证:设d '是a ,b 的任一公因数,∴d '|a ,d '|b 由带余除法111222111111,,,,,0n n n n n n n n n n a bq r b r q r r r q r r r q r r r r b---++-=+=+=+==≤<<<<∴(,)n a b r =∴d '|1a bq -1r =, d '|122b r q r -=,┄, d '|21(,)n n n n r r q r a b --=+=,即d '是(,)a b 的因数。

《初等数论》试卷及参考答案(与闵嗣鹤第三版配套)

《初等数论》试卷及参考答案(与闵嗣鹤第三版配套)

《初等数论》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.[][]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( ) 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( )A.00,,0,1,2,;abx x t y y t t d d =-=+=±± B.00,,0,1,2,;abx x t y y t t d d =+=-=±± C.00,,0,1,2,;bax x t y y t t d d =+=-=±± D.00,,0,1,2,;bax x t y y t t dd =-=-=±±4.下列各组数中不构成勾股数的是( )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( )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( ) 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.;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( ) 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 .可超过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 :( )A .3B .11C .13D .23 12.若雅可比符号1a m ⎛⎫=⎪⎝⎭,则 ( ) 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 . 4B .3C . 2D . 1 14. 模12的所有可能的指数为;( )A .1,2,4B .1,2,4,6,12C .1,2,3,4,6,12D .无法确定 15. 若模m 的单根存在,下列数中,m 可能等于: ( ) A . 2 B .3 C . 4 D . 12 16.对于模5,下列式子成立的是: ( )A .322ind =B .323ind =C .350ind =D .3331025ind ind ind =+ 17.下列函数中不是可乘函数的是: ( ) 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x α对模m 的指数是( ) A .a B .b C .ab D .无法确定 19.()f a ,()g a 均为可乘函数,则( ) 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( )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 = ____________________; 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,2n ≥,有整数解的充分必要条件是___________________;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_______________________;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_________________________;25. 威尔生(wilson )定理:________________________________________; 26. 勒让德符号5031013⎛⎫⎪⎝⎭=________________________________________; 27. 若)(,1a p =,则a 是模p 的平方剩余的充分必要条件是_____________(欧拉判别条件); 28. 在模m 的简化剩余系中,原根的个数是_______________________; 29. 设1α≥,g 为模p α的一个原根,则模2p α的一个原根为_____________; 30.()48ϕ=_________________________________。

福师期末考试《初等数论》复习题及参考答案

福师期末考试《初等数论》复习题及参考答案

福师期末考试《初等数论》复习题及参考答案本复习题页码标注所用教材为:教材名称单价作者版本出版社初等数论14.20闵嗣鹤,严士健第三版高等教育出版社复习题及参考答案一一、填空(40%)1、求所有正约数的和等于15的最小正数为考核知识点:约数,参见P14-192、若b1,b2,L L,b11是模11的一个完全剩余系,则8b1+1,8b2+1,L L,8b11+1也是模11的剩余系.考核知识点:完全剩余系,参见P54-573.模13的互素剩余系为考核知识点:互素剩余系,参见P584.自176到545的整数中是13倍数的整数个数为考核知识点:倍数,参见P11-13p是素数,a是任意一个整数,则a被p整除或者5、如果考核知识点:整除,参见P1-4a,b的公倍数是它们最小公倍数的.6、提示:要证明原式成立,只须证明 3 a + a +1,或者 3 a + a 成立即可。

四、(10%)设 p 是不小于 5 的素数,试证明 p ≡ 1(mod 24)考核知识点:最小公倍数,参见 P11-137、如果 a , b 是两个正整数,则存在 整数q , r ,使 a = bq + r , 0 ≤ r p b .考核知识点:整除,参见 P1-48、如果 3 n , 5 n ,则 15( ) n .考核知识点:整除,参见 P1-4二、(10%)试证:6|n(n+1)(2n+1),这里 n 是任意整数。

