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二次剩餘定理

二次剩餘定理是數論中的一個重要概念,主要用於研究模p(p為奇素數)下的二次同餘方程。具體來說,一個數a如果滿足存在某個整數x使得\(x^2 \equiv a \mod p\)成立,那麼a被稱為模p的二次剩餘。反之,如果這樣的x不存在,那麼a被稱為模p的二次非剩餘。

根據二次剩餘定理,模p的簡化剩餘系中,二次剩餘和非剩餘各占一半,即\(\frac{p-1}{2}\)個。此外,模p的兩個二次剩餘的乘積仍然是二次剩餘,而一個二次剩餘和一個二次非剩餘的乘積是非剩餘,兩個非剩餘的乘積也是非剩餘。

歐拉判別法是判斷一個數是否為模p的二次剩餘的有效方法。具體來說,如果p為奇素數且p不整除a,那麼a是模p的二次剩餘若且唯若\(a^{\frac{p-1}{2}} \equiv 1 \mod p\)。