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Si $p - a \equiv -a \pmod{p}$, entonces ¿qué es $\frac{p-1}{2} \equiv ? \pmod{p}$?

Si $p - a \equiv -a \pmod{p}$, entonces ¿qué es $\frac{p-1}{2} \equiv ? \pmod{p}$? Donde $p$ es una extraña prime.

He leído en el libro, se afirmó: $$p - 1 \equiv -1 \pmod{p}$$ $$p - 2 \equiv -2 \pmod{p}$$ $$p - 3 \equiv -3 \pmod{p}$$ $$ ... $$ $$\frac{p - 1}{2} \equiv -(\frac{p - 1}{2}) \pmod{p}$$

Sin embargo, me di cuenta de que la última declaración fue mala, porque si es cierto, entonces: $$\frac{p - 1}{2} + \frac{p - 1}{2}\equiv 0 \pmod{p}$$ $$p - 1 \equiv 0 \pmod{p}$$

This is my scan version from the book 6th edition Alguna idea?

Gracias,

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Lorin Hochstein Puntos 11816

La secuencia como está escrito no tiene sentido, ya que el último término no siguen el patrón de las anteriores. Sin embargo, se puede argumentar que $$p - \left(\frac{p-1}{2}\right) \equiv -\frac{p-1}{2}\pmod{p}.$$ Este no sigue el mismo patrón que el resto de los términos.

Y ya $$p - \frac{p-1}{2} = \frac{2p-p+1}{2} = \frac{p+1}{2}$$ entonces usted tiene que $$\frac{p+1}{2}\equiv -\frac{p-1}{2}\pmod{p},$$ por lo tanto $\frac{p-1}{2}\equiv -\frac{p+1}{2}\pmod{p}$.

O peharps, fue así: \begin{align*} p-1 &\equiv -1\pmod{p}\\ p-2 &\equiv -2 \pmod{p}\\ &\vdots\\ \frac{p-1}{2} = p-\left(\frac{p+1}{2}\right) &\equiv -\frac{p+1}{2}\pmod{p} \end{align*} y usted tiene la señal equivocada en el numerador del lado derecho?

Añadido. Así, el resto de la prueba. De acuerdo a los análisis Sivaram ha publicado, este fue parte del cálculo de $\left(\frac{p-1}{2}\right)!^2$. La idea entonces es que podemos conseguir a $\left(\frac{p-1}{2}\right)!$ multiplicando los términos en el lado derecho, y a continuación, obtener de nuevo por la multiplicación de los términos en el lado izquierdo. Es decir, nos fijamos en \begin{align*} p-1 &\equiv -1 \pmod{p}\\ p-2 &\equiv -2 \pmod{p}\\ &\vdots\\ p-\left(\frac{p-1}{2}\right) &\equiv -\frac{p-1}{2}\pmod{p} \end{align*} y tenga en cuenta que si $p\equiv 3\pmod{2}$, entonces tenemos un número impar de signos negativos en el lado derecho. Así tenemos que: $$(-1)\left(\frac{p-1}{2}\right)! = (-1)\Bigl(1\times 2\times\cdots\times \frac{p-1}{2}\Bigr) \equiv (p-1)(p-2)\cdots\left(p - \frac{p-1}{2}\right)\pmod{p}.$$ Ahora, $p - \frac{p-1}{2} = \frac{p+1}{2} = \frac{p-1}{2}+1$. Por lo tanto, tenemos que: \begin{align*} \left(\frac{p-1}{2}\right)!^2 &= \left(\frac{p-1}{2}\right)!\left(\frac{p-1}{2}\right)!\\ &\equiv \left(\frac{p-1}{2}\right)!\Biggl( -(p-1)(p-2)\cdots\left(\frac{p-1}{2}+1\right)\Biggr)\pmod{p}\\ &\equiv -\left(1\times 2\times 3\times\cdots\times\left(\frac{p-1}{2}\right)\times\left(\frac{p-1}{2}+1\right)\times\cdots\times (p-1)\right)\pmod{p}\\ &\equiv -(p-1)!\pmod{p}. \end{align*} Pero sabemos que $(p-1)!\equiv -1\pmod{p}$ por Wilson del Teorema, por lo que $$\left(\frac{p-1}{2}\right)!^2 \equiv -(p-1)!\equiv -(-1) = 1\pmod{p},$$ así que si dejamos $x = \left(\frac{p-1}{2}\right)!$,$x^2 \equiv 1 \pmod{p}$. Esto significa que $p|x^2-1 = (x-1)(x+1)$, lo $p|x-1$ o $p|x+1$. es decir, eithe $x\equiv 1 \pmod{p}$ o $x\equiv-1\pmod{p}$; dando: $$\text{either }\left(\frac{p-1}{2}\right)!\equiv -1\pmod{p}\quad\text{or}\quad \left(\frac{p-1}{2}\right)!\equiv 1\pmod{p}.$$

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