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第 19896 題:Fermat小定理

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  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

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R0038-19896 · q-20261014-advance-20261106-r05-fermat-little-theorem-0021

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":73,"a":22}。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":73,"a":22}。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=73;complete trial range2..floor_sqrt=8

操作後

checked rows[divisor,quotient,remainder]=[[2, 36, 1], [3, 24, 1], [4, 18, 1], [5, 14, 3], [6, 12, 1], [7, 10, 3], [8, 9, 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=22;positive modulus=73;use nonnegative gcd inputs=[22, 73]

操作後

ALL Euclidean rows[left,right,q,r]=[[22, 73, 0, 22], [73, 22, 3, 7], [22, 7, 3, 1], [7, 1, 7, 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(22, 73)

操作後

Fermat original signed base exact quotient = 22/73

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, 73)

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(22, 0)

操作後

Fermat original signed base normalized remainder = 22

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=22;positive modulus=73;exact quotient=22/73;floor q=0

操作後

value=q*modulus+remainder;normalized remainder=22 in[0,73)

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=22;original exponent=72;modulus=73

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(22, 22)

操作後

Fermat original modular exponent bit0 current base square = 484

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(484, 73)

操作後

Fermat original modular exponent bit0 squared base reduction exact quotient = 484/73

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(6, 73)

操作後

Fermat original modular exponent bit0 squared base reduction floor quotient multiple = 438

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(484, 438)

操作後

Fermat original modular exponent bit0 squared base reduction normalized remainder = 46

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=484;positive modulus=73;exact quotient=484/73;floor q=6

操作後

value=q*modulus+remainder;normalized remainder=46 in[0,73)

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, 22, 72];low bit=0

操作後

next[accumulator,base,exponent]=[1, 46, 36];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(46, 46)

操作後

Fermat original modular exponent bit1 current base square = 2116

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(2116, 73)

操作後

Fermat original modular exponent bit1 squared base reduction exact quotient = 2116/73

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(28, 73)

操作後

Fermat original modular exponent bit1 squared base reduction floor quotient multiple = 2044

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(2116, 2044)

操作後

Fermat original modular exponent bit1 squared base reduction normalized remainder = 72

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=2116;positive modulus=73;exact quotient=2116/73;floor q=28

操作後

value=q*modulus+remainder;normalized remainder=72 in[0,73)

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, 46, 36];low bit=0

操作後

next[accumulator,base,exponent]=[1, 72, 18];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 current base square := mul(72, 72)

操作後

Fermat original modular exponent bit2 current base square = 5184

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 squared base reduction exact quotient := div(5184, 73)

操作後

Fermat original modular exponent bit2 squared base reduction exact quotient = 5184/73

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 squared base reduction floor quotient multiple := mul(71, 73)

操作後

Fermat original modular exponent bit2 squared base reduction floor quotient multiple = 5183

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 squared base reduction normalized remainder := sub(5184, 5183)

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, S023

S025 · implies

操作前

Fermat original modular exponent bit2 squared base reduction:signed integer value=5184;positive modulus=73;exact quotient=5184/73;floor q=71

操作後

value=q*modulus+remainder;normalized remainder=1 in[0,73)

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 · implies

操作前

Fermat original modular exponent:step=2;previous[accumulator,base,exponent]=[1, 72, 18];low bit=0

操作後

next[accumulator,base,exponent]=[1, 1, 9];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, S025

S027 · calculation

操作前

Fermat original modular exponent bit3 accumulator product := mul(1, 1)

操作後

Fermat original modular exponent bit3 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, S026

S028 · calculation

操作前

Fermat original modular exponent bit3 accumulator reduction exact quotient := div(1, 73)

操作後

Fermat original modular exponent bit3 accumulator reduction exact quotient = 1/73

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 bit3 accumulator reduction floor quotient multiple := mul(0, 73)

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, S028

S030 · calculation

操作前

Fermat original modular exponent bit3 accumulator reduction normalized remainder := sub(1, 0)

操作後

Fermat original modular exponent bit3 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, S029

S031 · implies

操作前

Fermat original modular exponent bit3 accumulator reduction:signed integer value=1;positive modulus=73;exact quotient=1/73;floor q=0

操作後

value=q*modulus+remainder;normalized remainder=1 in[0,73)

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, S030

S032 · calculation

操作前

Fermat original modular exponent bit3 current base square := mul(1, 1)

操作後

Fermat original modular exponent bit3 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, S031

S033 · calculation

操作前

Fermat original modular exponent bit3 squared base reduction exact quotient := div(1, 73)