考核知识点:整除的性质,参见 P9-12提示: i)若 则ii)若 则iii)若 则又三、(10%)假定 a 是任意整数,求证 a 2+ a + 1 ≡ 0(mod 3 ) 或a 2+ a ≡ 0(mod 3 )考核知识点:二次同余式,参见 P882 22 考核知识点:同余的性质,参见 P48-52提示: 且 是不小于 5 的素数. 又 且 是不小于 5 的素数.⎩14 x ≡ 2(mod 8)⎪⎩ x ≡ 3(mod 8) ⎪⎩如果 n = x + y , 所以 x , y 只能与 0,1 同余,所以 x + y ≡ 0,1, 2(mod 4)只能是奇数且即 即五、(15%)解同余式组 ⎧5 x ≡ 1(mod 7) ⎨考核知识点:同余式,参见 P74-75 提示∵ (14,8)=2 且 2 | 2∴ 14x≡2(mod8) 有且仅有二个解 解 7x≡1(mod4) ⇒ x≡3 (mod4) ∴ 6x≡10(mod8)的解为x≡3,3+4(mod8)⎧⎪x ≡ 3(mod 7) 原同余式组等价于 ⎨ ⎧⎪x ≡ 3(mod 7)或 ⎨x ≡ 7 (mod 8)分别解出两个解即可。

《初等数论(闵嗣鹤、严士健)》第三版课件3-1

《初等数论(闵嗣鹤、严士健)》第三版课件3-1

特别地,由于 10 1(mod11),所以
11 anan1 a0 11 1 ai ——奇偶位差法
i i 0 n
i 0
eg1. 求 7 7 的个位数.
7
一般地,求a b 对模m的同余的步骤如下: ① 求出整数k,使ak 1 (mod m); ② 求出正整数r,r < k,使得bc r (mod k); ③ a b a r (mod m ) 练习:若a Z , 证明 10|a 1985 a 1949 . 提示: a 5 a (mod10)
⑦ a b(mod m ), a a1d , b b1d , ( d , m ) 1
a1 b1 (mod m ).
证:a b(mod m ) m a b m (a1 b1 )d
m (a1 b1 ) a1 b1 (mod m ).
注意:若没有(d , m ) 1的条件,不能成立! 反例: 取m 4, a 6, b 10, d 2, 有6 10(mod 4), 但 3 5(mod 4)不能成立.
——各位上的数字之和能被3(9)整除 10 1mod(3) 10i 1mod(3)
a an 10n a1 10 a0 an a1 a0 mod(3)
从而 3 a 3 ai .
i 0 n
例1 检查5874192、435693
11
7
r
77
——减小幂指数
由71 1(mod 4), 7 2 1(mod 4), 76 1(mod 4),
7 7 1 3(mod 4), r3
所以7 7 7 3 7 2 7 ( 1) ( 3) 3(mod10).

《初等数论》试卷及参考答案(与闵嗣鹤第三版配套)

《初等数论》试卷及参考答案(与闵嗣鹤第三版配套)

《初等数论》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.[][]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( ) 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( )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( )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( )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( ) 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.;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( ) 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 .可超过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 :( )A .3B .11C .13D .23 12.若雅可比符号1a m ⎛⎫=⎪⎝⎭,则 ( ) 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 . 4B . 3C . 2D . 1 14. 模12的所有可能的指数为;( )A .1,2,4B .1,2,4,6,12C .1,2,3,4,6,12D .无法确定 15. 若模m 的单根存在,下列数中,m 可能等于: ( ) A . 2 B . 3 C . 4 D . 12 16.对于模5,下列式子成立的是: ( )A .322ind =B . 323ind =C . 350ind =D . 3331025ind ind ind =+ 17.下列函数中不是可乘函数的是: ( ) 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x α对模m 的指数是( ) A .a B .b C .ab D .无法确定 19.()f a ,()g a 均为可乘函数,则( ) 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( )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 = ____________________; 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,2n ≥,有整数解的充分必要条件是___________________;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_______________________;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_________________________;25. 威尔生(wilson )定理:________________________________________; 26. 勒让德符号5031013⎛⎫⎪⎝⎭=________________________________________; 27. 若)(,1a p =,则a 是模p 的平方剩余的充分必要条件是_____________(欧拉判别条件); 28. 在模m 的简化剩余系中,原根的个数是_______________________; 29. 设1α≥,g 为模p α的一个原根,则模2p α的一个原根为_____________; 30. ()48ϕ=_________________________________。

