逐步推導
S001 · implies
操作前
source operation=flt-prime-coprime;original snapshot and mathematics retained
操作後
explicit ordered source output fields=[p, normalized_base, power_p_minus_1, congruence_certificate, boundary]
條件:無
原題快照保留歷史介面標記;本頁直接列來源欄位順序,不需JavaScript或外部表。欄位標籤不自動成為數學證據,No依各題聲稱範圍解讀。
步驟識別與依賴
規則:source_ordered_interface_explicit_without_javascript · 依賴:G001
S002 · implies
操作前
ACTUAL integer modulus=5;complete trial range2..floor_sqrt=2
操作後
checked rows[divisor,quotient,remainder]=[[2, 2, 1]];first exact factor=null;prime=是
條件:無
若找到2到sqrt範圍的真因數就是合數見證。若全部試除無因數,任意合數分解必至少一因數≤sqrt,故排除全部合成情形;2的試除範圍空仍合法。不是以一次Fermat測試證prime。
步驟識別與依賴
規則:flt_primality_complete_trial_or_actual_factor_not_Fermat_test · 依賴:G001, S001
S003 · implies
操作前
original signed base=4;positive modulus=5;use nonnegative gcd inputs=[4, 5]
操作後
ALL Euclidean rows[left,right,q,r]=[[4, 5, 0, 4], [5, 4, 1, 1], [4, 1, 4, 0]];terminal nonnegative gcd=1;coprime=是
條件:無
餘數替換保共同因數,最後非零值給gcd;base0也保gcd(0,m)=m。不把模數prime與base可逆當同一旗標。
步驟識別與依賴
規則:flt_actual_gcd_coprime_separate_from_primality · 依賴:G001, S002
S004 · calculation
操作前
Fermat original signed base exact quotient := div(4, 5)
操作後
Fermat original signed base exact quotient = 4/5
條件:無
依原始角色與已核中間量精確代值,保留正負號、分母、索引及所在載體。
步驟識別與依賴
規則:exact_rational_arithmetic · 依賴:G001, S003
S005 · calculation
操作前
Fermat original signed base floor quotient multiple := mul(0, 5)
操作後
Fermat original signed base floor quotient multiple = 0
條件:無
依原始角色與已核中間量精確代值,保留正負號、分母、索引及所在載體。
步驟識別與依賴
規則:exact_rational_arithmetic · 依賴:G001, S004
S006 · calculation
操作前
Fermat original signed base normalized remainder := sub(4, 0)
操作後
Fermat original signed base normalized remainder = 4
條件:無
依原始角色與已核中間量精確代值,保留正負號、分母、索引及所在載體。
步驟識別與依賴
規則:exact_rational_arithmetic · 依賴:G001, S005
S007 · implies
操作前
Fermat original signed base:signed integer value=4;positive modulus=5;exact quotient=4/5;floor q=0
操作後
value=q*modulus+remainder;normalized remainder=4 in[0,5)
條件:無
用正模數與向下整數商核實同餘類,負base也得到非負代表。餘數相等是mod此數的同餘,不是原整數都相等。
步驟識別與依賴
規則:flt_exact_signed_modulo_not_integer_equality · 依賴:G001, S006
S008 · implies
操作前
Fermat original modular exponent:original normalized base=4;original exponent=4;modulus=5
操作後
initialize accumulator1,current_base=base,remaining=exponent;invariant accumulator*current_base^remaining congruent to original power
條件:無
乘法單位元給0次方慣例;每步保持同一原始冪的同餘,不計龐大普通整數冪或混成實數等號。
步驟識別與依賴
規則:flt_modular_power_initial_invariant · 依賴:G001, S007
S009 · calculation
操作前
Fermat original modular exponent bit0 current base square := mul(4, 4)
操作後
Fermat original modular exponent bit0 current base square = 16
條件:無
依原始角色與已核中間量精確代值,保留正負號、分母、索引及所在載體。
步驟識別與依賴
規則:exact_rational_arithmetic · 依賴:G001, S008
S010 · calculation
操作前
Fermat original modular exponent bit0 squared base reduction exact quotient := div(16, 5)
操作後
Fermat original modular exponent bit0 squared base reduction exact quotient = 16/5
條件:無
依原始角色與已核中間量精確代值,保留正負號、分母、索引及所在載體。
步驟識別與依賴
規則:exact_rational_arithmetic · 依賴:G001, S009
