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¿Cuáles son los métodos de resolución de congruencias lineales?

Me he esforzado por resolver este tipo de ecuación de congruencia: $$ax = b \pmod n$$ y finalmente logré resolver algunos utilizando propiedades como $$\text{if}\quad \begin{cases} ax=b \pmod n \\ cx=d \pmod n \end{cases} \quad\text{then}\quad acx = bd \pmod n$$ pero todavía hay algunas congruencias simples que no soy capaz de resolver como $$25x=15\pmod{29}.$$

Intenté hacer uso de lo anterior y de la propiedad transitiva de las congruencias, pero eso no funciona aquí.

Ahora, quería preguntar si hay algún otro método para resolver congruencias. Lo pregunto porque tengo muy poco conocimiento de las congruencias. Tengo el libro de teoría de números de Burton y eso me ayudó mucho más que el texto de Zuckerman. Pero, todavía hay algunos temas que no soy capaz de hacer todavía.

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No es cierto que $ax\equiv b,cx\equiv d\bmod n\implies acx\equiv bd$ mod $n$ . Más bien, implica $acx^2\equiv bd$ mod $n$ . De todos modos, para resolver $ax\equiv b$ mod $n$ cuando $\gcd(a,n)=1$ se multiplican ambos lados por $a^{-1}$ para conseguir $x\equiv a^{-1}b$ mod $n$ , donde $a^{-1}$ es el inversa . Si $a$ y $n$ comparten un factor común, entonces $b$ no comparte todos los mismos factores y la congruencia no tiene solución, o se puede utilizar que $am\equiv bm$ mod $km$ implica $a\equiv b$ mod $k$ para sacar los factores comunes de la congruencia original.

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Por favor, vea meta.math.stackexchange.com/questions/3399/ y considere aceptar las respuestas a algunas de sus preguntas.

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Ayer mismo respondí a una pregunta estrechamente relacionada con la anterior, y enlacé a otra pregunta estrechamente relacionada con la anterior que había respondido hace algún tiempo. Vea mi respuesta más abajo. He enlazado a esa respuesta anterior. Cubre más o menos la situación cuando se trabaja con un número primo.

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Michael Hardy Puntos 128804

$$25x\equiv 15\pmod{29}\tag{1}$$

$29$ es un número primo, y se puede demostrar (creo que Gauss lo demostró) que eso implica que cada número en $\{1,2,3,\ldots,28\}$ debe tener un mod- $29$ inverso multiplicativo dentro de ese conjunto. Así que vamos a encontrar la inversa $y$ de $25$ para que $25y\equiv1\pmod{29}$ y luego multiplicar ambos lados de $(1)$ por $y$ , obteniendo $$ x\equiv15y\pmod{29}. $$ Queremos: $$ \begin{align} 25y & \equiv 1 \pmod {29} \\ 25y & = 1 - 29z \\ 25y+29z & = 1. \end{align} $$

Si dividimos $29$ por $25$ obtenemos $1$ con el resto $4$ : $$ 29-\{1\}25 = 4\tag{2} $$ Ahora divide $25$ por $4$ , obteniendo $6$ con el resto $1$ : $$ 25-\{6\}4 = 1\tag{3} $$ Porque $(2)$ es cierto, podemos poner $29-\{1\}25$ en lugar de $4$ en $(2)$ : $$ 25-\{6\}(29-\{1\}25). $$ Ahora recoge el $29$ s y $25$ s: $$ -\{6\}29 + \{7\}25 = 1.\tag{4} $$ Así que tenemos $y=7$ y $z=-6$ .

Así, $(4)$ nos dice que $$ 7\cdot25\equiv 1\pmod{29} $$

Por lo tanto, hay que multiplicar ambos lados de $(1)$ por $7$ : $$ x\equiv7\cdot15\equiv 18 \pmod{29}. $$ Ver Cálculo de la inversa multiplicativa modular sin todos esos símbolos de aspecto extraño para la forma de encontrar la inversa de $322$ mod $701$ . Resulta ser $455$ .

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Hola, ¿podéis explicar por qué multiplicar por 7 en ambos lados sí "mata" el 25? Por lo que veo obtenemos $7 \cdot 25 x \equiv 15 \cdot 7 \equiv 18 (mod 29)$

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A problema relacionado . En el primer paso simplificamos la congruencia como $$ 25 x \equiv 15\bmod{29} \Rightarrow 5 x \equiv 3 \bmod 29\,, $$ desde $\gcd(5,29)=1\,.$

Puede utilizar el siguiente algoritmo,

si $ a x \equiv b \bmod m$ , entonces se puede reducir a $ m y \equiv -b \bmod a)\,.$ Si $y_0$ es una solución para de la congruencia reducida, entonces $x_0$ definido por $$ x_0 = \frac{my_0+b}{a} \,.$$ es una solución de la congruencia original.

Aplicando este algoritmo a su problema, podemos reducir nuestra congruencia a

$$ 29 y \equiv -3 \bmod 5 \Rightarrow 4 y \equiv -3 \bmod 5\,. $$ Ahora se puede ver por la inspección que $y_0 = 3 $ es una solución de la última congruencia. Sustituyendo en $$ x_0 = \frac{my_0+b} a =\frac{29.3+3}{5}=18\,. $$

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David HAust Puntos 2696

Sugerencia $\ $ Desde $\rm\,gcd(25,29) = 1,\:$ Bezout $\rm\:\Rightarrow\:1/25\:$ existe mod $\,29.\:$ Por lo tanto,

$$\rm mod\ 29\!:\,\ 25\,x\equiv 15\:\Rightarrow\:x\equiv \frac{15}{25}\equiv\frac{3}{5}\equiv\frac{3\cdot 6}{5\cdot 6}\equiv\frac{18}1$$

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Bill, ¿puedo preguntarte una cosita en el chat?

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Una ecuación de congruencia lineal es equivalente a una ecuación lineal en la que todos los coeficientes y todas las variables son del conjunto de los números enteros (Z). La ecuación de congruencia lineal ax = b (mod n) puede reescribirse como ax1 = b - nx2 donde x1, x2 -E- Z. Por ejemplo, 25x = 15 (mod 29) puede reescribirse como 25x1 = 15 - 29x2.

Es posible resolver la ecuación añadiendo juiciosamente variables y ecuaciones, considerando la ecuación original más las nuevas ecuaciones como un sistema de ecuaciones lineales, y resolviendo el sistema lineal de ecuaciones utilizando la sustitución inversa. En cada paso, si hay un FVC, mayor factor común, mayor que 1 para todos los coeficientes y la constante de la derecha en la ecuación actual, entonces el FVC debe ser eliminado antes de continuar.

Una solución al ejemplo 25x = 15 (mod 29) se puede encontrar aquí: Cómo resolví la congruencia lineal 25x = 15 (mod 29) . La siguiente es una imagen de la página.

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MxTriX_ Puntos 1

Solución mediante la función de Euler: introduzca aquí la descripción de la imagen

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