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简明信息安全数学基础答案

简明信息安全数学基础答案

【篇一:信息安全数学基础答案】

,4,1,5.

(2) 100=22*52, 3288=23*3*137.

(4) a,b可以表示成多个素因子的乘积a=p1p2––pr, b=q1q2––qs,又因为(a, b)=1,表明a, b没有公共(相同)素因子. 同样可以将an, bn表示为多个素因子相乘an=(p1p2––pr)n, bn=(q1q2––qs)n明显an, bn也没有公共(相同)素因子.

(5)同样将a, b可以表示成多个素因子的乘积a=p1p2––pr,

b=q1q2––qs, an=(p1p2––pr)n, bn=(q1q2––qs)n,因为an| bn所以对任意的i有, pi的n次方| bn, 所以bn中必然含有a的所有素因子, 所以b中必然含有a的所有素因子, 所以a|b.

(6)因为非零a, b, c互素,所以(a, b)=(a, c)=1,又因为a=p1p2––pr, b=q1q2––qs, ab=p1p2––prq1q2––qs, 又因为a, b, c互素, 所

以a, b, c中没有公共(相同)素因子, 明显ab和c也没有公共(相同)素因子.所以(ab, c)= (a, b)(a, c).

(7)

2,3,5,7,11,13,17,19,23,29,31,37,41,43,47,53,59,61,67,71,73,79,83, 89,97,101,103,107, 109, 113,

127,131,137,139,149,151,157,163,167,173,179,181,191,193,197,1 99.

(11)对两式进行变形有21=0(mod m), 1001=0(mod m),可以看出要求满足的m即使求21和1001的公约数, 为7和1.

(12) (70!)/(61!)= 62*63*––*70=(-9)*(-8)*––*(-1)=-9!=-

362880=1(mod 71). 明显61!与71互素, 所以两边同乘以61!, 所以70!=61!(mod 71).

(13)当n为奇数时2n=(-1)n=-1=2(mod 3), 两边同时加上1有

2n+1=0(mod 3), 所以结论成立.

当n为偶数时2n=(-1)n=1(mod 3), 两边同时加上1有

2n+1=2(mod 3), 所以结论成立.

(14)第一个问:因为(c,m)=d, m/d为整数.假设ac=k1m+r,

bc=k2m+r,有ac=k1d(m/d)+r, bc=k2d(m/d)+r所以ac=bc(mod

m/d),因为(c,m/d)=1,所以两边可以同除以一个c, 所以结论成立.

第二个问题:因为a=b(mod m), 所以a-b=ki*mi,a-b是任意mi的倍数,所以a-b是mi公倍数,所以[mi]|a-b.(利用式子:最小公倍数=每个数的乘积/最大公约数, 是错误的, 该式子在两个数时才成立)(15)将整数每位数的值相加, 和能被3整除则整数能被3整除,

和能被9整除则整数能被9整除, (1)能被3整除, 不能被9整除,(2)都不能,(3)都不能,(4)都不能

第二章

(1)判断方法:分别验证1.对运算是否封闭, 2.对任意的a, b, c

是否满足结合律, 3.对任意a是否存在单位元, 4.对任意a是否存在逆元. 可以得出在(1)-(6)中(2),(3),(6)构成群, (1)不满足结合律, (4)不存

在单位元, (5)不满足结合律.

(5)证明:显然在群中单位元e满足方程x2=x, 假设存在一个元素a满足方程x2=x, 则有a2=a, 两边同乘以a-1有a=e. 所以在群中只有单位元满足方程x2=x.

(6)证明:因为群g中每个元素都满足方程x2=e, 所以对群中任

意元素a,b有aa=e, bb=e, (ab)2=abab=e. 对abab=e, 方程两边左

乘以a, 右乘以b有aababb=(aa)ba(bb)=ba=aeb=ab, 有ab=ba, 所以g是交换群.

(7)证明:充分性:因为在群中对任意元素a,b有(ab)2=a2b2即abab=aabb, 方程两边左乘以a的逆元右乘以b的逆元, 有a-

1ababb-1= a-1aabbb-1, 有ab=ba, 所以g是交换群.