S011 · calculation
操作前
Fermat original modular exponent bit0 squared base reduction floor quotient multiple := mul(3, 5)
操作後
Fermat original modular exponent bit0 squared base reduction floor quotient multiple = 15
條件:無
依原始角色與已核中間量精確代值,保留正負號、分母、索引及所在載體。
步驟識別與依賴
規則:exact_rational_arithmetic · 依賴:G001, S010
S012 · calculation
操作前
Fermat original modular exponent bit0 squared base reduction normalized remainder := sub(16, 15)
操作後
Fermat original modular exponent bit0 squared base reduction normalized remainder = 1
條件:無
依原始角色與已核中間量精確代值,保留正負號、分母、索引及所在載體。
步驟識別與依賴
規則:exact_rational_arithmetic · 依賴:G001, S011
S013 · implies
操作前
Fermat original modular exponent bit0 squared base reduction:signed integer value=16;positive modulus=5;exact quotient=16/5;floor q=3
操作後
value=q*modulus+remainder;normalized remainder=1 in[0,5)
條件:無
用正模數與向下整數商核實同餘類,負base也得到非負代表。餘數相等是mod此數的同餘,不是原整數都相等。
步驟識別與依賴
規則:flt_exact_signed_modulo_not_integer_equality · 依賴:G001, S012
S014 · implies
操作前
Fermat original modular exponent:step=0;previous[accumulator,base,exponent]=[1, 4, 4];low bit=0
操作後
next[accumulator,base,exponent]=[1, 1, 2];split exponent=2*q+bit preserves original-power invariant
條件:無
偶次方換成平方底數,奇次方多取一個底數進accumulator;每次合法取模保同餘,剩餘非負exponent減半故終止。
步驟識別與依賴
規則:flt_each_binary_power_step_exact_invariant · 依賴:G001, S013
S015 · calculation
操作前
Fermat original modular exponent bit1 current base square := mul(1, 1)
操作後
Fermat original modular exponent bit1 current base square = 1
條件:無
依原始角色與已核中間量精確代值,保留正負號、分母、索引及所在載體。
步驟識別與依賴
規則:exact_rational_arithmetic · 依賴:G001, S014
S016 · calculation
操作前
Fermat original modular exponent bit1 squared base reduction exact quotient := div(1, 5)
操作後
Fermat original modular exponent bit1 squared base reduction exact quotient = 1/5
條件:無
依原始角色與已核中間量精確代值,保留正負號、分母、索引及所在載體。
步驟識別與依賴
規則:exact_rational_arithmetic · 依賴:G001, S015
S017 · calculation
操作前
Fermat original modular exponent bit1 squared base reduction floor quotient multiple := mul(0, 5)
操作後
Fermat original modular exponent bit1 squared base reduction floor quotient multiple = 0
條件:無
依原始角色與已核中間量精確代值,保留正負號、分母、索引及所在載體。
步驟識別與依賴
規則:exact_rational_arithmetic · 依賴:G001, S016
S018 · calculation
操作前
Fermat original modular exponent bit1 squared base reduction normalized remainder := sub(1, 0)
操作後
Fermat original modular exponent bit1 squared base reduction normalized remainder = 1
條件:無
依原始角色與已核中間量精確代值,保留正負號、分母、索引及所在載體。
步驟識別與依賴
規則:exact_rational_arithmetic · 依賴:G001, S017
S019 · implies
操作前
Fermat original modular exponent bit1 squared base reduction:signed integer value=1;positive modulus=5;exact quotient=1/5;floor q=0
操作後
value=q*modulus+remainder;normalized remainder=1 in[0,5)
條件:無
用正模數與向下整數商核實同餘類,負base也得到非負代表。餘數相等是mod此數的同餘,不是原整數都相等。
步驟識別與依賴
規則:flt_exact_signed_modulo_not_integer_equality · 依賴:G001, S018
S020 · implies
操作前
Fermat original modular exponent:step=1;previous[accumulator,base,exponent]=[1, 1, 2];low bit=0
操作後