《初等数论(闵嗣鹤、严士健)》习题解答2012完整版

《初等数论(闵嗣鹤、严士健)》习题解答2012完整版

r1 b
(a,b) rn
d | a bq1 r1 , d | b r1q2 r2 ,┄, d | rn2 rn1qn rn (a, b) ,
即 d 是 (a, b) 的因数。
反过来 (a, b) | a 且 (a, b) | b ,若 d | (a,b), 则 d | a, d | b ,所以 (a, b) 的因数都是 a, b 的公因数,从而
n(n 1)(n 2) (n 1)n(n 1) 又 n(n 1)(n 2) , (n 1)n(n 2) 是连续的三个整数 故 3 | n(n 1)(n 2), 3 | (n 1)n(n 1) 3 | n(n 1)(n 2) (n 1)n(n 1) 从而可知 3 | n(n 1)(2n 1) 3.若 ax0 by0 是形如 ax by (x,y 是任意整数,a,b 是两不全为零的整数)的数中最小整数,则 (ax0 by0 ) | (ax by) . 证: a, b 不全为 0
2
2
2
(ii) 当 q 为奇数时,若 b 0 则令 s q 1,t a bs a q 1b ,则有
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Hale Waihona Puke 2b t a bs a q 1b a q 1 b 0 t b
2
2
2
2
若 b 0 ,则令 s q 1,t a bs a q 1b ,则同样有 t b 综上所述,存在性得证.
(a, b) (b, t) (t, t1) (t1, t2 ) (tn, tn1) (tn, 0) tn ,存在其求法为:
(a,b) (b, a bs) (a bs,b (a bs)s1)
(76501, 9719) (9719, 76501 9719 7) (8468,9719 8468) (1251,8468 1251 6) (3,1) 1

初等数论第三版课后习题答案

初等数论第三版课后习题答案

初等数论第三版课后习题答案初等数论是数学中的一个重要分支,它研究的是整数的性质和关系。

而初等数论第三版是一本经典的教材,对于初学者来说非常有用。

在学习过程中,课后习题是巩固知识和提高能力的重要途径。

下面,我将为大家提供初等数论第三版课后习题的答案,希望对大家的学习有所帮助。

1. 证明:如果一个整数能被4整除,那么它一定能被2整除。

答案:我们知道,一个数能被4整除,意味着它能被2整除且能被4整除。

因此,这个结论是显然成立的。

2. 证明:如果一个整数能被6整除,那么它一定能被2和3整除。

答案:我们知道,一个数能被6整除,意味着它能被2整除且能被3整除。

因此,这个结论是显然成立的。

3. 证明:如果一个整数能被8整除,那么它一定能被2整除。

答案:我们知道,一个数能被8整除,意味着它能被2整除且能被8整除。

因此,这个结论是显然成立的。

4. 证明:如果一个整数能被9整除,那么它一定能被3整除。

答案:我们知道,一个数能被9整除,意味着它能被3整除且能被9整除。

因此,这个结论是显然成立的。

5. 证明:如果一个整数能被10整除,那么它一定能被2和5整除。

答案:我们知道,一个数能被10整除,意味着它能被2整除且能被5整除。

因此,这个结论是显然成立的。

通过以上的习题和答案,我们可以看出初等数论的一些基本性质。

在实际应用中,初等数论有着广泛的应用。

比如在密码学中,初等数论的知识可以用于加密算法的设计;在计算机科学中,初等数论的知识可以用于算法的设计和分析等等。

因此,掌握初等数论的知识不仅有助于我们提高数学能力,还有助于我们在实际问题中解决问题。

总结起来,初等数论第三版课后习题的答案是我们巩固知识和提高能力的重要途径。

通过解答这些习题,我们可以深入理解初等数论的基本性质,为将来的学习和应用打下坚实的基础。

希望大家能够认真对待这些习题,不断提高自己的数学水平。

闵嗣鹤严士健初等数论部分习题解答(剩余类及完全剩余系)