,b有ab=ba, 方程两边左乘以a右乘以b有abab=aabb, 有

(ab)2=a2b2.

(9)证明:对群中任意元素a,b有ab(ab)-1=e, 方程两边先左乘以a的逆元有b(ab)-1=a-1, 在左乘以b的逆元有(ab)-1=b-1a-1, 所以结论成立.

(12)证明:显然mz是群z的一个非空子集, 验证封闭性, 结合律, 单位元, 逆元, 得出mz是一个群, 所以mz是z的子群.

(因为对mz中任意元素am, bm有am-bm=(a-b)m, 因为a-b∈z, 所以(a-b)m∈mz, 所以mz是群z的一个子群).

(13)证明:设群g的两个子群为g1, g2, 则对任意a,b∈g1∩g2

有ab-1∈g1, ab-1∈g2, 所以ab-1∈g1∩g2, 所以g1∩g2也是g的

子群.

(14)证明:设g是一个群, 对任意a,b∈g, 存在一个g到h的映

射f,并且f(ab)=f(a)f(b).对任意f(a),f(b)∈h有f(a)f(b)=f(ab)∈h, 所

以h满足运算的封闭性. 对任意f(a),f(b),f(c)有

(f(a)f(b))f(c)=f(ab)f(c)=f((ab)c), f(a)(f(b)f(c))=f(a)f(bc)=f(a(bc)), 又

因为(ab)c=a(bc), 所以(f(a)f(b))f(c)=f(a)(f(b)f(c)), 所以h满足结合律. 对任意f(a)∈h, 有f(ae)=f(a)=f(a)f(e), 所以f(e)是h的单位元, 对任

意的f(a)∈h, 有f(aa-1)=f(e)=f(a)f(a-1), 所以f(a)的逆元为f(a-1). 所以h是一个群.

(16)证明:设a到a-1的一一映射为f.

充分性:对任意g中a,b有f(a)=a-1, f(b)=b-1, f(ab)=(ab)-1又因为f同构, 所以

f(ab)=f(a)f(b)=(ab)-1=a-1b-1=(ba)-1, 由(ab)-1=(ba)-1有ba=ab, 所以g是交换群.

必要性由上反推可得.

第三章

(2)第一个问题:设该有限群为g, 对任意阶大于2的元素a∈g, 有an=e, n为使得上式成立的最小正整数且n2. 明显在群中存在一个a-1, 且a≠a-1(若相等则a2=e, 与a的阶大于2矛盾), 有(a-1)n=e, 所以a-1的阶也大于2. 综上对任意阶大于2的元素a, 存在a-1的阶也大于2. 所以结论成立.

第二个问题:因为在群g中只有e的阶为1, 在由上个结论有阶大于2的元素个数为偶数, 由已知条件g的阶为偶数可知结论成立.

(5)对a生成一个阶为n的循环群g, am生成的循环群的阶为

n/(n,m)=n. 又因为am∈g所以am也生成g.

(6)设g的阶为n, 由已知可得g为一个群, 有由g与g同态可知

f(e)为g的单位元,f(g) ∈g, 且对任意gk∈g, 有f(gk)=(f(g))k, 所以g 中任意元素都可以由f(g)生成表示成(f(g))k, 当k=n时有

(f(g))n=f(gn)=f(e), 所以g也是也是一个循环群.

(8)13阶:e的阶为1, 其他元素阶为13, 生成元g1到g12.

16阶:e的阶为1, g2阶为8, g4阶为4, g6阶为8, g8阶为2,g10

的阶为8, g12的阶为4, g14的阶为8, 其余的g到g15的阶为16且是生成元.

(9)先分别求出15阶和20阶的正因子为3,5和2,4,5,10所以15

阶的生成元为g3, g5, 20阶的生成元为g2, g4, g5, g10.

(10)略

(11)因为p是素数, 所以阶为p的群为循环群(3.3推论3), 又因

为任意同阶的有限循环

群同构(3.2定理2), 所以结论成立.

