这篇文章是费马定理为作者原创的证明过程。
费马小定理 a p {a^p } ap ≡ \equiv ≡ a a a ( m o d {( mod } (mod p ) p ) p)
其中,模数 p为质数。
证明过程
设 a p {a^p } ap ≡ \equiv ≡ a a a ( m o d {( mod } (mod p ) p ) p) 所以我们只需要证明 ( a 1 ) p { {(a 1)}^p } (a 1)p ≡ \equiv ≡ a + 1 a+1 a+1 ( m o d {( mod } (mod p ) p ) p),就能够证得假设成立。 根据: ( a + b ) n = ∑ r = 0 n C n r a n − r b n (a+b)^n = \sum_{r=0}^{n}C_n^r a^{n-r} b^n (a+b)n=∑r=0nCnran−rbn 展开式子:
≡ C p 0 a p 1 p + C p 1 a p − 1 1 p + . . . + C p p a 0 1 p \equiv C_p^0 a^p 1^p + C_p^1 a^{p-1} 1^p + ... + C_p^p a^0 1^p ≡Cp0ap1p+Cp1ap−11p+...+Cppa01p 化简一下: ≡ a p + C p 1 a p − 1 + . . . + 1 \equiv a^p + C_p^1 a^{p-1} + ... + 1 ≡ap+Cp1ap−1+...+1 ≡ a p + p ! a p − 1 1 ! ( p − 1 ) ! + . . . + 1 \equiv a^p + \frac {p! a^{p-1}}{1!(p-1)!} + ... + 1 ≡ap+1!(p−1)!p!ap−1+...+1 ∵ \because ∵ p p p为质数。 ∴ \therefore ∴ 分子中的 p p p 不会被分母约分而约掉。 ∴ \therefore ∴ 整个分数可以被 p p p 整除,取模后得到 0 0 0,那么中间的所有分数就会都消掉啦。 那么式子就可以进一步化简成: ≡ a p + 1 \equiv a^p + 1 ≡ap+1 ≡ a + 1 \equiv a+1 ≡a+1 ∴ \therefore ∴ ( a + 1 ) p { {(a+1)}^p } (a+1)p ≡ \equiv ≡ a + 1 a+1 a+1 ( m o d {( mod } (mod p ) p ) p) 得证