费马小定理【证明】【复习】

复习一下。
定理:
p p 为质数, p a p \nmid a
a p 1 1 ( m o d p ) a^{p-1}\equiv 1\pmod{p}

是不是一个很让人谔谔的式子?
证明:
A = { 1 , 2 , 3 , , p 1 } f = ( p 1 ) ! f a × A 1 × a × A 2 × × a × A p 1 ( m o d p ) 1 i p 1 gcd ( A i , p ) = 1 , gcd ( a , p ) = 1 1 i p 1 gcd ( A i × a , p ) = 1 A i × a ( m o d p ) O I w i k i 1 i , j p 1 , i j A i × a ≢ A j × a ( m o d p ) A i × a ( m o d p ) A j ( 1 j p 1 ) a p 1 × f f ( m o d p ) 1 f , a p 1 1 ( m o d p ) 构造序列A=\{1,2,3,\cdots,p-1\}\\ 设f=(p-1)!,则f\equiv a\times A_1\times a \times A_2 \times \cdots \times a \times A_{p-1}\pmod{p}\\ 证明:\\ 因为\forall_{1 \le i \le p-1}\gcd(A_i,p)=1,\gcd(a,p)=1\\ 所以\forall_{1 \le i \le p-1}\gcd(A_i\times a,p)=1\\ 而且因为每一个A_i\times a\pmod{p}都是独一无二(参考OI_{wiki}),即\\ \forall_{1 \le i,j \le p-1,i\not = j}A_i \times a \not \equiv A_j \times a \pmod{p}\\ 而且每一个A_i\times a \pmod{p}都对应了一个A_j(1 \le j \le p-1)\\ 得证。\\ 所以整理式子珂得:\\ a^{p-1}\times f \equiv f \pmod{p}\\ 两边同时乘\frac{1}{f},得 a^{p-1} \equiv 1 \pmod{p}\\ 证毕。
运用:
挖坑待填。

参考文章:OI_wiki 参考文章

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