(13)由题意可知am=e, bn=e, m,n为使得上式成立的最小正整数, 又因为ab=ba, 所以(ab)mn=amnbmn=e, 又因为(m,n)=1, 假设存在i使得(ab)i=e,有(ab)mi=e,有bmi=e,有mi|n,有i|n,同理i|m,所以i|mn,所以mn是使得(ab)i=e成立的最小整数,结论成立。(15)设h1, h2是群g的两个正规子群, h= h1∩h2, 所以有对任意的a∈g, h1∈h1有ah1a-1∈h1, 同样对任意的h2∈h2有ah2a-1∈h2, 所以对任意的h∈h1∩h2有, aha-1∈h1∩h2, 所以结论成立. (先要证明h是g的子群, 略)

(16)由题意设eh, ah是h的唯一两个左陪集, 仿照3.4定理2可证. (另证:g=h∪ah, g=h∪ha, 又因为h∩ah=空, h∩ha=空, 所以有ah=ha).

(17)由题意有hn=nh即对任意的hn∈hn有hn=nh, 对任意的h1n1∈hn, h2n2∈hn,

-1(h1n1)(h2n2)-1= h1n1n2-1h2-1=h1h2n1n2∈hn, 所以结论成立.第四章

(3)明显单位元为1, 设c+di是a+bi的逆元, 有(a+bi)(c+di)=1,有c+di=(a-bi)/(a2+b2),所以a+bi的逆元为 (a-bi)/(a2+b2).

(4)首先证明是加法交换群:对加法封闭,满足加法结合律,有加法单位元,有加法逆元

在证明对乘法封闭,乘法结合律,分配律

得出是个环.在验证(1,0)为单位元

(5)不是环(没有负元)

(6)按书上要求分别判断是否满足加法交换群,乘法封闭,乘法结合律,分配律。

第一个:是环,没有单位元,是交换环

第二个:是环,有单位元1,是交换环

第三个:是环,有单位元1,是交换环

第四个:不是环(不是加法交换群)

(11)证明:对任意的x,y∈s,有ax=0,ay=0,有ax-ay=a(x-y)=0,所以x-y∈s,又axy=(ax)y=a(xy)=0,所以xy∈s,所以s是r的子环(20)证明:设有限整环是s,要证明s是域,需证对全体非零元,都有逆元.设s={a1,a2….an},有1∈s,对任意非零ai有ais={aia1,

aia2…. aian},因为乘法封闭有ais=s所以1∈ais,所以存在aj使得aiai=1,即ai的逆元存在.所以结论成立

(23)显然s是一个交换环,单位元为1(具体过程略),且无零因子(设对任意s1=a1+b1i,s2=a2+b2i,假设s1s2=0,若s2不等于0,建立方程a1a2-b1b2=0,a1b2+a2b1=0,变形为a1a2b2=b1b2b2,

a1a2b2=-a2a2b1,有因为s2不等于0,可知a2,b2不为0,所以b1=0,推出a1=0,所以s1=0,同理当s1不等于0,s2=0),所以s是一个整环.然而由3题有对于非零元a+bi,逆元为(a-bi)/(a2+b2)不属于s.所以s 不是域

(28)证明:i是环r的加法子群(具体过程略),对任意的i∈r,j∈i,设j=4r, r∈r, 有ij=ji=4ir, ir∈r, 所以ij=ji∈i,所以i是r的理想. i不等

于(4),因为(4)={4x+4n,x∈r,n∈z},x取2,n取1有12∈(4),但是12

不属于i,所以不相等.

(30)第一个:证明:整数环中既有单位元,又是交换环,所以

(s)={xs,x∈z},(t)={yt,y∈z},又因为xs+yt=xk1d+yk2d=(xk1+yk2)d,所以(s)+(t)∈(d),又因为d=(s,t),所以存在整数u,v使得d=us+vt,所以rd=rus+rvt,所以(d)∈(s)+(t),所以(s)+(t) =(d).

第二个:(s)={xs,x∈z},(t)={yt,y∈z},那么(s)∩(t)表示既要是s的倍数又要是t的倍数,m是s,t的最小公倍数,明显(s)∩(t)=(m).