next[accumulator,base,exponent]=[1, 1, 1];split exponent=2*q+bit preserves original-power invariant
條件:無
偶次方換成平方底數,奇次方多取一個底數進accumulator;每次合法取模保同餘,剩餘非負exponent減半故終止。
步驟識別與依賴
規則:flt_each_binary_power_step_exact_invariant · 依賴:G001, S019
S021 · calculation
操作前
Fermat original modular exponent bit2 accumulator product := mul(1, 1)
操作後
Fermat original modular exponent bit2 accumulator product = 1
條件:無
依原始角色與已核中間量精確代值,保留正負號、分母、索引及所在載體。
步驟識別與依賴
規則:exact_rational_arithmetic · 依賴:G001, S020
S022 · calculation
操作前
Fermat original modular exponent bit2 accumulator reduction exact quotient := div(1, 5)
操作後
Fermat original modular exponent bit2 accumulator reduction exact quotient = 1/5
條件:無
依原始角色與已核中間量精確代值,保留正負號、分母、索引及所在載體。
步驟識別與依賴
規則:exact_rational_arithmetic · 依賴:G001, S021
S023 · calculation
操作前
Fermat original modular exponent bit2 accumulator reduction floor quotient multiple := mul(0, 5)
操作後
Fermat original modular exponent bit2 accumulator reduction floor quotient multiple = 0
條件:無
依原始角色與已核中間量精確代值,保留正負號、分母、索引及所在載體。
步驟識別與依賴
規則:exact_rational_arithmetic · 依賴:G001, S022
S024 · calculation
操作前
Fermat original modular exponent bit2 accumulator reduction normalized remainder := sub(1, 0)
操作後
Fermat original modular exponent bit2 accumulator reduction normalized remainder = 1
條件:無
依原始角色與已核中間量精確代值,保留正負號、分母、索引及所在載體。
步驟識別與依賴
規則:exact_rational_arithmetic · 依賴:G001, S023
S025 · implies
操作前
Fermat original modular exponent bit2 accumulator reduction:signed integer value=1;positive modulus=5;exact quotient=1/5;floor q=0
操作後
value=q*modulus+remainder;normalized remainder=1 in[0,5)
條件:無
用正模數與向下整數商核實同餘類,負base也得到非負代表。餘數相等是mod此數的同餘,不是原整數都相等。
步驟識別與依賴
規則:flt_exact_signed_modulo_not_integer_equality · 依賴:G001, S024
S026 · calculation
操作前
Fermat original modular exponent bit2 current base square := mul(1, 1)
操作後
Fermat original modular exponent bit2 current base square = 1
條件:無
依原始角色與已核中間量精確代值,保留正負號、分母、索引及所在載體。
步驟識別與依賴
規則:exact_rational_arithmetic · 依賴:G001, S025
S027 · calculation
操作前
Fermat original modular exponent bit2 squared base reduction exact quotient := div(1, 5)
操作後
Fermat original modular exponent bit2 squared base reduction exact quotient = 1/5
條件:無
依原始角色與已核中間量精確代值,保留正負號、分母、索引及所在載體。
步驟識別與依賴
規則:exact_rational_arithmetic · 依賴:G001, S026
S028 · calculation
操作前
Fermat original modular exponent bit2 squared base reduction floor quotient multiple := mul(0, 5)
操作後
Fermat original modular exponent bit2 squared base reduction floor quotient multiple = 0
條件:無
依原始角色與已核中間量精確代值,保留正負號、分母、索引及所在載體。
步驟識別與依賴
規則:exact_rational_arithmetic · 依賴:G001, S027
S029 · calculation
操作前
Fermat original modular exponent bit2 squared base reduction normalized remainder := sub(1, 0)
操作後
Fermat original modular exponent bit2 squared base reduction normalized remainder = 1
條件:無
依原始角色與已核中間量精確代值,保留正負號、分母、索引及所在載體。
步驟識別與依賴
規則:exact_rational_arithmetic · 依賴:G001, S028
S030 · implies
操作前
Fermat original modular exponent bit2 squared base reduction:signed integer value=1;positive modulus=5;exact quotient=1/5;floor q=0
