求模81的原根的详细过程
时间: 2023-09-11 21:05:19 浏览: 249
### 回答1:
首先,模 $81$ 的原根存在当且仅当模 $3$ 的阶 $\phi(3)=2$ 除以 $81$ 的阶 $\phi(81}=54$ 的余数为 $1$。
由欧拉定理可知,如果 $a$ 与 $m$ 互质,则 $a^{\phi(m)}\equiv 1\pmod{m}$,因此我们有 $a^{54}\equiv 1\pmod{81}$。
又因为 $3^4=81$,所以 $3^{54}\equiv 3^{54\bmod 4}\equiv 3^2\equiv 9\pmod{81}$,即 $\phi(3)$ 对 $81$ 取模的余数为 $9$。
我们需要找到一个数 $g$,它满足以下条件:
1. $g$ 与 $81$ 互质;
2. $g$ 的阶等于 $\phi(81)=54$。
因为 $3$ 是质数且 $3^4=81$,所以 $3$ 与 $81$ 互质。我们可以从小到大枚举 $g$,检查其是否满足条件。
首先,我们可以检查 $g=2$,因为 $2$ 与 $81$ 互质,且 $2^{54}\equiv 1\pmod{81}$。但是,我们需要再检查一下 $2^{27}\equiv -1\pmod{81}$,因为 $2$ 不一定是阶为 $54$ 的原根。
接下来,我们检查 $g=3$,因为 $3$ 与 $81$ 互质,且 $3^{54}\equiv 1\pmod{81}$。但是,我们需要再检查一下 $3^{27}\equiv -1\pmod{81}$,因为 $3$ 不一定是阶为 $54$ 的原根。
继续枚举 $g=4,5,\ldots$,直到找到满足条件的原根为止。
最终,我们可以得到模 $81$ 的原根为 $g=7$。因为 $7$ 与 $81$ 互质,且 $7^{54}\equiv 1\pmod{81}$,且 $7^{27}\equiv -1\pmod{81}$,满足条件。
### 回答2:
81的原根指的是一个数,此数可以用来产生所有与81互质的数的乘积模81后的余数。为了找到81的原根,我们可以按照以下步骤进行:
首先,我们要知道81是一个合数,它可以分解为3^4。因此,我们需要找到与81互质的数,它们的指数乘积等于4。
4可以分解为2^2,这意味着我们要找到与81互质的数,它们的指数分别为1和3。
首先,我们可以选择一个与81互质的数a。在这里,我们可以选择2、4、5、7、8、10、11、13、14、16、17、19、20、22、23、25、26、28、29、31、32、34、35、37、38、40、41、43、44、46、47、49、50、52、53、55、56、58、59、61、62、64、65、67、68、70、71、73、74、76、77、79和80中的一个数。
然后,我们将a的指数和3相乘得到一个新的数b。然后我们计算b除以81的余数,如果余数为1,则说明b是81的原根。
通过上述步骤,我们可以得到一个81的原根。不过需要注意的是,81有多个原根。在这个例子中,我们只找到了一个原根。如果想要找到所有的原根,则需要重复上述步骤,并选取不同的与81互质的数a。
总结起来,我们找到81的原根的过程可以分为以下几个步骤:找到与81互质的数a;计算a的指数和3的乘积;计算乘积除以81的余数;判断余数是否为1。
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