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文档简介

第5讲二次剩余教师:李艳俊本讲内容一、二次剩余的概念二、模为奇素数的平方剩余与平方非剩余三、勒让德符号四、雅可比符号五、小结一、二次剩余的概念二次同余式的一般形式是其中m是正整数,。上式等价于同余式

定义1设m是正整数,若同余式有解,则a叫做模m的平方剩余(或二次剩余);否则a叫做模m的平方非剩余(或二次非剩余)。例1分别求出模11,12的二次剩余和二次非剩余。解:模11的二次剩余是:1,3,4,5,9;二次非剩余是:2,6,7,8,10。模12的二次剩余是:1;二次非剩余是:5,7,11。例2求满足同余式的所有的点。解:模7的二次剩余是:1,2,4;二次非剩余是:3,5,6。对,分别求出对应的的值为无解无解二、模为奇素数的平方剩余与平方非剩余

定理1(欧拉判别条件)设p是奇素数,,则

(1)a是模p的平方剩余的充分必要条件是

(2)a是模p的平方非剩余的充分必要条件是当a是模p的平方剩余时,同余式恰有两解。解:例判断137是否为模227平方剩余。

定理2设p是奇素数,则模p的简化剩余系中平方剩余与平方非剩余的个数各为,且个平方剩余与序列中的一个数同余,且仅与一个数同余。所以137是模227平方非剩余。三、勒让德符号由此定义,欧拉判别法则可以表示成如下形式:

定义设p是素数,定义勒让德符号如下:定理设p是奇素数,则对任意整数a,有设p是奇素数,则勒让德符号有如下性质:(2),进一步,若,则;(3),进一步,若,则,若,则;(1),;(5)若是互素的奇素数,则。(4);例1计算如下勒让德符号的值。(1)

(2)

(3)m是否为素数q=0q=1q=-1q=2out:01停止否是,计算nmodm=q返回为奇数;为偶数。例2

判断同余式是否有解?有解时,求出其解数。例3判断同余式是否有解?有解时,求出其解数。

注意:雅可比符号为1时,不能判断a是否为模m的平方剩余。例如四、雅可比符号

定义设是奇素数的乘积。对任意整数,定义雅可比(Jacobi)符号为

因为,而同余式组的每个同余式都无解,所以3是模119的平方非剩余。当m为奇素数时,则上式为勒让德符号。

如果,则;设m是奇数,则雅可比符号有以下性质:

,如果,则;(3)(2);(1),(4)(5)设m,n都是奇数,则。例判断同余式是否有解?解:不用考虑563是否为素数,直接计算雅可比符号:所以同余式无解。当n是合数的时候,若(a/n)=1,则a不一定是模n的二次剩余。定义则有。集合中的数称为模n的伪二次剩余。124581011131617192014164116161416411-11-1-11-111-11-1111-11-11-11-1-1-11-111-1-1-1-111-11例:a结论:猜想二次剩余问题的难度与因子分解难度相当。定理3.12若n=pq,且n的素因子p和q已知,则整数a为模n的二次剩余,当且仅当五、小结1、m是正整数a是m的二次剩余。2、欧拉判别条件p是奇素

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