(37)对任意的x∈r,有xi1∈i1,i1x∈i1, xi2∈i2,i2x∈i2.有

x(i1+i2)=x(a+b)=xa+xb∈i1+i2,

(i1+i2)x=(a+b)x=ax+bx∈i1+i2,所以i1+i2也是r的理想

第五章

(1)对任意非零多项式f(x),g(x)∈f(x),设

f(x)=anxn+….a1x+a0,an≠0,ai∈f

g(x)=bmxm+….b1x+b0,bm≠0, bi∈f

有f(x)g(x)=anbm xm+n+….+a0b0, 因为ai,bi∈f,且都不为0,所以anbm≠0,所以f(x)g(x)≠0,所以结论成立.

(2) f(x)+g(x)=x7+x6+5x4+x2+2x+2

f(x)g(x)=x13+5x11+x9+6x8+4x7+x6+x5+5x4+3x3+5x2+2x+1(3)明显gf(2)[x]满足交换

律,(f(x)+g(x))2=(f(x)+g(x))(f(x)+g(x))=(f(x))2+f(x)g(x)+g(x)f(x)+

(g(x))2=(f(x))2+2f(x)g(x)+(g(x))2=(f(x))2+(g(x))2

(4)分别用这两个除以2阶及以下的不可约多项式,都除不尽即可.(5) x6+x3+1=(x4+2x3+2x+1)(x2+x+1),所以最大公因子为

x2+x+1

(7) x5+x4+x3+x2+x+1=(x2+x)(x3+x+1)+x2+1,所以

f(x)modg(x)=x2+1

(8)略

第六章

(1){9,1,11,3,13,5,15,7,17} {0,10,2,12,4,14,6,16,8} 不能

(3)证明:在是模m的简化剩余系中任取ci,可知(ci, m)=1,可

证(m-ci, m)=1(反证法证明),所以对任意ci有m-ci也是模m的简

化剩余系,且ci和m-ci不相等,所以ci和m-ci是成对出现的,所

以结论成立

q-1p-1q-1(4)证明:因为p,q是两个素数,由欧拉定理有:

p=1(mod q),q=1(mod p),即q|p-1,

p-1q-1p-1p|q-1,设p-1=nq,q-1=mp(m,n是正整数),两式相乘

q-1p-1q-1p-1p-1q-1q-1p-1(p-1)(q-1)=pq-q-p+1=nmpq,由条件之p,q≥2,所以pq必有因子pq,上式

p-1q-1q-1p-1两边同时模pq有:-q-p+1=0(mod pq),所以

p+q=1(mod pq).

(5)证明同4题

(6)第一个:x=1,5,第七个:无解

(7)第一个:x=3(mod 7),第十个:x=812(mod 1001)

(9)第一个:x=53(mod 60),第七个:无解

(12)同6.3节例1

(13)第一个x=67(mod 140),第二个x=557(mod 1540)

(14)x=58(mod 60)

(16)构造同余式组x=1(mod a1)…….x=k(mod ak),根据中国剩

余定理由已知条件只x有解.所以x-1……x-k满足题目要求的连续整

(19)证明:充分性:同余式组x=b1(mod m1),x=b2(mod m2),由条件(m1,m2)|(b1-b2),有b1-b2=k1m1+k2m2,所以b1-

k1m1=b2+k2m2,所以同余式组有解为x=b1-k1m1=b2+k2m2,

必要性:同余式组有解即存在k1, k2使得b1+k1m1=b2+k2m2,

b1-b2=k2m2-k1m1,(m1,m2)| k2m2-k1m1= b1-b2

参考答案大部分只给出了解题思路,考试时须严格按照书本例题步

骤解题

【篇二:信息安全数学基础习题第三章答案】

xt>第三章.同余式

1.(1)解:因为(3,7)=1 | 2 故原同余式有一个解

又3x≡1(mod7)所以特解x0`≡5(mod7)

同余式3x≡2(mod7)的一个特解x0≡2* x0`=2*5≡3(mod7)

所有解为:x≡3(mod7)

(2)解:因为(6,9)=3 | 3故原同余式有解

又2x≡1(mod3)所以特解x0`≡2(mod3)

同余式2x≡1(mod3)的一个特解x0≡1* x0`=1*2≡2(mod3)

所有解为:x≡2+3t(mod9)t=0,1,2

所以解分别为x≡2,5, 8(mod9)