闵嗣鹤严士健初等数论部分习题解答(剩余类及完全剩余系)

闵嗣鹤严士健初等数论部分习题解答(剩余类及完全剩余系)1.证明,0,1,,1,0,1,,1,s t s t t x u p v u p v p t s --=+=-=-≤是模s p 的一个完全剩余系。

证 易知,当0,1,,1,0,1,,1s t t u p v p -=-=- 时,s t x u p v -=+通过s p 个整数,下证这s p 个整数对模s p 两两部同余。

设()mod ,s t s t s u p v u p v p --''''''+≡+ (1)其中01,01,01,01,s t s t t t u p u p v p v p --''''''≤≤-≤≤-≤≤-≤≤-则()()mod ,mod .s t s t s t s t u p v u p v p u u p ----'''''''''+≡+≡又因01,01s t s t u p u p --'''≤≤-≤≤-,故.u u '''=从而由(1)式得()()mod ,mod .s t s t s t p v p v p v v p --''''''≡≡又由01,01ttv p v p '''≤≤-≤≤-得.v v '''=故这sp 个整数对模sp 两两不同余,从而它们作成模sp 的完全剩余系。

2. 若12,,,k m m m 是k 个两两互质的正整数,12,,,k x x x 分别通过模12,,,km m m 的完全剩余系,则1122k k M x M x M x +++通过模12k m m m m = 的完全剩余系,其中,1,2,,.i i m m M i k == 。

《初等数论》试卷及参考答案(与闵嗣鹤第三版配套)

《初等数论》试卷及参考答案(与闵嗣鹤第三版配套)

《初等数论》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.[][]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( ) 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( )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( )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( )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( ) 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.;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( ) 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 .可超过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 :( )A .3B .11C .13D .23 12.若雅可比符号1a m ⎛⎫=⎪⎝⎭,则 ( ) 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 . 4B . 3C . 2D . 1 14. 模12的所有可能的指数为;( )A .1,2,4B .1,2,4,6,12C .1,2,3,4,6,12D .无法确定 15. 若模m 的单根存在,下列数中,m 可能等于: ( ) A . 2 B . 3 C . 4 D . 12 16.对于模5,下列式子成立的是: ( )A .322ind =B . 323ind =C . 350ind =D . 3331025ind ind ind =+ 17.下列函数中不是可乘函数的是: ( ) 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x α对模m 的指数是( ) A .a B .b C .ab D .无法确定 19.()f a ,()g a 均为可乘函数,则( ) 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( )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 = ____________________; 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,2n ≥,有整数解的充分必要条件是___________________;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_______________________;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_________________________;25. 威尔生(wilson )定理:________________________________________; 26. 勒让德符号5031013⎛⎫⎪⎝⎭=________________________________________; 27. 若)(,1a p =,则a 是模p 的平方剩余的充分必要条件是_____________(欧拉判别条件); 28. 在模m 的简化剩余系中,原根的个数是_______________________; 29. 设1α≥,g 为模p α的一个原根,则模2p α的一个原根为_____________; 30. ()48ϕ=_________________________________。

《初等数论》第三版习题解答

《初等数论》第三版习题解答

第一章 整数的可除性§1 整除的概念·带余除法 1.证明定理3定理3 若12n a a a ,,,都是m 得倍数,12n q q q ,,,是任意n 个整数,则1122n n q a q a q a +++是m 得倍数.证明:12,,n a a a 都是m 的倍数。

