Movatterモバイル変換


[0]ホーム

URL:


Sari la conținut
Wikipediaenciclopedia liberă
Căutare

Teorema chinezească a resturilor

De la Wikipedia, enciclopedia liberă
Formularea originală a luiSun-tzu: sistemul:x2(mod3){\displaystyle x\equiv 2{\pmod {3}}}x3(mod5){\displaystyle x\equiv 3{\pmod {5}}}x2(mod7){\displaystyle x\equiv 2{\pmod {7}}} Are o infinitate de soluțiix=23+105k{\displaystyle x=23+105k}, undekZ{\displaystyle k\in \mathbb {Z} }

Teorema chinezească a resturilor este un rezultat provenit dinteoria numerelor, cu aplicații încriptografie. Teorema a fost cunoscută de matematicieniichinezi dinsecolul al III-lea, apărând într-o carte a matematicianului Sunzi înSunzi Suanjing, iar apoi, în1247, într-o altă carte a luiQin Jiushao.

Enunț

[modificare |modificare sursă]

Dacăm1,m2,...,mn{\displaystyle m_{1},m_{2},...,m_{n}} sunt numereîntregiprime între ele două câte două, atunci, pentru orice numere întregia1,a2,...,an{\displaystyle a_{1},a_{2},...,a_{n}}, există un număr întregx{\displaystyle x} care este soluție a următorului sistem de congruențe[1]:

xa1(modm1)xa2(modm2)xak(modmk){\displaystyle {\begin{aligned}x&\equiv a_{1}{\pmod {m_{1}}}\\x&\equiv a_{2}{\pmod {m_{2}}}\\&\vdots \\x&\equiv a_{k}{\pmod {m_{k}}}\end{aligned}}}

Pentru a rezolva sistemul, definim mai întâi notațiaxm1{\displaystyle x_{m}^{-1}}dreptinversul modular al luix{\displaystyle x} în raport cum{\displaystyle m}, undex,mZ{\displaystyle x,m\in \mathbb {Z} }. DacăXk=Mmk{\displaystyle X_{k}={\frac {M}{m_{k}}}}, oricare ar fik=1,n¯{\displaystyle k={\overline {1,n}}}, undeM=m1m2...mn{\displaystyle M={m_{1}*m_{2}*...*m_{n}}}, atuncix=a1X1X1m11+a2X2X2m21+...+anXnXnmn1=k=1nakXkXkmk1{\displaystyle x=a_{1}X_{1}{X_{1}}_{m_{1}}^{-1}+a_{2}X_{2}{X_{2}}_{m_{2}}^{-1}+...+a_{n}X_{n}{X_{n}}_{m_{n}}^{-1}=\sum _{k=1}^{n}{a_{k}X_{k}{X_{k}}_{m_{k}}^{-1}}}. Pentru a verifica corectitudinea soluției propuse, se poate observa că fiecare termenakXkXkmk1{\displaystyle {a_{k}X_{k}{X_{k}}_{m_{k}}^{-1}}} din sumă este congruent cuak(mod mk){\displaystyle a_{k}({\text{mod }}m_{k})}, deoareceXkXkmk11(mod mk){\displaystyle {X_{k}{X_{k}}_{m_{k}}^{-1}}\equiv 1({\text{mod }}m_{k})}. De asemenea, toți ceilalți termeniaiXiXimi1{\displaystyle {a_{i}X_{i}{X_{i}}_{m_{i}}^{-1}}}, undeik{\displaystyle i\neq k}, conțin elementulXi=m1m2...mnmi{\displaystyle X_{i}={\frac {m_{1}m_{2}...m_{n}}{m_{i}}}} care estemultiplu demk{\displaystyle m_{k}}, motiv pentru care se vor anula. Astfel, sistemul inițial se verifică. Mai mult, sistemul are o infinitate de soluții:S={x+kM|kZ}{\displaystyle S=\{x+kM\,\,|\,\,k\in \mathbb {Z} \}}.

Exemplu

[modificare |modificare sursă]

Să considerăm sistemul:

x3(mod5)x4(mod7)x2(mod3){\displaystyle {\begin{aligned}x&\equiv 3{\pmod {5}}\\x&\equiv 4{\pmod {7}}\\x&\equiv 2{\pmod {3}}\end{aligned}}}

Conform formuleix=k=1nakXkXkmk1{\displaystyle x=\sum _{k=1}^{n}{a_{k}X_{k}{X_{k}}_{m_{k}}^{-1}}}, soluția se va calcula drept:x=3211+4151+2352=263{\displaystyle x=3*21*1+4*15*1+2*35*2=263}. Pornind de la această soluție, putem găsi o infinitate de alte soluții:x=263+105k{\displaystyle x=263+105k}.

Generalizare

[modificare |modificare sursă]

Relațiaxy(modmi){\displaystyle x\equiv y{\pmod {m_{i}}}}, unde1in{\displaystyle 1\leq i\leq n} este validădacă și numai dacăxy(modM){\displaystyle x\equiv y{\pmod {M}}}; de aceea, sistemul de congruențe poate fi rezolvat chiar dacă numerelemi{\displaystyle m_{i}} nu sunt prime între ele două câte două, cu condiția:

aiaj(modcmmdc(mi,mj))1i,jn{\displaystyle a_{i}\equiv a_{j}{\pmod {cmmdc(m_{i},m_{j})}}\,\,\,\,\forall \,1\leq i,\,j\leq n\,\!}

Toate soluțiilex{\displaystyle x} vor fi atunci congruente modulocel mai mic multiplu comun al numerelormi{\displaystyle m_{i}}:

M=cmmmc(m1,m2,...,mn){\displaystyle M=cmmmc(m_{1},m_{2},...,m_{n})}

Note

[modificare |modificare sursă]
  1. ^Menezes, p. 68

Bibliografie

[modificare |modificare sursă]
  • Menezes, Alfred; van Oorschot, Paul; Vanstone, Scott.Handbook of Applied Cryptography. 
Portal iconPortal Matematică
Control de autoritate
Adus de lahttps://ro.wikipedia.org/w/index.php?title=Teorema_chinezească_a_resturilor&oldid=16742079
Categorii:
Categorii ascunse:

[8]ページ先頭

©2009-2026 Movatter.jp