(3)解:因为(17,21)=1 | 14 故原同余式有解

又17x≡1(mod 21)所以特解x0`≡5(mod 21)

同余式17x≡14(mod 21)的一个特解x0≡14* x0`=14*5≡7(mod 21)所有解为:x≡7(mod 21)

(4)解:因为(15,25)=5 不整除9,故原同余式无解

2.(1)解:因为(127,1012)=1 | 833 故原同余式有解

又127x≡1(mod1012)所以特解x0`≡255(mod1012)

同余式127x≡833(mod1012)的一个特解x0≡833*

x0`=833*255≡907(mod1012)所有解为:x≡907(mod1012) 3.见课本3.2例1

4.设a,b,m是正整数,(a,m)=1,下面的方法可以用来求解一次同余方程ax≡b(mod m)

(3)6x≡7(mod 23)

解:依据题意可知,原式与(a%m)x≡-b[m/a](mod m)同解

即与5x≡-7*3(mod 23)同解,化简得5x≡2(mod 23).

重复使用上述过程,5x≡2(mod 23)-3x≡-8(mod 23)-2x≡10(mod 23)-x≡5(mod 23). x≡5(mod 23)即为方程的解。

2k5.设p是素数,k是正整数,证明:同余式x≡1(mod p)正好有两个不同余的解

2k6.证明:k2时,同余式x≡1(mod 2)恰好有四个不同的解

7.(1)解:因为(5,14)=1

由euler定理知,同余方程5x≡3(mod14)的解为:

(14)-1 x≡5?*3≡9(mod14)

(2)解:因为(4,15)=1

由euler定理知,同余方程4x≡7(mod15)的解为:

(15)-1 x≡4?*7≡13(mod15)

(3)解:因为(3,16)=1

由euler定理知,同余方程3x≡5(mod16)的解为:

(16)-1 x≡3?*5≡7(mod16)

8.解:根据题意可设倍数为x,那么可列出同余式组:

11x≡1(mod 2)

11x≡1(mod 3)

11x≡1(mod 5)

11x≡1(mod 7)

所有首项系数化为1得到

x≡1(mod 2)

x≡2(mod 3)

x≡1(mod 5)

x≡2(mod 7)

其中m=2*3*5*7=210;m1=3*5*7=105,m1’m1≡1(mod 2),

→m1’=1;m2=2*5*7=70,m2’m2≡1(mod 3),→m2’=1;

m3=2*3*7=42,m3’m3≡1(mod 5),→m3’=3;m4=2*3*5=30,m4’m4≡1(mod 7),→m4’=4;

x≡105*1*1+70*1*2+42*3*1+30*4*2

≡191(mod 210)

所以所有解为(191+210t)*11,其中t=0,1,2,3…

9.构造性证明如下:(1)由已知, ((a,c),(b,c))=1 于是存在x,y使得

x*(a,c)+y*(b,c)=1 (可以对两边求模(a,c)的余数而得解出y,同理可解出x) 注意取合适的y值,使 (y,c)=1 (2)同余式 bm=(b,c) mod c有解m 这是因为 (b/(b,c),c)=1,故(b/(b,c)) m ==1 mod c有解,从而(2)有解. 于是, x*(a,c)+bmy ==1 mod c (3)再求解同余式(a,c)==a my *r mod c 注: (1)中,(y,c)=1 ,(2)中, (m,c)=1,又(a/(a,c),c)=1故

1==(a/(a,c))my *r mod c有解,从而式(3)有解. 最后可得 x*a myr

+bmy ==1 mod c 即 (axr+b) my ==1 mod c 于是取n=xr, (an+b,

c)=1

10.证明:必要性是显然的,下面证明充分性。

若(m1,m2)|(a1,a2)成立,由3.1节定理1,同余方程m2y≡a1-

a2(mod m1)有解y≡y0(mod m1).记x0=a2+m2y0,则x0≡a2(mod

m2),并且有x0=a2+m2y0≡a2+a1-a2≡a1(mod m1),因此x0是同余方程组的解。即若x1和x2都是同余方程组的解,那么x1≡x2(mod m1),x1≡x2(mod m2),因此有x1≡x2(mod [m1,m2]).