操作後
value=q*modulus+remainder;normalized remainder=1 in[0,5)
條件:無
用正模數與向下整數商核實同餘類,負base也得到非負代表。餘數相等是mod此數的同餘,不是原整數都相等。
步驟識別與依賴
規則:flt_exact_signed_modulo_not_integer_equality · 依賴:G001, S029
S031 · implies
操作前
Fermat original modular exponent:step=2;previous[accumulator,base,exponent]=[1, 1, 1];low bit=1
操作後
next[accumulator,base,exponent]=[1, 1, 0];split exponent=2*q+bit preserves original-power invariant
條件:無
偶次方換成平方底數,奇次方多取一個底數進accumulator;每次合法取模保同餘,剩餘非負exponent減半故終止。
步驟識別與依賴
規則:flt_each_binary_power_step_exact_invariant · 依賴:G001, S030
S032 · implies
操作前
Fermat original modular exponent:remaining exponent0;final normalized accumulator=1
操作後
EXACT original base^4 modulo5=1
條件:無
不變式在remaining0時只剩accumulator,得到原始冪的確切餘數;這個算術結果本身不證模數prime。
步驟識別與依賴
規則:flt_modular_power_terminal_not_primality_converse · 依賴:G001, S031
S033 · calculation
操作前
Fermat actual unit inverse product := mul(4, 4)
操作後
Fermat actual unit inverse product = 16
條件:無
依原始角色與已核中間量精確代值,保留正負號、分母、索引及所在載體。
步驟識別與依賴
規則:exact_rational_arithmetic · 依賴:G001, S032
S034 · calculation
操作前
Fermat actual inverse identity exact quotient := div(16, 5)
操作後
Fermat actual inverse identity exact quotient = 16/5
條件:無
依原始角色與已核中間量精確代值,保留正負號、分母、索引及所在載體。
步驟識別與依賴
規則:exact_rational_arithmetic · 依賴:G001, S033
S035 · calculation
操作前
Fermat actual inverse identity floor quotient multiple := mul(3, 5)
操作後
Fermat actual inverse identity floor quotient multiple = 15
條件:無
依原始角色與已核中間量精確代值,保留正負號、分母、索引及所在載體。
步驟識別與依賴
規則:exact_rational_arithmetic · 依賴:G001, S034
S036 · calculation
操作前
Fermat actual inverse identity normalized remainder := sub(16, 15)
操作後
Fermat actual inverse identity normalized remainder = 1
條件:無
依原始角色與已核中間量精確代值,保留正負號、分母、索引及所在載體。
步驟識別與依賴
規則:exact_rational_arithmetic · 依賴:G001, S035
S037 · implies
操作前
Fermat actual inverse identity:signed integer value=16;positive modulus=5;exact quotient=16/5;floor q=3
操作後
value=q*modulus+remainder;normalized remainder=1 in[0,5)
條件:無
用正模數與向下整數商核實同餘類,負base也得到非負代表。餘數相等是mod此數的同餘,不是原整數都相等。
步驟識別與依賴
規則:flt_exact_signed_modulo_not_integer_equality · 依賴:G001, S036
S038 · implies
操作前
VERIFIED prime p=5;nonzero original base residue=4;ACTUAL inverse witness=4
操作後
multiplication r->a*r mod p permutes ALL nonzero residues1..p-1:inverse gives injectivity and finite self-injection gives surjectivity
條件:無
給出的真inverse讓相乘可取消,故非零residue集合上的乘a是雙射。這是任意residue的論證,不枚舉一百萬個點也不把幾個樣本當permutation證書。
步驟識別與依賴
規則:flt_prime_unit_permutation_all_residues_not_samples · 依賴:G001, S037
S039 · implies
操作前
same verified prime p=5;ALL nonzero residues permuted by multiplication by a=4
操作後
product over r=1..p-1 gives a^(p-1)*(p-1)! congruent to (p-1)!;EVERY factor is a prime-field unit,so factorial is a UNIT;cancel ONLY this nonzero unit to obtain a^(p-1) congruent1
條件:無
質數模數下每個1到p−1都與p互質,故各有inverse,有限乘積也有反序inverse;因此可取消factorial而得Fermat互質形式。沒有對0取消,也沒有把此全體非零residue論證套到合數的非單位元。
步驟識別與依賴
規則:flt_nonzero_factorial_unit_cancellation_not_zero_or_composite · 依賴:G001, S038