Что такое примитивный элемент поля ℤp?
2 часа поиска в Интернете не дали хоть сколько-нибудь понятного объяснения.
Все, что понял, это целое число $%x$% в промежутке $%1 < x < p-1$% с определенными свойствами. Необходимо научится находить примитивный элемент $%x$% для любого $%p$%, но пока нет понимания, что вообще это такое.

задан 23 Ноя '14 1:59

изменен 24 Ноя '14 18:24

%D0%92%D0%B8%D1%82%D0%B0%D0%BB%D0%B8%D0%BD%D0%B0's gravatar image


9917

10|600 символов нужно символов осталось
0

Это такой элемент поля, степенью которого являются все ненулевые элементы. Его ещё называют первообразным корнем по модулю $%p$% -- это то же самое.

Например, при $%p=7$% можно рассмотреть степени двойки: 1, 2, 4, ... , и дальше остатки начинают периодически повторяться. Значит, 2 не годится в качестве такого элемента. А если взять степени тройки (их остатки от деления на 7), то получатся числа 1, 3, 2, 6, 4, 5. Это все ненулевые остатки. Значит, 3 будет первообразным корнем по модулю 7.

В теории чисел доказывается теорема, из которой следует, что первообразные корни по любому (нечётному) простому модулю существуют; известно также их количество. Однако для данного $%p$% требуется какой-то перебор, позволяющий находить такой элемент. Сразу обычно бывает не ясно, что подойдёт. Какой-то простой закономерности на этот счёт не имеется.

Фактически, нужно уметь решать такую достаточно общую задачу: дано простое число $%p$% и некоторое целое $%a$%, не делящееся на $%p$%. И надо научиться выяснять (желательно как можно более быстрым способом), будет ли $%a$% первообразным корнем. Если научиться это делать, то далее просто перебираем значения для $%a$%, беря числа 2, -2, 3, -3 и так далее. Какое-то из них достаточно быстро подойдёт, но какое именно -- это сказать по внешнему виду числа $%p$% достаточно непросто.

Если нужно, я могу описать на каком-нибудь типовом примере способ проверки.

ссылка

отвечен 23 Ноя '14 2:26

Уже многое понятно.
Допустим, мы идем перебором чисел $%a$% и их степеней $%x$%. Можно ли утверждать, что если:
$%a^{x-1} < p$% и $%a^x > p$% и $%a^x \mod p != a$% то $%a$% является примитивным элементом поля $%ℤp$%?

(23 Ноя '14 2:49) Тимур 1

@Тимур_77: обычно следят за остатками от деления на $%p$%, поэтому все они меньше $%p$%. Сами степени могут быть очень большими, и за ними следить трудно. То утверждение, о котором Вы спросили, неверно. Момент, когда одна степень меньше $%p$%, а следующая больше, бывает всегда, но из этого ничего не следует.

(23 Ноя '14 3:08) falcao

Значит, чтобы утверждать, что число $%a$% - первообразный корень, необходимо пройтись по его степеням ($%a^x \mod p$%) пока не будут получены все числа меньшие $%p$%? И если да, то верно ли, что если получился повтор, то число $%a$% точно не первообразный корень?

(23 Ноя '14 3:14) Тимур 1

@Тимур_77: да, нужно пройтись по всем степеням, выясняя, какой при этом получается минимальный период. Если он равен $%p-1$%, то все ненулевые остатки появятся. Если же повтор числа произойдёт раньше времени, то период будет меньше $%p-1$%, и тогда число не будет первообразным корнем. Для малых значений $%p$% лучше всё в таком виде и делать, а для значений чуть побольше есть убыстренные способы.

(23 Ноя '14 3:21) falcao

Огромное спасибо, очень помогло.

(24 Ноя '14 22:11) Тимур 1
10|600 символов нужно символов осталось
Ваш ответ

Если вы не нашли ответ, задайте вопрос.

Здравствуйте

Математика - это совместно редактируемый форум вопросов и ответов для начинающих и опытных математиков, с особенным акцентом на компьютерные науки.

Присоединяйтесь!

отмечен:

×18

задан
23 Ноя '14 1:59

показан
2447 раз

обновлен
24 Ноя '14 22:11

Отслеживать вопрос

по почте:

Зарегистрировавшись, вы сможете подписаться на любые обновления

по RSS:

Ответы

Ответы и Комментарии

Дизайн сайта/логотип © «Сеть Знаний». Контент распространяется под лицензией cc by-sa 3.0 с обязательным указанием авторства.
Рейтинг@Mail.ru