查找相關知識與題目 →

第 19886 題:Fermat小定理

本頁導覽
  1. 原題與已知條件
  2. 定義與適用範圍
  3. 逐步推導
  4. 逐步反向核對
  5. 結論
  6. 本題覆核與來源綁定

返回所在分頁 100

← 逐題詳解目錄 · 原題批次

R0038-19886 · q-20261014-advance-20261106-r05-fermat-little-theorem-0011

原題與已知條件

exact modular exponentiation與明示prime或composite hypotheses。操作=flt-prime-coprime;資料={"p":31,"a":12}。請依 exact_ordered_tuple_declared_by_interface 欄序回答。

  • G001 — exact modular exponentiation與明示prime或composite hypotheses。操作=flt-prime-coprime;資料={"p":31,"a":12}。請依 exact_ordered_tuple_declared_by_interface 欄序回答。

定義與適用範圍

沿用原題明示的論域、假設與來源 MKO 定義。本題已完成第二對話數理與中英語義覆核,並由原始參數逐題獨立重算模型、答案與每個算術步驟;原題仍為 candidate。

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=31;complete trial range2..floor_sqrt=5

操作後

checked rows[divisor,quotient,remainder]=[[2, 15, 1], [3, 10, 1], [4, 7, 3], [5, 6, 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=12;positive modulus=31;use nonnegative gcd inputs=[12, 31]

操作後

ALL Euclidean rows[left,right,q,r]=[[12, 31, 0, 12], [31, 12, 2, 7], [12, 7, 1, 5], [7, 5, 1, 2], [5, 2, 2, 1], [2, 1, 2, 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(12, 31)

操作後

Fermat original signed base exact quotient = 12/31

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, 31)

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(12, 0)

操作後

Fermat original signed base normalized remainder = 12

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=12;positive modulus=31;exact quotient=12/31;floor q=0

操作後

value=q*modulus+remainder;normalized remainder=12 in[0,31)

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=12;original exponent=30;modulus=31

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(12, 12)

操作後

Fermat original modular exponent bit0 current base square = 144

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(144, 31)

操作後

Fermat original modular exponent bit0 squared base reduction exact quotient = 144/31

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(4, 31)

操作後

Fermat original modular exponent bit0 squared base reduction floor quotient multiple = 124

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(144, 124)

操作後

Fermat original modular exponent bit0 squared base reduction normalized remainder = 20

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=144;positive modulus=31;exact quotient=144/31;floor q=4

操作後

value=q*modulus+remainder;normalized remainder=20 in[0,31)

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, 12, 30];low bit=0

操作後

next[accumulator,base,exponent]=[1, 20, 15];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 accumulator product := mul(1, 20)

操作後

Fermat original modular exponent bit1 accumulator product = 20

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 accumulator reduction exact quotient := div(20, 31)

操作後

Fermat original modular exponent bit1 accumulator reduction exact quotient = 20/31

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 accumulator reduction floor quotient multiple := mul(0, 31)

操作後

Fermat original modular exponent bit1 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, S016

S018 · calculation

操作前

Fermat original modular exponent bit1 accumulator reduction normalized remainder := sub(20, 0)

操作後

Fermat original modular exponent bit1 accumulator reduction normalized remainder = 20

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 accumulator reduction:signed integer value=20;positive modulus=31;exact quotient=20/31;floor q=0

操作後

value=q*modulus+remainder;normalized remainder=20 in[0,31)

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 · calculation

操作前

Fermat original modular exponent bit1 current base square := mul(20, 20)

操作後

Fermat original modular exponent bit1 current base square = 400

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, S019

S021 · calculation

操作前

Fermat original modular exponent bit1 squared base reduction exact quotient := div(400, 31)

操作後

Fermat original modular exponent bit1 squared base reduction exact quotient = 400/31

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 bit1 squared base reduction floor quotient multiple := mul(12, 31)

操作後

Fermat original modular exponent bit1 squared base reduction floor quotient multiple = 372

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 bit1 squared base reduction normalized remainder := sub(400, 372)

操作後

Fermat original modular exponent bit1 squared base reduction normalized remainder = 28

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 · implies

操作前

Fermat original modular exponent bit1 squared base reduction:signed integer value=400;positive modulus=31;exact quotient=400/31;floor q=12

操作後

value=q*modulus+remainder;normalized remainder=28 in[0,31)

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, S023

S025 · implies

操作前

Fermat original modular exponent:step=1;previous[accumulator,base,exponent]=[1, 20, 15];low bit=1

操作後

next[accumulator,base,exponent]=[20, 28, 7];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, S024