∴ 存在n 个整数12,,n p p p 使 1122,,,n n a p m a p m a p m ===又12,,,n q q q 是任意n 个整数1122n nq a q a q a ∴+++1122n n q p m q p m q p m =+++1122()n n p q q p q p m =+++即1122n n q a q a q a +++是m 的整数2.证明 3|(1)(21)n n n ++ 证明(1)(21)(1)(21)n n n n n n n ++=+++-(1)(2)(1)(1)n n n n n n =+++-+ 又(1)(2)n n n ++,(1)(2)n n n -+是连续的三个整数故3|(1)(2),3|(1)(1)n n n n n n ++-+3|(1)(2)(1)(1)n n n n n n ∴+++-+从而可知3|(1)(21)n n n ++3.若00ax by +是形如ax by +(x ,y 是任意整数,a ,b 是两不全为零的整数)的数中最小整数,则00()|()ax by ax by ++.证:,a b 不全为0∴在整数集合{}|,S ax by x y Z =+∈中存在正整数,因而有形如ax by +的最小整数00ax by +,x y Z ∀∈,由带余除法有0000(),0ax by ax by q r r ax by +=++≤<+则00()()r x x q a y y q b S =-+-∈,由00ax by +是S 中的最小整数知0r =00|ax by ax by ∴++00|ax by ax by ++ (,x y 为任意整数) 0000|,|ax by a ax by b ∴++ 00|(,).ax by a b ∴+ 又有(,)|a b a ,(,)|a b b 00(,)|a b ax by ∴+ 故00(,)ax by a b +=4.若a ,b 是任意二整数,且0b ≠,证明:存在两个整数s ,t 使得||,||2b a bs t t =+≤成立,并且当b 是奇数时,s ,t 是唯一存在的.当b 是偶数时结果如何? 证:作序列33,,,,0,,,,2222b b b b b b ---则a 必在此序列的某两项之间即存在一个整数q ,使122q q b a b +≤<成立 ()i 当q 为偶数时,若0.b >则令,22q qs t a bs a b ==-=-,则有 02222b q q qa bs t ab a b b t ≤-==-=-<∴<若0b < 则令,22q qs t a bs a b =-=-=+,则同样有2b t <()ii 当q 为奇数时,若0b >则令11,22q q s t a bs a b ++==-=-,则有若 0b <,则令11,22q q s t a bs a b ++=-=-=+,则同样有2b t ≤,综上所述,存在性得证.下证唯一性当b 为奇数时,设11a bs t bs t =+=+则11()t t b s s b -=-> 而111,22b bt t t t t t b ≤≤∴-≤+≤ 矛盾 故11,s s t t == 当b 为偶数时,,s t 不唯一,举例如下:此时2b为整数 11312(),,22222b b b b b b b t t ⋅=⋅+=⋅+-=≤§2 最大公因数与辗转相除法 1.证明推论4.1推论4.1 a ,b 的公因数与(a ,b )的因数相同. 证:设d '是a ,b 的任一公因数,∴d '|a ,d '|b 由带余除法111222111111,,,,,0n n n n n n n n n n a bq r b r q r r r q r r r q r r r r b---++-=+=+=+==≤<<<<∴(,)n a b r =∴d '|1a bq -1r =, d '|122b r q r -=,┄, d '|21(,)n n n n r r q r a b --=+=,即d '是(,)a b 的因数。

