初等數論練習題答案

2022-10-10 08:45:05 字數 4747 閱讀 6086

一、填空題

1、d(2420)=12; (2420)=_880_

2、設a,n是大於1的整數,若an-1是質數,則a=_2.

3、模9的絕對最小完全剩餘系是_.

4、同餘方程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 tz。.

6、分母是正整數m的既約真分數的個數為_(m)_。

7、18100被172除的餘數是_256。

8、=-1。

9、若p是素數,則同餘方程x p 1 1(mod p)的解數為 p-1 。

二、計算題

1、解同餘方程:3x211x20 0 (mod 105)。

解:因105 = 357,

同餘方程3x211x20 0 (mod 3)的解為x 1 (mod 3),

同餘方程3x211x38 0 (mod 5)的解為x 0,3 (mod 5),

同餘方程3x211x20 0 (mod 7)的解為x 2,6 (mod 7),

故原同餘方程有4解。

作同餘方程組:x b1 (mod 3),x b2 (mod 5),x b3 (mod 7),

其中b1 = 1,b2 = 0,3,b3 = 2,6,

由孫子定理得原同餘方程的解為x 13,55,58,100 (mod 105)。

2、判斷同餘方程x2≡42(mod 107)是否有解?

故同餘方程x2≡42(mod 107)有解。

3、求(127156+34)28除以111的最小非負餘數。

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)

從而5056 ≡16(mod 111)。

故(127156+34)28≡(16+34)28 ≡5028≡70(mod 111)

三、證明題

1、已知p是質數,(a,p)=1,證明:

(1)當a為奇數時,ap-1+(p-1)a≡0 (mod p);

(2)當a為偶數時,ap-1-(p-1)a≡0 (mod p)。

證明:由尤拉定理知ap-1≡1 (mod p)及(p-1)a≡-1 (mod p)立得(1)和(2)成立。

2、設a為正奇數,n為正整數,試證≡1(mod 2n+21)

證明設a = 2m 1,當n = 1時,有

a2 = (2m 1)2 = 4m(m 1) 1 1 (mod 23),即原式成立。

設原式對於n = k成立,則有 1 (mod 2k + 2) = 1 q2k + 2,

其中qz,所以 = (1 q2k + 2)2 = 1 q 2k + 3 1 (mod 2k + 3),

其中q 是某個整數。這說明式(1)當n = k 1也成立。

由歸納法知原式對所有正整數n成立。

3、設p是乙個素數,且1≤k≤p-1。證明: (-1 )k(mod p)。

證明:設a= 得:

k!·a =(p-1)(p-2)…(p-k)≡(-1)(-2)…(-k)(mod p)

又(k!,p)=1,故a = (-1 )k(mod p)

4、設p是不等於3和7的奇質數,證明:p6≡1(mod 84)。

說明:因為84=4×3×7,所以,只需證明:

p6≡1(mod 4) p6≡1(mod3p6≡1(mod 7) 同時成立即可。

證明:因為84=4×3×7及p是不等於3和7的奇質數,所以

(p,4)=1,(p,3)=1,(p,7)=1。

由尤拉定理知:p(4)≡p2≡1(mod 4),從而 p6≡1(mod 4)。

同理可證:p6≡1(mod3) p6≡1(mod 7)。 故有p6≡1(mod 84)。

注:設p是不等於3和7的奇質數,證明:p6≡1(mod 168)。(見趙繼源p86)

初等數論練習題二

一、填空題

1、d(1000)=_16_;σ(1000)=_2340_.

2、2010!的標準分解式中,質數11的次數是199__.

3、費爾馬(fermat)數是指fn=+1,這種數中最小的合數fn中的n=5。

4、同餘方程13x≡5(mod 31)的解是x≡29(mod 31)___

5、分母不大於m的既約真分數的個數為(2)+ (3)+…+ (m)。

6、設7∣(80n-1),則最小的正整數n=_6__.

7、使41x+15y=c無非負整數解的最大正整數c=__559__.

8、=_1__.

9、若p是質數,np 1,則同餘方程x n 1 (mod p) 的解數為n .

