このサイトはお使いのブラウザでは正常に動作しません。Google Chromeなど、別のブラウザを使用してください。

ユークリッドの互除法の応用

    ああ (id: 1430) (2024年12月3日21:59)
    0 0
    ユークリッドの互助法についての問題です。 pを素数で、p≡1(mod 4)を満たすものとする。 整数xをx^2≡-1(mod p),0<x<p/2を満たすものとする。x'=p-xも第一の条件を満たすが、p/2<x'<pである。 p,xに対し、ユークリッドの互除法を行う。 r_0=p r_1=x p=q_1・x+r_2 (0≦r_2≦b) x=q_2・r_2+r_3 (0≦r_3≦r_2) r_2=q_3・r_3+r_4 (0≦r_4≦r_3) … r_k-2=q_k-1・r_k-1+r_k (0≦r_k≦r_k-1) … r_n-1=q_n・r_n+r_n+1 (r_n+1=0、即ち割り切れる) この時、r_n=gcd(p,x)=1である。 また、整数の組の列{S_k,T_k}(k=0→n+1)を次の漸化式で定める。 S_0=1、T_0=0、 S_1=0、T_1=1、 S_k=S_k-2-q_k-1・S_k-1、 T_k=T_k-2-q_k-1・T_k-1 (2≦k≦n+1) この時、次が成り立つ(誘導で示しました) (1) |S_1|<|S_2|<|S_3|<…、 |T_1|<|T_2|<|T_3|<…、 (2) 0≦k≦n+1に対し S_k・a+T_k・b=r_k (a、bはユークリッドの互除法におけるr_0=a、r_1=b、a>b,gcd(a,b)=1の正の整数です) (3)S_n+1=±x、T_n+1=∓p(複合同順) ここまでが前提です (2)をk=nの場合に適用すると、 S_n・p+T_n+x=r_n=1 である。したがって、 x・T_n≡1 (mod p) である。両辺にxを掛け、x^2≡-1 (mod p)を用いると、 T_n≡-x (mod p) である。一方(1)と(3)より、 |T_n|<|T_n|=| ∓p|=p である。このことより、 T_n=-xまたはp-x であることを示せ。 という問題なんですが… T_n≡-x (mod p)より整数kを用いて、 T_n=kp-xすると、 k=0のときT_n=-x、k=1のときT_n=p-x と表せることには気づきました。 ですが0≦T_n=-x<pより、 0≦-x⇆0≧xとなりますが、 前提として0<x<p/2なので T_n=-xにはならないんじゃ…? ってなって行き詰まってます。 よろしくお願いいたします。
    回答する