S026 · calculation

操作前

Fermat original modular exponent bit2 accumulator product := mul(20, 28)

操作後

Fermat original modular exponent bit2 accumulator product = 560

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 accumulator reduction exact quotient := div(560, 31)

操作後

Fermat original modular exponent bit2 accumulator reduction exact quotient = 560/31

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 accumulator reduction floor quotient multiple := mul(18, 31)

操作後

Fermat original modular exponent bit2 accumulator reduction floor quotient multiple = 558

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 accumulator reduction normalized remainder := sub(560, 558)

操作後

Fermat original modular exponent bit2 accumulator reduction normalized remainder = 2

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 accumulator reduction:signed integer value=560;positive modulus=31;exact quotient=560/31;floor q=18

操作後

value=q*modulus+remainder;normalized remainder=2 in[0,31)

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 · calculation

操作前

Fermat original modular exponent bit2 current base square := mul(28, 28)

操作後

Fermat original modular exponent bit2 current base square = 784

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, S030

S032 · calculation

操作前

Fermat original modular exponent bit2 squared base reduction exact quotient := div(784, 31)

操作後

Fermat original modular exponent bit2 squared base reduction exact quotient = 784/31

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, S031

S033 · calculation

操作前

Fermat original modular exponent bit2 squared base reduction floor quotient multiple := mul(25, 31)

操作後

Fermat original modular exponent bit2 squared base reduction floor quotient multiple = 775

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 original modular exponent bit2 squared base reduction normalized remainder := sub(784, 775)

操作後

Fermat original modular exponent bit2 squared base reduction normalized remainder = 9

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 · implies

操作前

Fermat original modular exponent bit2 squared base reduction:signed integer value=784;positive modulus=31;exact quotient=784/31;floor q=25

操作後

value=q*modulus+remainder;normalized remainder=9 in[0,31)

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, S034

S036 · implies

操作前

Fermat original modular exponent:step=2;previous[accumulator,base,exponent]=[20, 28, 7];low bit=1

操作後

next[accumulator,base,exponent]=[2, 9, 3];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, S035

S037 · calculation

操作前

Fermat original modular exponent bit3 accumulator product := mul(2, 9)

操作後

Fermat original modular exponent bit3 accumulator product = 18

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, S036

S038 · calculation

操作前

Fermat original modular exponent bit3 accumulator reduction exact quotient := div(18, 31)

操作後

Fermat original modular exponent bit3 accumulator reduction exact quotient = 18/31

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, S037

S039 · calculation

操作前

Fermat original modular exponent bit3 accumulator reduction floor quotient multiple := mul(0, 31)

操作後

Fermat original modular exponent bit3 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, S038

S040 · calculation

操作前

Fermat original modular exponent bit3 accumulator reduction normalized remainder := sub(18, 0)

操作後

Fermat original modular exponent bit3 accumulator reduction normalized remainder = 18

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, S039

S041 · implies

操作前

Fermat original modular exponent bit3 accumulator reduction:signed integer value=18;positive modulus=31;exact quotient=18/31;floor q=0

操作後

value=q*modulus+remainder;normalized remainder=18 in[0,31)

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, S040

S042 · calculation

操作前

Fermat original modular exponent bit3 current base square := mul(9, 9)

操作後

Fermat original modular exponent bit3 current base square = 81

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, S041

S043 · calculation

操作前

Fermat original modular exponent bit3 squared base reduction exact quotient := div(81, 31)

操作後

Fermat original modular exponent bit3 squared base reduction exact quotient = 81/31

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, S042

S044 · calculation

操作前

Fermat original modular exponent bit3 squared base reduction floor quotient multiple := mul(2, 31)

操作後

Fermat original modular exponent bit3 squared base reduction floor quotient multiple = 62

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, S043

S045 · calculation

操作前

Fermat original modular exponent bit3 squared base reduction normalized remainder := sub(81, 62)

操作後

Fermat original modular exponent bit3 squared base reduction normalized remainder = 19

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, S044

S046 · implies

操作前

Fermat original modular exponent bit3 squared base reduction:signed integer value=81;positive modulus=31;exact quotient=81/31;floor q=2

操作後

value=q*modulus+remainder;normalized remainder=19 in[0,31)

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, S045

S047 · implies

操作前

Fermat original modular exponent:step=3;previous[accumulator,base,exponent]=[2, 9, 3];low bit=1

操作後

next[accumulator,base,exponent]=[18, 19, 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, S046

S048 · calculation

操作前

Fermat original modular exponent bit4 accumulator product := mul(18, 19)