二、計算題

1、試求被19除所得的餘數。

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:

≡20023n+1≡(20023)n×2002≡7(mod 19)

2、解同餘方程3x14 4x10 6x 18 0 (mod 5)。

解:由fermat定理,x5 x (mod 5),因此,原同餘方程等價於2x2 x 3 0 (mod 5)

將x 0,1,2 (mod 5)分別代入上式進行驗證,可知這個同餘方程解是x 1 (mod 5)。

3、已知a=5,m=21,求使a x 1 (mod m)成立的最小自然數x。

解:因為(5,21)=1,所以有尤拉定理知5(21)≡1(mod 21)。

又由於(21)=12,所以x|12,而12的所有正因數為1,2,3,4,6,12。

於是x應為其中使 5 x 1 (mod 12)成立的最小數,經計算知:x=6。

三、證明題

1、試證13|(54m+46n+2000)。(提示:可取模13進行計算性證明)

證明:54m+46n+2000 252m+642n+2000 (-1)2m+(-1)2n+2000 2002 0(mod 13)。

2、證明wilson定理的逆定理:若n > 1,並且(n 1)! 1 (mod n),則n是素數。

證明:假設n是合數,即n = n1n2,1 < n1 < n,由題設易知(n 1)! 1 (mod n1),得

0 1 (mod n1),矛盾。故n是素數。

3、證明:設ps表示全部由1組成的s位十進位制數,若ps是素數,則s也是乙個素數。

證明:假設s是合數,即s=ab,1其中m>1是正整數。

由pa>1也是正整數知ps是合數,這與題設矛盾。故s也是乙個素數。

4、證明:若2p 1是奇素數,則 (p!)2 (1)p 0 (mod 2p 1)。

證明:由威爾遜定理知 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、設p是大於5的質數,證明:p4≡1(mod 240)。(提示:可由尤拉定理證明)

證明:因為240=23×3×5,所以只需證:p4≡1(mod 8),p4≡1(mod 3),p4≡1(mod 5)即可。

事實上,由(8)=4,(3)=2,(5)=4以及尤拉定理立得結論。

初等數論練習題三

一、單項選擇題

1、若n>1,(n)=n-1是n為質數的( c )條件。

a.必要但非充分條件 b.充分但非必要條件 c.充要條件 d.既非充分又非必要條件

2、設n是正整數,以下各組a,b使為既約分數的一組數是( d )。

3、使方程6x+5y=c無非負整數解的最大整數c是( a )。

a.19b.24 c.25d.30

4、不是同餘方程28x≡21(mod 35)的解為( d )。

35) b. x≡7(mod 35) c. x≡17(mod 35) d. x≡29(mod 35)

5、設a是整數,(1)a≡0(mod9) (2)a≡2010(mod9)

(3)a的十進位表示的各位數字之和可被9整除

(4)劃去a的十進位表示中所有的數字9,所得的新數被9整除

以上各條件中,成為9|a的充要條件的共有( c )。

a.1個 b.2個 c.3個 d.4個

二、填空題

1、σ(2010)=_4896____; (2010)=528。

2、數的標準分解式中,質因數7的指數是_3。3、每個數都有乙個最小質因數。所有不大於10000的合數的最小質因數中,最大者是97。

4、同餘方程24x≡6(mod34)的解是x1≡13(mod34) x2≡30(mod34)_。

5、整數n>1,且(n-1)!+1≡0(mod n),則n為素數。

6、3103被11除所得餘數是_5_。

7、=_-1_。

三、計算題

1、判定 (ⅰ) 2x3 x2 3x 1 0 (mod 5)是否有三個解;

(ⅱ) x6 2x5 4x2 3 0 (mod 5)是否有六個解?

解:(ⅰ) 2x3 x2 3x 1 0 (mod 5)等價於x3 3x2 4x 3 0 (mod 5),又x5 x = (x3 3x2 4x 3)(x2 3x 5) + (6x2 12x 15),其中r(x) = 6x2 12x 15的係數不都是5的倍數,故原方程沒有三個解。

初等函式練習題 二

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