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同餘定理

同餘定理是數論中的重要概念,主要描述了兩個整數在模m的意義下相等的關係。具體來說,當兩個整數a和b滿足(a-b)能被m整除時,我們稱整數a與b對模m同餘,記作a≡b(modm)。這裡的m是一個大於1的正整數。這意味著,當a和b分別用m去除時,會得到相同的餘數。這種情況下,我們可以說a和b關於m同餘。

同餘定理的幾個關鍵點包括:

定義:如果存在一個正整數m,使得兩個整數a和b滿足(a-b)能被m整除,那麼我們就說a與b關於模m同餘。

性質:同餘關係具有反身性、對稱性和傳遞性。這意味著a≡a(modm)、若a≡b(modm),則b≡a(modm),以及若a≡b(modm)且b≡c(modm),則a≡c(modm)。

運算規則:如果a≡b(modm)且c≡d(modm),那麼a±c≡b±d(modm)以及a×c≡b×d(modm)。這些規則擴展到多個同餘式也成立。

特殊情況:若ac≡bc(modm)且c≠0,則gcd(c,m)=1時,a≡b(modm)。此外,還有冪運算規則,即如果a≡b(modm),那麼an≡bn(modm)。

這些性質和規則是同餘定理的核心,它們在數論中的套用非常廣泛,特別是在解決模方程和證明數學問題方面。