整数の応用
合同式
和・差・積の余り
和・差・積の余り
5+6を4で割った余りは, $5+6=11$ であるから, $11=4\cdot2+3$ より3である.
これは,5を4で割った余りの1と,6を4で割った余りの2を加えた3と等しい.
すなわち,「足してから割った余り」と「割ってから足した余り」が等しくなっている. 一般的に次のことが言える.
和・差・積の余り
2つの整数 $a,b$ を $m$ で割った時の余りを,それぞれ $r,r'$ とすると,次のことが成り立つ.
- $a+b$ を $m$ で割った余りは, $r+r'$ を $m$ で割った余りと等しい.
- $a−b$ を $m$ で割った余りは, $r−r'$ を $m$ で割った余りと等しい.
- $ab$ を $m$ で割った余りは, $rr'$ を $m$ で割った余りと等しい.
【証明】
和・差・積の余り
- $5^{100}$ を4で割った余りを求めよ.
- $2^{100}$ を7で割った余りを求めよ.
なし
合同式とは何か
合同式とは何か
合同式
2つの整数 $a,b$ を $m$ で割った時の余りが等しいとき, $a$ と $b$ は $m$ を法として合同である,といい
\[a\equiv b\pmod m\]と表す.
合同式の性質
合同式の性質
合同式については,次のことが成り立つ.
合同式
$a,b,c$ を整数, $m$ を正の整数とするとき,次のことが成り立つ.
- $a\equiv a\pmod{m}$
- $a\equiv b\pmod{m}$ ならば, $b\equiv a\pmod{m}$
- $a\equiv b\pmod{m}$ かつ $b\equiv c\pmod{m}$ ならば, $a\equiv c\pmod{m}$
合同式の性質
$a,b,c,d$ を整数, $m,n$ を正の整数とし,以下 $m$ を法とする. $a\equiv c$ かつ $b\equiv d$ のとき,次のことが成り立つ.
- $a+b\equiv c+d$
- $a-b\equiv c-d$
- $ab\equiv cd$
- $a^n\equiv c^n$
倍数の判定
なし
なし
整数の応用的な論点
ピタゴラス数
ピタゴラス数
中国式剰余定理
中国式剰余定理
フェルマーの小定理
フェルマーの小定理