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第 19841 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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R0038-19841 · q-20261014-advance-20261106-r05-fermat-little-theorem-0091

原題與已知條件

exact modular exponentiation與明示prime或composite hypotheses。操作=flt-converse-counterexample;資料={"modulus":561,"a":29}。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-converse-counterexample;資料={"modulus":561,"a":29}。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-converse-counterexample;original snapshot and mathematics retained

操作後

explicit ordered source output fields=[modulus, base, prime, coprime, power_modulus_minus_1, 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=561;complete trial range2..floor_sqrt=23

操作後

checked rows[divisor,quotient,remainder]=[[2, 280, 1], [3, 187, 0]];first exact factor=3;prime=否

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=29;positive modulus=561;use nonnegative gcd inputs=[29, 561]

操作後

ALL Euclidean rows[left,right,q,r]=[[29, 561, 0, 29], [561, 29, 19, 10], [29, 10, 2, 9], [10, 9, 1, 1], [9, 1, 9, 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(29, 561)

操作後

Fermat original signed base exact quotient = 29/561

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, 561)

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(29, 0)

操作後

Fermat original signed base normalized remainder = 29

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=29;positive modulus=561;exact quotient=29/561;floor q=0

操作後

value=q*modulus+remainder;normalized remainder=29 in[0,561)

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=29;original exponent=560;modulus=561

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(29, 29)

操作後

Fermat original modular exponent bit0 current base square = 841

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(841, 561)

操作後

Fermat original modular exponent bit0 squared base reduction exact quotient = 841/561

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(1, 561)

操作後

Fermat original modular exponent bit0 squared base reduction floor quotient multiple = 561

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(841, 561)

操作後

Fermat original modular exponent bit0 squared base reduction normalized remainder = 280

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=841;positive modulus=561;exact quotient=841/561;floor q=1

操作後

value=q*modulus+remainder;normalized remainder=280 in[0,561)

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, 29, 560];low bit=0

操作後

next[accumulator,base,exponent]=[1, 280, 280];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(280, 280)

操作後

Fermat original modular exponent bit1 current base square = 78400

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(78400, 561)

操作後

Fermat original modular exponent bit1 squared base reduction exact quotient = 78400/561

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(139, 561)

操作後

Fermat original modular exponent bit1 squared base reduction floor quotient multiple = 77979

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(78400, 77979)

操作後

Fermat original modular exponent bit1 squared base reduction normalized remainder = 421

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=78400;positive modulus=561;exact quotient=78400/561;floor q=139

操作後

value=q*modulus+remainder;normalized remainder=421 in[0,561)

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, 280, 280];low bit=0

操作後

next[accumulator,base,exponent]=[1, 421, 140];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(421, 421)

操作後

Fermat original modular exponent bit2 current base square = 177241

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(177241, 561)

操作後

Fermat original modular exponent bit2 squared base reduction exact quotient = 177241/561

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(315, 561)

操作後

Fermat original modular exponent bit2 squared base reduction floor quotient multiple = 176715

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(177241, 176715)

操作後

Fermat original modular exponent bit2 squared base reduction normalized remainder = 526

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=177241;positive modulus=561;exact quotient=177241/561;floor q=315

操作後

value=q*modulus+remainder;normalized remainder=526 in[0,561)

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, 421, 140];low bit=0

操作後

next[accumulator,base,exponent]=[1, 526, 70];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 current base square := mul(526, 526)

操作後

Fermat original modular exponent bit3 current base square = 276676

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 squared base reduction exact quotient := div(276676, 561)

操作後

Fermat original modular exponent bit3 squared base reduction exact quotient = 276676/561

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 squared base reduction floor quotient multiple := mul(493, 561)

操作後

Fermat original modular exponent bit3 squared base reduction floor quotient multiple = 276573

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 squared base reduction normalized remainder := sub(276676, 276573)

操作後

Fermat original modular exponent bit3 squared base reduction normalized remainder = 103

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 squared base reduction:signed integer value=276676;positive modulus=561;exact quotient=276676/561;floor q=493

操作後

value=q*modulus+remainder;normalized remainder=103 in[0,561)

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 · implies

操作前

Fermat original modular exponent:step=3;previous[accumulator,base,exponent]=[1, 526, 70];low bit=0

操作後

next[accumulator,base,exponent]=[1, 103, 35];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, S031

S033 · calculation

操作前

Fermat original modular exponent bit4 accumulator product := mul(1, 103)