操作後

Fermat original modular exponent bit4 accumulator product = 342

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, S047

S049 · calculation

操作前

Fermat original modular exponent bit4 accumulator reduction exact quotient := div(342, 31)

操作後

Fermat original modular exponent bit4 accumulator reduction exact quotient = 342/31

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, S048

S050 · calculation

操作前

Fermat original modular exponent bit4 accumulator reduction floor quotient multiple := mul(11, 31)

操作後

Fermat original modular exponent bit4 accumulator reduction floor quotient multiple = 341

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, S049

S051 · calculation

操作前

Fermat original modular exponent bit4 accumulator reduction normalized remainder := sub(342, 341)

操作後

Fermat original modular exponent bit4 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, S050

S052 · implies

操作前

Fermat original modular exponent bit4 accumulator reduction:signed integer value=342;positive modulus=31;exact quotient=342/31;floor q=11

操作後

value=q*modulus+remainder;normalized remainder=1 in[0,31)

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, S051

S053 · calculation

操作前

Fermat original modular exponent bit4 current base square := mul(19, 19)

操作後

Fermat original modular exponent bit4 current base square = 361

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, S052

S054 · calculation

操作前

Fermat original modular exponent bit4 squared base reduction exact quotient := div(361, 31)

操作後

Fermat original modular exponent bit4 squared base reduction exact quotient = 361/31

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, S053

S055 · calculation

操作前

Fermat original modular exponent bit4 squared base reduction floor quotient multiple := mul(11, 31)

操作後

Fermat original modular exponent bit4 squared base reduction floor quotient multiple = 341

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, S054

S056 · calculation

操作前

Fermat original modular exponent bit4 squared base reduction normalized remainder := sub(361, 341)

操作後

Fermat original modular exponent bit4 squared base reduction normalized remainder = 20

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, S055

S057 · implies

操作前

Fermat original modular exponent bit4 squared base reduction:signed integer value=361;positive modulus=31;exact quotient=361/31;floor q=11

操作後

value=q*modulus+remainder;normalized remainder=20 in[0,31)

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, S056

S058 · implies

操作前

Fermat original modular exponent:step=4;previous[accumulator,base,exponent]=[18, 19, 1];low bit=1

操作後

next[accumulator,base,exponent]=[1, 20, 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, S057

S059 · implies

操作前

Fermat original modular exponent:remaining exponent0;final normalized accumulator=1

操作後

EXACT original base^30 modulo31=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, S058

S060 · calculation

操作前

Fermat actual unit inverse product := mul(12, 13)

操作後

Fermat actual unit inverse product = 156

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, S059

S061 · calculation

操作前

Fermat actual inverse identity exact quotient := div(156, 31)

操作後

Fermat actual inverse identity exact quotient = 156/31

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, S060

S062 · calculation

操作前

Fermat actual inverse identity floor quotient multiple := mul(5, 31)

操作後

Fermat actual inverse identity floor quotient multiple = 155

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, S061

S063 · calculation

操作前

Fermat actual inverse identity normalized remainder := sub(156, 155)

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, S062

S064 · implies

操作前

Fermat actual inverse identity:signed integer value=156;positive modulus=31;exact quotient=156/31;floor q=5

操作後

value=q*modulus+remainder;normalized remainder=1 in[0,31)