11.证明:由中国剩余定理知方程解为:

x≡a1m1m1`+ a2m2m2`+……+ akmkmk`(mod m)

因为mi两两互素,又中国剩余定理知:mimi`≡1(mod mi)

又mi=m/mi所以(m,mi)≡1(mod mi)

(mi) 所以mi mi`=mi?≡(mod mi)

(m1)(m2)(mk) 代入方程解为x≡a1 m1?+ a2 m2?+……+ ak

mk?(mod m) 得证。

12.(1)解:由方程组得:3x+3y≡2(mod7)

6x+6y≡4(mod7)x+y≡-4(mod7)

x≡5(mod 7) y≡5 (mod 7)

(2)解:由方程组得:2x+6y≡2(mod7)2x-y≡2(mod7)

6x+8y≡4(mod7)x-y≡-4(mod7)

x≡6(mod 7) y≡3 (mod 7)

13.见课本3.2例4

100000014.同课本3.2例3 2≡562(mod1309)

15.(1)解:等价同余式组为:

23x≡1(mod4)

23x≡1(mod5)

23x≡1(mod7)

所以x≡3(mod4)x≡2(mod5)x≡4(mod7)

所以x≡3*35*3 + 2*28*2 + 4*20*6≡67(mod140)

(2)解:等价同余式组为:

17x≡1(mod4)

17x≡1(mod5)

17x≡1(mod7)

17x≡1(mod11)

所以x≡1(mod4)x≡2(mod5)x≡-3(mod7)x≡7(mod11)所以x≡1*385*1 + 2*308*2 + (-3)*220*5 + 7*140*7 ≡557(mod1540) 16.设k是正整数,a1,…ak是两两互素的正整数,证明:存在k个

相邻整数,使得第j个数被aj整除(1≤j≤k)。

17.设整数m1,…mk两两互素,则同余方程组aix≡bi(mod mj),

(1≤j≤k)有解的充要条件是每一个同余方程

18. 设整数m1,…mk两两互素,(aj,mj)=1.证明

141311963219.解:3x+4x+2x+x+x+x+12x+x≡0(mod7)

776426522 左边=(x-x)( 3x+4x+2x+x+3x+4)+ x+2x+2x+15x+5x

6522 所以原同余式可化简为:x+2x+2x+15x+5x≡0(mod7)

直接验算得解为:x≡0(mod7)x≡6(mod7)

320.解:f`(x) ≡ 4x+7(mod243)

直接验算的同余式f(x)≡0(mod3)有一解:x1≡1(mod3)

3-1 f`(x1) ≡4*1*7=-1(mod3) f`(x1)≡-1(mod3)

-11 所以t1≡-f(x1)*( f`(x1)(mod3))/3≡1(mod 3)

x2≡ x1+3 t1≡4(mod 9)

-12t2≡-f(x2)*( f`(x1)(mod3))/3≡2(mod 3)

2 x3≡ x2+

3 t2≡22(mod 27)

-13t3≡-f(x3)*( f`(x1)(mod3))/3≡0(mod 3)

3 x4≡ x3+3 t3≡22(mod 81)

-14t5≡-f(x4)*( f`(x1)(mod3))/3≡2(mod 3)

4 x5≡ x4+3 t4≡184(mod 243)

所以同余式f(x)≡0(mod243)的解为:x5 ≡184(mod 243)【篇三:信息安全数学基础期末试卷及答案】

a

信息安全数学基础

注意事项:

1. 请考生按要求在试卷装订线内填写姓名、学号和年级专业。

2. 请

仔细阅读各种题目的回答要求,在规定的位置填写答案。 3. 不要在

试卷上乱写乱画,不要在装订线内填写无关的内容。 4. 满分100分,考试时间为120分钟。

一、设a,b是任意两个不全为零的整数,证明:若m是任一整数,

则 [am,bm]=[a,b]m.(共10分) 解:

abm2

[am,bm]?(3分)

(am,bm)abm2

?(3分)

(a,b)m

abm

=?

