原根

阶:

由欧拉定理可知,对 a∈Z,m∈N∗,若 (a,m)=1,则 aφ(m)≡1(modm).

  1. a, a2, ⋯, aδm(a) 模 m 两两不同余。
  1. 若 an≡1(modm),则 δm(a)∣n.

  2. 若 ap≡aq(modm),则有 p≡q(modδm(a)).

  3. 设 m∈N∗,a, b∈Z,(a,m)=(b,m)=1,则

δm(ab)=δm(a)δm(b)
的充分必要条件是
(δm(a),δm(b))=1

  1. 设 k∈N,m∈N∗,a∈Z,(a,m)=1,则
    δm(ak)=δm(a)(δm(a),k)

原根:

即 g 满足
δm(g)=|Zm∗|=φ(m). 当 m 是质数时,我们有 gimodm,0<i<m 的结果互不相同。

1 原根判定定理:

设 m⩾3,(g,m)=1,则 g 是模 m 的原根的充要条件是,对于 φ(m) 的每个素因数 p,都有
gφ(m)p≢1(modm).

2 原根存在定理:

一个数 m 存在原根当且仅当 m=2,4,pα,2pα,其中 p 为奇素数,α∈N∗.