操作後

Fermat original modular exponent bit3 squared base reduction exact quotient = 1/73

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 bit3 squared base reduction floor quotient multiple := mul(0, 73)

操作後

Fermat original modular exponent bit3 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, S033

S035 · calculation

操作前

Fermat original modular exponent bit3 squared base reduction normalized remainder := sub(1, 0)

操作後

Fermat original modular exponent bit3 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, S034

S036 · implies

操作前

Fermat original modular exponent bit3 squared base reduction:signed integer value=1;positive modulus=73;exact quotient=1/73;floor q=0

操作後

value=q*modulus+remainder;normalized remainder=1 in[0,73)

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, S035

S037 · implies

操作前

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

操作後

next[accumulator,base,exponent]=[1, 1, 4];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, S036

S038 · calculation

操作前

Fermat original modular exponent bit4 current base square := mul(1, 1)

操作後

Fermat original modular exponent bit4 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, S037

S039 · calculation

操作前

Fermat original modular exponent bit4 squared base reduction exact quotient := div(1, 73)

操作後

Fermat original modular exponent bit4 squared base reduction exact quotient = 1/73

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 bit4 squared base reduction floor quotient multiple := mul(0, 73)

操作後

Fermat original modular exponent bit4 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, S039

S041 · calculation

操作前

Fermat original modular exponent bit4 squared base reduction normalized remainder := sub(1, 0)

操作後

Fermat original modular exponent bit4 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, S040

S042 · implies

操作前

Fermat original modular exponent bit4 squared base reduction:signed integer value=1;positive modulus=73;exact quotient=1/73;floor q=0

操作後

value=q*modulus+remainder;normalized remainder=1 in[0,73)

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, S041

S043 · implies

操作前

Fermat original modular exponent:step=4;previous[accumulator,base,exponent]=[1, 1, 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, S042

S044 · calculation

操作前

Fermat original modular exponent bit5 current base square := mul(1, 1)

操作後

Fermat original modular exponent bit5 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, S043

S045 · calculation

操作前

Fermat original modular exponent bit5 squared base reduction exact quotient := div(1, 73)

操作後

Fermat original modular exponent bit5 squared base reduction exact quotient = 1/73

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 · calculation

操作前

Fermat original modular exponent bit5 squared base reduction floor quotient multiple := mul(0, 73)

操作後

Fermat original modular exponent bit5 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, S045

S047 · calculation

操作前

Fermat original modular exponent bit5 squared base reduction normalized remainder := sub(1, 0)

操作後

Fermat original modular exponent bit5 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, S046

S048 · implies

操作前

Fermat original modular exponent bit5 squared base reduction:signed integer value=1;positive modulus=73;exact quotient=1/73;floor q=0

操作後

value=q*modulus+remainder;normalized remainder=1 in[0,73)

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, S047

S049 · implies

操作前

Fermat original modular exponent:step=5;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, S048

S050 · calculation

操作前

Fermat original modular exponent bit6 accumulator product := mul(1, 1)

操作後

Fermat original modular exponent bit6 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, S049

S051 · calculation

操作前

Fermat original modular exponent bit6 accumulator reduction exact quotient := div(1, 73)

操作後

Fermat original modular exponent bit6 accumulator reduction exact quotient = 1/73

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 · calculation

操作前

Fermat original modular exponent bit6 accumulator reduction floor quotient multiple := mul(0, 73)

操作後

Fermat original modular exponent bit6 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, S051

S053 · calculation

操作前

Fermat original modular exponent bit6 accumulator reduction normalized remainder := sub(1, 0)

操作後

Fermat original modular exponent bit6 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, S052

S054 · implies

操作前

Fermat original modular exponent bit6 accumulator reduction:signed integer value=1;positive modulus=73;exact quotient=1/73;floor q=0

操作後

value=q*modulus+remainder;normalized remainder=1 in[0,73)

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, S053

S055 · calculation

操作前

Fermat original modular exponent bit6 current base square := mul(1, 1)

操作後

Fermat original modular exponent bit6 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, S054

S056 · calculation

操作前

Fermat original modular exponent bit6 squared base reduction exact quotient := div(1, 73)

操作後

Fermat original modular exponent bit6 squared base reduction exact quotient = 1/73

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 · calculation

操作前

Fermat original modular exponent bit6 squared base reduction floor quotient multiple := mul(0, 73)

操作後

Fermat original modular exponent bit6 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, S056

S058 · calculation

操作前

Fermat original modular exponent bit6 squared base reduction normalized remainder := sub(1, 0)

操作後

Fermat original modular exponent bit6 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, S057