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若 b 0 ,则令 s
得证. 下证唯一性 当 b 为奇数时,设 a bs t bs1 t1 则 t t1 b( s1 s ) b 而t
b b , t1 t t1 t t1 b 矛盾 故 s s1 , t t1 2 2
b 为整数 2
ax0 by0
x, y Z ,由带余除法有 ax by (ax0 by0 )q r , 0 r ax0 by0
则 r ( x x0 q )a ( y y0 q )b S ,由 ax0 by0 是 S 中的最小整数知 r 0
ax0 by0 | ax by ax0 by0 | ax by
a, b Z , b 0, s, t Z , 使 a bs t ,| t |
b 。 , 2
s1 , t1 ,使 b s1t t1 ,| t1 | sn , tn , tn 2 tn 1sn tn ; sn 1 , tn 1 , tn 1 tn sn 1 tn 1 ;
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《初等数论》 (闵嗣鹤、严士健编著) (第三版)习题解答
是一个整数系数多项式且 a0 ,an 都不是零,则(1)的根只能是以 a0 的因数作分子以 an 为 分母的既约分数,并由此推出 2 不是有理数. 证:设(1)的任一有理根为
p , ( p, q ) 1, q 1 。则 q
a bs t ,
| t |
|b| 2
成立,并且当 b 是奇数时,s,t 是唯一存在的.当 b 是偶数时结果如何? 证:作序列 ,
3b b b 3b , b , , 0, , b , , 则 a 必在此序列的某两项之间 2 2 2 2
q q 1 b a b 成立 2 2 q q , t a bs a b ,则有 2 2
2
p2 , 2q 2 p 2 , ( p 2 , q 2 ) (2q 2 , p 2 ) q 2 1 2 q
但由 ( p, q ) 1, q 1 知 ( p 2 , q 2 ) 1 ,矛盾,故 2 不是有理数。 §4 质数·算术基本定理
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《初等数论》 (闵嗣鹤、严士健编著) (第三版)习题解答
q 1 q 1 , t a bs a b ,则有 2 2
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(ii ) 当 q 为奇数时,若 b 0 则令 s
《初等数论》 (闵嗣鹤、严士健编著) (第三版)习题解答

