求解同余方程5ˣ ≡ 3 mod 2017的整数解x
求解同余方程5ˣ ≡ 3 mod 2017的整数解x
嘿,你的思路方向是对的——用原根解离散对数方程确实是这类问题的标准路数,但其实不用深入复杂的原根计算,我们先通过一个简单的模小整数验证就能快速判断结果:
- 先看模4的情况:2017除以4余1,所以5≡1 mod4,3≡3 mod4。方程左边5^x ≡1^x=1 mod4,右边是3≡3 mod4,显然1≠3,这直接说明原方程没有整数解。
你提到用计算机算出x=1030,应该是计算出错了,我们可以手动验证一下:5^1030 mod4=1^1030=1,而3 mod4=3,两者明显不相等,这个结果肯定不对。
如果一定要顺着原根的思路展开分析,我们也可以补全逻辑:
- 2017是质数,所以模2017的乘法群是阶为2016=2⁵×3²×7的循环群。
- 对于离散对数方程a^x≡b mod p(p为质数),有解的前提是b能被a生成的群包含。但这里5的任何次幂模4都是1,而3模4是3,1永远无法等于3,这就从根源上否定了解的存在。
- 补充个小细节:之前我误以为5是模2017的原根,但其实当p≡1 mod4时,原根模4必须是3(因为原根的(p-1)/2次方要≡-1 modp,而1的任何次方都是1,不可能等于-1),所以5≡1 mod4,根本不可能是模2017的原根,这也侧面验证了它生成不了模4为3的数3。
总结下来,这个方程没有整数解,你之前的计算机结果应该是计算失误啦。
备注:内容来源于stack exchange,提问作者noname
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