Lagrange 定理(数论)

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拉格朗日定理
术语名称 拉格朗日定理
英语名称 Lagrange's theorem

拉格朗日定理(Lagrange's theorem)在数论领域,指质数模高次同余方程解数同时不超过次数和模数。

定理

对质数 [math]\displaystyle{ p }[/math] ,整系数多项式函数 [math]\displaystyle{ f(x) = a_n x^n + a_{n-1} x^{n-1} + \dots + a_0 \in \mathbb{Z}[x] }[/math] ,则对 [math]\displaystyle{ n }[/math] 次同余方程 [math]\displaystyle{ f(x)\equiv 0 \pmod p (p\not\mid a_n) }[/math] 以下两项最少有一项成立:

  • [math]\displaystyle{ f(x) }[/math] 的每项的系数都被 [math]\displaystyle{ p }[/math] 整除,此时同余方程解数为 [math]\displaystyle{ p }[/math] ,即 [math]\displaystyle{ 0,1,2,\dots,p-1 }[/math]
  • 同余方程解数不超过 [math]\displaystyle{ \deg f(x) }[/math]

推论

如果解数大于多项式次数,则多项式必每项系数都被模数整除。

两个次数小于模数 [math]\displaystyle{ p }[/math] 的多项式,若其模 [math]\displaystyle{ p }[/math] 恒等同余,则其模 [math]\displaystyle{ p }[/math] 同余。


同余理论
同余 剩余类 互质剩余类
完全剩余系 简化剩余系Euler 函数
Fermat 小定理 Euler 定理
一元同余方程
一次 一次同余方程大衍求一术
中国剩余定理
二次 二次同余方程二次剩余
Euler 准则Legendre 符号二次互反律Jacobi 符号
高次 二项同余方程[math]\displaystyle{ n }[/math] 次剩余
质数模高次同余方程Lagrange 定理等价同余方程