b b q 1 q 1 t a bs a ba b 0 t 2 2 2 2 b q 1 q 1 综上所述,存在性 , t a bs a b ,则同样有 t 2 , 2 2
1.试造不超过 100 的质数表 解:用 Eratosthenes 筛选法 (1)算出 100 10 a (2)10 内的质数为:2,3,5,7 (3)划掉 2,3,5,7 的倍数,剩下的是 100 内的素数 将不超过 100 的正整数排列如下: 1 11 21 31 41 51 61 71 81 91 2 12 22 32 42 52 62 72 82 92 3 13 23 33 43 53 63 73 83 93 4 14 24 34 44 54 64 74 84 94 5 15 25 35 45 55 65 75 85 95 6Байду номын сангаас16 26 36 46 56 66 76 86 96 7 17 27 37 47 57 67 77 87 97 8 18 28 38 48 58 68 78 88 98 9 19 29 39 49 59 69 79 89 99 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100
当 b 为偶数时, s, t 不唯一,举例如下:此时
3
b b b b b b 1 b 2 ( ), t1 , t1 2 2 2 2 2
§2 最大公因数与辗转相除法 1.证明推论 4.1 推论 4.1 a,b 的公因数与(a,b)的因数相同. 证:设 d 是 a,b 的任一公因数, d |a, d |b 由带余除法
又 n( n 1)( n 2) , ( n 1) n( n 2) 是连续的三个整数 故 3 | n( n 1)( n 2), 3 | ( n 1) n( n 1)
3 | n( n 1)( n 2) ( n 1) n( n 1)
从而可知
3 | n( n 1)(2n 1)
∴ p | an
p ,且 p | a0 , q | an 。 q
假设 2 为有理数, x 2, x 2 2 0 ,次方程为整系数方程,则由上述结论,可知其 有有理根只能是
1, 2 ,这与 2 为其有理根矛盾。故 2 为无理数。
另证,设 2 为有理数 2 =
p , ( p, q ) 1, q 1 ,则 q
即 d 是 ( a, b) 的因数。
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《初等数论》 (闵嗣鹤、严士健编著) (第三版)习题解答
反过来 ( a, b) | a 且 ( a, b) | b ,若 d | ( a, b), 则 d | a, d | b ,所以 ( a, b) 的因数都是 a , b 的公因 数,从而 a , b 的公因数与 ( a, b) 的因数相同。 2.证明:见本书 P2,P3 第 3 题证明。 3.应用§1 习题 4 证明任意两整数的最大公因数存在,并说明其求法,试用你的所说的求 法及辗转相除法实际算出(76501,9719) . 解:有§1 习题 4 知:
证:设 [a1 , a2 , , an ] m1 ,则 ai | m1 (i 1, 2, , n)
∴ | ai || m1 (i 1, 2, , n) 又设 [| a1 |,| a2 |, ,| an |] m2
则 m2 | m1 。反之若 | ai || m2 ,则 ai | m2 , m1 | m2 从而 m1 m2 ,即 [a1 , a2 , , an ] = [| a1 |,| a2 |, ,| an |]2 3.设 an x n an 1 x n 1 a1 x a0 (1)
a bq1 r1 , b r1q2 r2 , , rn 2 rn 1qn rn , rn 1 rn qn 1 , 0 rn 1 rn rn 1 r1 b
(a, b) rn d | a bq1 r1 , d | b r1q2 r2 ,┄, d | rn 2 rn 1qn rn (a, b) ,
充分性。若存在整数 s,t 使 as+bt=1,则 a,b 不全为 0。 又因为 ( a, b) | a, ( a, b) | b ,所以 ( a, b | as bt ) 又 ( a, b) 0 , ( a, b) 1 2.证明定理 3 定理 3 即 ( a, b) |1 。
a1 , a2 , an | a1 |,| a2 | ,| an |
且 | tn |
|t | b , , 如此类推知: 2 22
| tn 1 | | tn 2 | |t | |b| 2 n n 1 2 2 2 2
而 b 是一个有限数,n N , 使 tn 1 0
(a, b) (b, t ) (t , t1 ) (t1 , t2 ) (tn , tn 1 ) (tn , 0) tn ,存在其求法为: (a, b) (b, a bs ) (a bs, b (a bs ) s1 )
证:由 P3§1 习题 4 知在(1)式中有
0 rn 1 rn 1
rn 1 rn 2 r b 2 n11 n ,而 rn1 2 2 2 2
b , 2n b , 2n
n log 2 b
log b log b ,即 n log 2 log 2
即存在一个整数 q ,使
(i ) 当 q 为偶数时,若 b 0. 则令 s
b q q q 0 a bs t a b a b b t 2 2 2 2
若 b 0 则令 s
b q q , t a bs a b ,则同样有 t 2 2 2
即 q1a1 q2 a2 qn an 是 m 的整数 2.证明 3 | n( n 1)(2n 1) 证明 n( n 1)(2n 1) n( n 1)( n 2 n 1)
n( n 1)( n 2) ( n 1) n( n 1)
3.若 ax0 by0 是形如 ax by (x,y 是任意整数,a,b 是两不全为零的整数)的数中最小 整数,则 (ax0 by0 ) | (ax by ) .
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《初等数论》 (闵嗣鹤、严士健编著) (第三版)习题解答
证: a, b 不全为 0
在整数集合 S ax by | x, y Z 中存在正整数,因而有形如 ax by 的最小整数
( x, y 为任意整数) ax0 by0 | a, ax0 by0 | b
ax0 by0 | (a, b). 又有 ( a, b) | a , ( a, b) | b (a, b) | ax0 by0 故 ax0 by0 (a, b)
4.若 a,b 是任意二整数,且 b 0 ,证明:存在两个整数 s,t 使得
p p p an ( ) n an 1 ( ) n 1 a1 a0 0 q q q
an p n an 1 p n 1q a1 pq n 1 a0 q n 0
由 (2) an p n an 1 p n 1q a1 pq n 1 a0 q n , 所以 q 整除上式的右端,所以 q | an p n ,又 ( p, q ) 1, q 1 , 所以 ( q, p n ) 1, q | an ; 又由(2)有 an p n an 1 p n 1q a1 pq n 1 a0 q n 因为 p 整除上式的右端,所以 P | a0 q n , ( p, q ) 1, q 1 ,所以 ( q n , p ) 1, 故(1)的有理根为 (2)
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