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    解读欧拉降幂公式

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    • Lv.9高能中微子
      林奈
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    • 欧拉降幂公式,是学中的一个重要公式,它可以用来简化幂运算的复杂度使得计算更加高效。这个公式的发现者是瑞士数学欧拉(Euler),他在18世纪时提出了这个公式,并且在数学领域中有广泛的应用

      这个公式的应用非常广泛特别是密码中。在RSA加密算法,就需要用到欧拉降幂公式来计算密文的解密过程。此外,在计算机科学欧拉降幂公式也被广泛应用于快速幂算法离散对数算法等领域。


      这个公式的表述为:(ab) mod n={ab mod φ(n)+φ(n)} mod n,其中abn均为正整数φ(n)表示小于n的正整数与n互质的数的个数*。这个公式的意义是,当我们要计算(a↑b对n取模**的结果时,可以先将b对φ(n)取模,然后加上φ(n),然后以这个结果为指数对a进行幂运算,得到的结果再对n取模


      这个公式的证明过程比较复杂,需要用到欧拉定理费马小定理等数学知识。感兴趣的读者可以到网上去搜其证明过程,我在这里不多说了。


      现在,让我来用这个公式来求一下(3↑(3↑(3↑3的最后两位数。其过程如下:


      求(3↑(3↑(3↑3)mod 100先求(3↑(3↑3)mod φ(100)+φ(100)(3↑(3↑3)mod 40 +40结果为67,也就是说,(3↑(3↑(3↑3)mod 100=(3↑67)***mod 100=87


      同样的道理,也可以求出(3↑(4↑(5↑6)的最后两位数为81


      我之前曾经说过,葛立恒数最后12位数262,464,195,387,就是用欧拉降幂公式导出来的。


      说明:

      *φ(100)可以这样求首先对100分解质因数结果为2×2×5×5也就是说与100互质的数不能是2或5的倍数由此可以得到小于100的整数中2的倍数49个5的倍数19个2与5的公倍数9个所以φ(100)=40同样的道理φ(40)=16

      **取模运算就是取余数的运算

      ***(3↑67)=92,709,463,147,897,837,085,761,925,410,587

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