(2分)

(

a,b) =?[a,b]m (2分)

证明:由a2=b2(mod n),得n|a a2-b2,即n|(aa?b)(a?b) (2分)

又n?pq,则pq|( aa?b)(a?b),因为p是素数,于是p|(aa?b)或

p|(aa?b), (2分)同理,q|( aa?b)或q|(aa?b) (2分)

二、设

n=pq,其中

p,q

是素数.证明:如果

a2=b2(mod n),n宎a?b,n宎a?b,则(n,a?b)?1,(n,a?b)?1(共10分)

a?b,n?a?b,所以如果p|(aa?b),则q|(aa?b),反之亦然. (2分)

由于n宎 aa?b)得(n,a?b)?p?1 (1分)由p|( aa?b)得

(n,a?b)?q?1(1分)由q|(

三、求出下列一次同余数的所有解.(共10分)

3x?2(mod7)

解:(1)求同余式3x?1(mod7)的解,运用广义欧几里得除法得:

x?5(mod7)(5分)

(2)求同余式3x?2(mod7)的一个特解: x?10(mod7) (4分)(3)写出同余式3x?2(mod7)的全部解: x?10?2t(mod7),t?0 (1分)

四、求解同余式组:(共15分)

?x?b1(?x?b(?2

?

?x?b3(??x?b4(

mod5)mod6)mod7)

mod11)

解:令m=5.6.7.11=2310

m1?6.7.11?462 (1分)m2?5.7.11?385 (1分)m3?5.6.11?330 (1分)m4?5.6.7?210 (1分)

分别求解同余式mimi?1(modmi),i?1,2,3,4

得到:m1?3,m2 ?1,m3?1,m4?1 (4分)

故同余式的解为:

x?3?462?b1?385?b2?330?b3?210?b4(mod2310) (2分)

五、求满足方程e:y?x?5x?1(mod7)的所有点. (共10分)

2

3

解:对x=0,1,2,3,4,5,6,分别求出y.

x?0,y2?1(mod7),y?1,6(mod7) (2分)

x?1,y2?0(mod7),y?0(mod7) (2分)x?2,y2?5(mod7),无解 (1分)

x=3,y2?3(mod7),无解(1分)x=4,y2?1(mod7),y?1,6(mod7) (2分)x?5,y2?4(mod7),y?2,5(mod7) (1分)

x?6,y2?2(mod7),y?3,4(mod7) (1分)

六、判断同余式x2?137(mod227)是否有解.(共15分)

1??2?32?5

??137??-90??-?2??5?解:因为227是素数,? ===-???????????(3分)

?

227??227??227??227??227??227?

227-1226?228

?2?

又? 1)8=(-1)8=-1(3分)?=(-

?227?

2

又?

?5?

1)?=(-

227??

5-1227-1

?22

?227??2?

1)=-1(3分)??=??=(-

55????

52-1

8

因此,?

?137?

?=-1(3分)

227??

同余式x2?137(mod227)无解. (3分)

七、设m?1是整数,a是与m互素的整数,假如ordm(a)?st,那

ordm(as)?t.(共10分)

解: 由ordm(a)?st得:a?(a)?1(modm) ( 5分)

由ordm(a)?st知,t是同余式(a)?1(modm)成立的最小正整数,故,ordm(a)?t. (5分)

八、证明整数环z是主理想环. (共10分)

s

st

st

st

证:设i是z中的一个非零理想.当a?i时,有0?0a?i及-

a?(?1)a?i.(2分) 因此,i中有正整数存在. (1分)

设d是i中的最小正整数,则i?(d) (1分) 事实上,对任意a?i,存在整数q,r使得 (1分) a?dq?r,0?r?d(1分)

这样,由a?i及dq?i,得到r?a?dq?i. (1分)

但r?d以及d是i中的最小正整数.因此,r=0,a?dq?(d).(1分) 从而i?(d),(1分)

又显然(d)?i.故i?(d),故z是主理想. (1分)

九、设p是素数,则p?(p)是整数环z的素理想.

证:对任意整数a,b,若ab?p?(p),则p|ab. (3分) 于是p|a或p|b. (3分)

因此得到,a?p或b?p. (3分)

因此,p?(p)是整数环z的素理想. (1分)

10分)(共

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