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继续请教:关于高次多项式同余。

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有质数 p,正整数 a (0 < a < p) 和正整数 t, 问什么样的 a 和 t 才能够使 x^t ≡ a mod p 有唯一解 mod p ? 如果将此题目中的 p 换成 q^2 呢 (q是一个质数)?
刚看到这道题的时候我的第一反应是如果 t=1 了话无论a是多少,x^t ≡ a mod p都有唯一解 mod p (好像是废话),不过接下来就不知道该怎么办了。 目前的另一种思路是:根据题目给出的条件,必然存在整数 k 满足 kp + a = x^t, 然后看能否在 1 和 p 之间找到唯一一个满足此式子的x值。不过如果继续这种思路了话,不知道该如何满足 x 的唯一性,并且我也不确定这种思路是否正确。
所以还是请高手来指教一下吧 !!


1楼2015-07-24 17:44回复
    如果对原根和同余方程比较熟的话:
    取p的原根r
    设a≡r^n, 不妨0<=n<=p-1
    设x≡r^m,不妨0<=m<=p-1, 则x与m是一一对应的
    r^(mt)≡r^n mod(p)
    mt≡ n mod(p-1)
    要使未知数m唯一解,由一次同余方程的已知结论
    得充要条件是gcd(t,p-1)=1 ;
    留作楼主习题,明天交。


    IP属地:广东3楼2015-07-24 19:39
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      所以说第一问的答案是当 gad (t,p-1) = 1 时有唯一解么?
      不过我需要证明的是“当且仅当”,也就是说不仅要证明 x 唯一时 gad (t,p-1) = 1 ,还要证明 gad (t,p-1) = 1 时 x 唯一。 以下是我的思路 :
      假设 gcd(t-1,p) = 1,r为p的原根:
      于是存在唯一的整数 n (0<n<p)使得 r^n ≡ a mod p.
      因为gcd(t-1, p) = 1,所以 tm ≡ n mod p-1 有唯一解 m.
      所以有唯一的m满足: (r^m)t ≡ r*n ≡ a mod p
      不过到了这一步我似乎只证明了 对于原根 r 存在唯一的 m (0=<m<=p-1) 使得
      (r^m)t ≡ a mod p , 并没有证明 r^m 就是 x^t ≡ a mod p 的唯一解。
      请问这一步该怎么做呢?
      我觉得如果这个问题彻底搞定了话,p = q^2 的证明方法应该是完全一样的吧 (因为 q^2 同样存在原根)。所以 p=q^2时的答案应该是 gcd(t-1, q^2 - 1) = 1 吗?
      谢谢


      4楼2015-07-25 21:39
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