求解乘法逆元的简单方法总结

质数的定义:只有两个正因数(1和自己)的自然数即为质数。比1大但不是素数的数称为合数。1和0既非素数也非合数。素数在数论中有着很重要的作用。

如从1至72有20个素数:2 3 5 7 11 13 17 19 23 29 31 37 41 43 47 53 59 61 67 71。

 乘法逆元,是指数学领域群G中任意一个元素a,都在G中有唯一的逆元a‘,具有性质a×a'=a'×a=e,其中e为该群的单位元。

定义:如果 ab≡1(mod m),则称 b 是 a 的模 m 逆,记作 a 的模 m 逆是方程 ax≡1(mod m)的解。

例如:4关于1模7的乘法逆元为多少?

4X≡1 mod 7    这个方程等价于求一个X和K,满足 4X=7K+1,其中X和K都是整数。

若ax≡1 mod f, 则称a关于1模f的乘法逆元为x。也可表示为ax≡1(mod f)。

当a与f互素时,a关于模f的乘法逆元有解(并且这个解小于f)。如果不互素,则无解。如果f为素数,则从1到f-1的任意数都与f互素,即在1到f-1之间都恰好有一个关于模f的乘法逆元。

上述也称为逆元的存在性定理。

例如,求5关于模14的乘法逆元:

14=5*2+4

5=4*1+1

说明5与14互素,存在5关于14的乘法逆元。

1=5-4=5-(14-5*2)=5*3-14

因此,5关于模14的乘法逆元为3。

如果还是不理解,就再来看几个例子吧~

<eg1> 求 5 的模 7 逆。

  做辗转相除法,求得整数 b,k,使得 5b+7k=1,则 b 是 5 的模 7 逆。

计算过程如下:7 = 5+2

                         5 = 2*2+1

回代   1 = 5-2*2 = 5-2*(7-5)= 3+5-2*7

得  5^-1 ≡ 3(mod 7)。

<eg2> 求 7 的模 26 逆。

 方法一:

可以遍历1到26中和26互素的数(3,5,7,9,11,15,17,19,21,23,25),能和7相乘mod 26 = 1的点数就是它的逆,很容易求出 7*15=105,26*4=104,所以逆元为15。

方法二:

令7a = 1+26k,很容易得到一组解:a=15,k=4,所以 7^-1 ≡ 15(mod 26)。

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