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, S063

S065 · implies

操作前

VERIFIED prime p=31;nonzero original base residue=12;ACTUAL inverse witness=13

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, S064

S066 · implies

操作前

same verified prime p=31;ALL nonzero residues permuted by multiplication by a=12

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, S065

逐步反向核對

  • S066 · premise_and_result_audit — 回到原始資料與本步條件核對,不把單向推論誤稱等價。
  • S065 · premise_and_result_audit — 回到原始資料與本步條件核對,不把單向推論誤稱等價。
  • S064 · premise_and_result_audit — 回到原始資料與本步條件核對,不把單向推論誤稱等價。
  • S063 · premise_and_result_audit — 以精確有理數重算 Fermat actual inverse identity normalized remainder,不以小數近似替代。
  • S062 · premise_and_result_audit — 以精確有理數重算 Fermat actual inverse identity floor quotient multiple,不以小數近似替代。
  • S061 · premise_and_result_audit — 以精確有理數重算 Fermat actual inverse identity exact quotient,不以小數近似替代。
  • S060 · premise_and_result_audit — 以精確有理數重算 Fermat actual unit inverse product,不以小數近似替代。
  • S059 · premise_and_result_audit — 回到原始資料與本步條件核對,不把單向推論誤稱等價。
  • S058 · premise_and_result_audit — 回到原始資料與本步條件核對,不把單向推論誤稱等價。
  • S057 · premise_and_result_audit — 回到原始資料與本步條件核對,不把單向推論誤稱等價。
  • S056 · premise_and_result_audit — 以精確有理數重算 Fermat original modular exponent bit4 squared base reduction normalized remainder,不以小數近似替代。
  • S055 · premise_and_result_audit — 以精確有理數重算 Fermat original modular exponent bit4 squared base reduction floor quotient multiple,不以小數近似替代。
  • S054 · premise_and_result_audit — 以精確有理數重算 Fermat original modular exponent bit4 squared base reduction exact quotient,不以小數近似替代。
  • S053 · premise_and_result_audit — 以精確有理數重算 Fermat original modular exponent bit4 current base square,不以小數近似替代。
  • S052 · premise_and_result_audit — 回到原始資料與本步條件核對,不把單向推論誤稱等價。
  • S051 · premise_and_result_audit — 以精確有理數重算 Fermat original modular exponent bit4 accumulator reduction normalized remainder,不以小數近似替代。
  • S050 · premise_and_result_audit — 以精確有理數重算 Fermat original modular exponent bit4 accumulator reduction floor quotient multiple,不以小數近似替代。
  • S049 · premise_and_result_audit — 以精確有理數重算 Fermat original modular exponent bit4 accumulator reduction exact quotient,不以小數近似替代。
  • S048 · premise_and_result_audit — 以精確有理數重算 Fermat original modular exponent bit4 accumulator product,不以小數近似替代。
  • S047 · premise_and_result_audit — 回到原始資料與本步條件核對,不把單向推論誤稱等價。
  • S046 · premise_and_result_audit — 回到原始資料與本步條件核對,不把單向推論誤稱等價。
  • S045 · premise_and_result_audit — 以精確有理數重算 Fermat original modular exponent bit3 squared base reduction normalized remainder,不以小數近似替代。
  • S044 · premise_and_result_audit — 以精確有理數重算 Fermat original modular exponent bit3 squared base reduction floor quotient multiple,不以小數近似替代。
  • S043 · premise_and_result_audit — 以精確有理數重算 Fermat original modular exponent bit3 squared base reduction exact quotient,不以小數近似替代。
  • S042 · premise_and_result_audit — 以精確有理數重算 Fermat original modular exponent bit3 current base square,不以小數近似替代。
  • S041 · premise_and_result_audit — 回到原始資料與本步條件核對,不把單向推論誤稱等價。
  • S040 · premise_and_result_audit — 以精確有理數重算 Fermat original modular exponent bit3 accumulator reduction normalized remainder,不以小數近似替代。
  • S039 · premise_and_result_audit — 以精確有理數重算 Fermat original modular exponent bit3 accumulator reduction floor quotient multiple,不以小數近似替代。
  • S038 · premise_and_result_audit — 以精確有理數重算 Fermat original modular exponent bit3 accumulator reduction exact quotient,不以小數近似替代。
  • S037 · premise_and_result_audit — 以精確有理數重算 Fermat original modular exponent bit3 accumulator product,不以小數近似替代。
  • S036 · premise_and_result_audit — 回到原始資料與本步條件核對,不把單向推論誤稱等價。
  • S035 · premise_and_result_audit — 回到原始資料與本步條件核對,不把單向推論誤稱等價。
  • S034 · premise_and_result_audit — 以精確有理數重算 Fermat original modular exponent bit2 squared base reduction normalized remainder,不以小數近似替代。
  • S033 · premise_and_result_audit — 以精確有理數重算 Fermat original modular exponent bit2 squared base reduction floor quotient multiple,不以小數近似替代。
