信息安全数学基础期末
试卷及答案
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贵州大学2007-2008学年第二学期考试试卷（标准答案） 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：
2
2
[,](3(,)(3(,)
(2(,)
[,](2abm am bm am bm abm a b m
abm a b a b m ====分）
分）分）分）
二、设n=pq,其中p,q 是素数.证明：如果22=(mod ),,,a b n n a b n a b -+则(,)1,(,)1n a b n a b ->+>（共10
分）
证明：由2222=(mod ),|-,|()()a b n n a b n a b a b +-得即 (2分）
又n pq =，则|()(),|()|(),pq a b a b p p a b p a b +-+-因为是素数，于是或 (2分）
同理，|()|()q a b q a b +-或 (2分）
由于,n a b n a b -+，所以如果|()p a b +，则|()q a b -，反之亦然. (2分） 由|()p a b +得(,)1n a b p +=> (1分） 由|()q a b -得(,)1n a b q -=> (1分）
三、求出下列一次同余数的所有解.(共10分) 32(mod 7)x ≡ 解：(1)求同余式31(mod 7)x ≡的解，运用广义欧几里得除法得：
5(mod7)x ≡ （
5分）
（2）求同余式32(mod 7)x ≡的一个特解： 10(mod 7)x ≡ （4分）
（3）写出同余式32(mod 7)x ≡的全部解： 102(mod7),0x t t ≡+= （1分）
四、求解同余式组：(共15分) 1234(mod5)(mod 6)(mod 7)(mod11)
x b x b x b x b =??=??=??=? 解：令m=5.6.7.11=2310
1234 6.7.11462(15.7.11385(15.6.11330(15.6.7210(1M M M M ========分）
分）分）
分）
分别求解同余式'M 1(mod ),1,2,3,4i i i M m i ≡=
得到：''''12343,1,1,1(4M M M M ====分）
故同余式的解为：
12343462385330210(mod 2310)(2x b b b b ≡??+?+?+?分）
五、求满足方程23:51(mod 7)E y x x =++的所有点. (共10分)
解:对x=0,1,2,3,4,5,6,分别求出y.
2
2222220,1(mod 7),1,6(mod 7)(21,0(mod 7),(22,5(mod 7),(13(mod 7),(11(mod 7),1,6(mod 7)(25,4(mod 7),2,5(mod 7)(1
6,2(mod 7),3,4(mod 7)(1x y y x y x y y y y x y y x y y =≡≡=≡≡=≡≡≡≡=≡≡=≡≡分）
y 0(mod7)分）
无解分）
x=3,无解分）
x=4,分）
分）
分）
六、判断同余式2137(mod 227)x ≡是否有解.（共15分）
解:因为227是素数，2137901235253227227227227227227?????????????? ? ? ? ? ???????????????
－－＝＝＝－ （分） 又2
22712262288821(1)=13227??? ???
－＝（－）＝－－ （分） 又251512271822522721==11322755??????? ? ? ???????－－－＝（－）（－）＝－ （分） 因此，13713227?? ???
＝－ （分） 同余式2137(mod 227)x ≡无解. (3分)
七、设1m >是整数，a 是与m 互素的整数，假如()m ord a st =，那么
()s m ord a t =.（共10分）
解: 由()m ord a st =得：()1(mod )5st s t a a m =≡（分）
由()m ord a st =知，t 是同余式()1(mod )s t a m ≡成立的最小正整数， 故，()s m ord a t =. (5分)
八、证明整数环Z 是主理想环. （共10分）
证：设I 是Z 中的一个非零理想.当a I ∈时，有00(1)a I a a I
=∈=-∈及-.(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) ,0a dq r 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. （共10分）
证：对任意整数a,b ，若(),|ab P p p ab ∈=则. (3分) 于是||.p a p b 或 (3分)
因此得到，a P b P ∈∈或. (3分)
因此，()P p =是整数环Z 的素理想. (1分)