S059 · implies

操作前

Fermat original modular exponent bit6 squared base reduction:signed integer value=1;positive modulus=73;exact quotient=1/73;floor q=0

操作後

value=q*modulus+remainder;normalized remainder=1 in[0,73)

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, S058

S060 · implies

操作前

Fermat original modular exponent:step=6;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, S059

S061 · implies

操作前

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

操作後

EXACT original base^72 modulo73=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, S060

S062 · calculation

操作前

Fermat actual unit inverse product := mul(22, 10)

操作後

Fermat actual unit inverse product = 220

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 exact quotient := div(220, 73)

操作後

Fermat actual inverse identity exact quotient = 220/73

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 · calculation

操作前

Fermat actual inverse identity floor quotient multiple := mul(3, 73)

操作後

Fermat actual inverse identity floor quotient multiple = 219

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, S063

S065 · calculation

操作前

Fermat actual inverse identity normalized remainder := sub(220, 219)

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, S064

S066 · implies

操作前

Fermat actual inverse identity:signed integer value=220;positive modulus=73;exact quotient=220/73;floor q=3

操作後

value=q*modulus+remainder;normalized remainder=1 in[0,73)

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, S065

S067 · implies

操作前

VERIFIED prime p=73;nonzero original base residue=22;ACTUAL inverse witness=10

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, S066

S068 · implies

操作前

same verified prime p=73;ALL nonzero residues permuted by multiplication by a=22

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, S067

逐步反向核對

  • S068 · 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。
  • S067 · 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。
  • 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 — 以精確有理數重算 Fermat actual inverse identity normalized remainder,不以小數近似替代。
  • S064 · 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。
  • S063 · 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。
  • S062 · 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。
  • S061 · 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。
  • S060 · 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。
  • 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 — 以精確有理數重算 Fermat original modular exponent bit6 squared base reduction normalized remainder,不以小數近似替代。
  • S057 · premise_and_result_audit — 以精確有理數重算 Fermat original modular exponent bit6 squared base reduction floor quotient multiple,不以小數近似替代。
  • S056 · premise_and_result_audit — 以精確有理數重算 Fermat original modular exponent bit6 squared base reduction exact quotient,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 bit6 current base square,不以小數近似替代。
  • S054 · 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。
  • S053 · premise_and_result_audit — 以精確有理數重算 Fermat original modular exponent bit6 accumulator reduction normalized remainder,不以小數近似替代。
  • S052 · premise_and_result_audit — 以精確有理數重算 Fermat original modular exponent bit6 accumulator reduction floor quotient multiple,不以小數近似替代。
  • S051 · premise_and_result_audit — 以精確有理數重算 Fermat original modular exponent bit6 accumulator reduction exact quotient,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 bit6 accumulator product,不以小數近似替代。
  • S049 · 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。
  • S048 · 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。
  • S047 · premise_and_result_audit — 以精確有理數重算 Fermat original modular exponent bit5 squared base reduction normalized remainder,不以小數近似替代。
  • S046 · premise_and_result_audit — 以精確有理數重算 Fermat original modular exponent bit5 squared base reduction floor quotient multiple,不以小數近似替代。
  • S045 · premise_and_result_audit — 以精確有理數重算 Fermat original modular exponent bit5 squared base reduction exact quotient,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 bit5 current base square,不以小數近似替代。
  • S043 · 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。
  • S042 · 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。
  • S041 · 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。
  • S040 · 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。
  • S039 · 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。
  • S038 · 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。
  • S037 · 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。
  • 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 — 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。
  • S034 · 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。
  • S033 · 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。
  • S032 · 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。
  • S031 · 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。
  • S030 · 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。
  • S029 · 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。
  • S028 · 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。
  • S027 · 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。
  • S026 · 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。
  • 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 — 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。
  • S023 · 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。
  • S022 · 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。
  • S021 · 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。
  • S020 · 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。
  • 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 squared base 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 squared base 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 squared base 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 current base square,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

(73, 22, 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: a55f64a0ced113da501ef01af6bb23ba5a03a3b72253824aa9099a0bafcf702b
  • candidate record SHA-256: 2a0833909aa50c2ee22d0793e811d4c24b00778ff26692ed33c4df31407f9c22
  • semantic review receipt SHA-256: d165cad30849a3aba67390a59c572c0d965269d4b405e43df36da19e28d85612
  • question-first witness SHA-256: c222ca47a07939c019865a1e4d9ce633205cdee68db92bf96a96f5683a62ebc7
  • Lean: NOT_RUN · human review: NOT_PERFORMED
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