  • S032 · premise_and_result_audit — 以精確有理數重算 Fermat original modular exponent bit2 squared base reduction exact quotient,不以小數近似替代。
  • S031 · premise_and_result_audit — 以精確有理數重算 Fermat original modular exponent bit2 current base square,不以小數近似替代。
  • S030 · premise_and_result_audit — 回到原始資料與本步條件核對,不把單向推論誤稱等價。
  • S029 · premise_and_result_audit — 以精確有理數重算 Fermat original modular exponent bit2 accumulator reduction normalized remainder,不以小數近似替代。
  • S028 · premise_and_result_audit — 以精確有理數重算 Fermat original modular exponent bit2 accumulator reduction floor quotient multiple,不以小數近似替代。
  • S027 · premise_and_result_audit — 以精確有理數重算 Fermat original modular exponent bit2 accumulator reduction exact quotient,不以小數近似替代。
  • S026 · premise_and_result_audit — 以精確有理數重算 Fermat original modular exponent bit2 accumulator product,不以小數近似替代。
  • S025 · premise_and_result_audit — 回到原始資料與本步條件核對,不把單向推論誤稱等價。
  • S024 · premise_and_result_audit — 回到原始資料與本步條件核對,不把單向推論誤稱等價。
  • S023 · premise_and_result_audit — 以精確有理數重算 Fermat original modular exponent bit1 squared base reduction normalized remainder,不以小數近似替代。
  • S022 · premise_and_result_audit — 以精確有理數重算 Fermat original modular exponent bit1 squared base reduction floor quotient multiple,不以小數近似替代。
  • S021 · premise_and_result_audit — 以精確有理數重算 Fermat original modular exponent bit1 squared base reduction exact quotient,不以小數近似替代。
  • S020 · premise_and_result_audit — 以精確有理數重算 Fermat original modular exponent bit1 current base square,不以小數近似替代。
  • S019 · premise_and_result_audit — 回到原始資料與本步條件核對,不把單向推論誤稱等價。
  • S018 · premise_and_result_audit — 以精確有理數重算 Fermat original modular exponent bit1 accumulator reduction normalized remainder,不以小數近似替代。
  • S017 · premise_and_result_audit — 以精確有理數重算 Fermat original modular exponent bit1 accumulator reduction floor quotient multiple,不以小數近似替代。
  • S016 · premise_and_result_audit — 以精確有理數重算 Fermat original modular exponent bit1 accumulator reduction exact quotient,不以小數近似替代。
  • S015 · premise_and_result_audit — 以精確有理數重算 Fermat original modular exponent bit1 accumulator product,不以小數近似替代。
  • S014 · premise_and_result_audit — 回到原始資料與本步條件核對,不把單向推論誤稱等價。
  • S013 · premise_and_result_audit — 回到原始資料與本步條件核對,不把單向推論誤稱等價。
  • S012 · premise_and_result_audit — 以精確有理數重算 Fermat original modular exponent bit0 squared base reduction normalized remainder,不以小數近似替代。
  • S011 · premise_and_result_audit — 以精確有理數重算 Fermat original modular exponent bit0 squared base reduction floor quotient multiple,不以小數近似替代。
  • S010 · premise_and_result_audit — 以精確有理數重算 Fermat original modular exponent bit0 squared base reduction exact quotient,不以小數近似替代。
  • S009 · premise_and_result_audit — 以精確有理數重算 Fermat original modular exponent bit0 current base square,不以小數近似替代。
  • S008 · premise_and_result_audit — 回到原始資料與本步條件核對,不把單向推論誤稱等價。
  • S007 · premise_and_result_audit — 回到原始資料與本步條件核對,不把單向推論誤稱等價。
  • S006 · premise_and_result_audit — 以精確有理數重算 Fermat original signed base normalized remainder,不以小數近似替代。
  • S005 · premise_and_result_audit — 以精確有理數重算 Fermat original signed base floor quotient multiple,不以小數近似替代。
  • S004 · premise_and_result_audit — 以精確有理數重算 Fermat original signed base exact quotient,不以小數近似替代。
  • S003 · premise_and_result_audit — 回到原始資料與本步條件核對,不把單向推論誤稱等價。
  • S002 · premise_and_result_audit — 回到原始資料與本步條件核對,不把單向推論誤稱等價。
  • S001 · premise_and_result_audit — 回到原始資料與本步條件核對,不把單向推論誤稱等價。

結論

(31, 12, 1, 是, prime_coprime_form)

依上列完整代值及條件核對得到原題答案;原題編號、格式與狀態保持不變。

本題覆核與來源綁定

覆核日期:2026-10-26

原題、答案、步驟表達式、數值 AST 與既有歷史保持原樣;原來的候選狀態屬於來源歷史,不覆寫為形式化證明。

來源雜湊與覆核憑證
  • input commit: 0f7be61e2c22317a4075561dc822c87d881a50db
  • original question SHA-256: 15f891884a1f5c49d837911c1300925fa4dd55bc194b9804ea0eb5809dc695d2
  • candidate record SHA-256: 63cbd648b23d946541de95ca37ee939814f031e0a431f0c15642c1f6414f77fe
  • semantic review receipt SHA-256: d165cad30849a3aba67390a59c572c0d965269d4b405e43df36da19e28d85612
  • question-first witness SHA-256: c222ca47a07939c019865a1e4d9ce633205cdee68db92bf96a96f5683a62ebc7
  • Lean: NOT_RUN · human review: NOT_PERFORMED
同源完整 JSON