操作後

Fermat original modular exponent bit4 accumulator product = 103

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 bit4 accumulator reduction exact quotient := div(103, 561)

操作後

Fermat original modular exponent bit4 accumulator reduction exact quotient = 103/561

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 bit4 accumulator reduction floor quotient multiple := mul(0, 561)

操作後

Fermat original modular exponent bit4 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, S034

S036 · calculation

操作前

Fermat original modular exponent bit4 accumulator reduction normalized remainder := sub(103, 0)

操作後

Fermat original modular exponent bit4 accumulator reduction normalized remainder = 103

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 original modular exponent bit4 accumulator reduction:signed integer value=103;positive modulus=561;exact quotient=103/561;floor q=0

操作後

value=q*modulus+remainder;normalized remainder=103 in[0,561)

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 · calculation

操作前

Fermat original modular exponent bit4 current base square := mul(103, 103)

操作後

Fermat original modular exponent bit4 current base square = 10609

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(10609, 561)

操作後

Fermat original modular exponent bit4 squared base reduction exact quotient = 10609/561

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(18, 561)

操作後

Fermat original modular exponent bit4 squared base reduction floor quotient multiple = 10098

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(10609, 10098)

操作後

Fermat original modular exponent bit4 squared base reduction normalized remainder = 511

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=10609;positive modulus=561;exact quotient=10609/561;floor q=18

操作後

value=q*modulus+remainder;normalized remainder=511 in[0,561)

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, 103, 35];low bit=1

操作後

next[accumulator,base,exponent]=[103, 511, 17];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 accumulator product := mul(103, 511)

操作後

Fermat original modular exponent bit5 accumulator product = 52633

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 accumulator reduction exact quotient := div(52633, 561)

操作後

Fermat original modular exponent bit5 accumulator reduction exact quotient = 52633/561

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 accumulator reduction floor quotient multiple := mul(93, 561)

操作後

Fermat original modular exponent bit5 accumulator reduction floor quotient multiple = 52173

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 accumulator reduction normalized remainder := sub(52633, 52173)

操作後

Fermat original modular exponent bit5 accumulator reduction normalized remainder = 460

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 accumulator reduction:signed integer value=52633;positive modulus=561;exact quotient=52633/561;floor q=93

操作後

value=q*modulus+remainder;normalized remainder=460 in[0,561)

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 · calculation

操作前

Fermat original modular exponent bit5 current base square := mul(511, 511)

操作後

Fermat original modular exponent bit5 current base square = 261121

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 bit5 squared base reduction exact quotient := div(261121, 561)

操作後

Fermat original modular exponent bit5 squared base reduction exact quotient = 261121/561

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 bit5 squared base reduction floor quotient multiple := mul(465, 561)

操作後

Fermat original modular exponent bit5 squared base reduction floor quotient multiple = 260865

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 bit5 squared base reduction normalized remainder := sub(261121, 260865)

操作後

Fermat original modular exponent bit5 squared base reduction normalized remainder = 256

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 · implies

操作前

Fermat original modular exponent bit5 squared base reduction:signed integer value=261121;positive modulus=561;exact quotient=261121/561;floor q=465

操作後

value=q*modulus+remainder;normalized remainder=256 in[0,561)

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, S052

S054 · implies

操作前

Fermat original modular exponent:step=5;previous[accumulator,base,exponent]=[103, 511, 17];low bit=1

操作後

next[accumulator,base,exponent]=[460, 256, 8];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, S053

S055 · calculation

操作前

Fermat original modular exponent bit6 current base square := mul(256, 256)

操作後

Fermat original modular exponent bit6 current base square = 65536

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(65536, 561)

操作後

Fermat original modular exponent bit6 squared base reduction exact quotient = 65536/561

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(116, 561)

操作後

Fermat original modular exponent bit6 squared base reduction floor quotient multiple = 65076

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(65536, 65076)

操作後

Fermat original modular exponent bit6 squared base reduction normalized remainder = 460

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=65536;positive modulus=561;exact quotient=65536/561;floor q=116

操作後

value=q*modulus+remainder;normalized remainder=460 in[0,561)

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]=[460, 256, 8];low bit=0

操作後

next[accumulator,base,exponent]=[460, 460, 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, S059

S061 · calculation

操作前

Fermat original modular exponent bit7 current base square := mul(460, 460)

操作後

Fermat original modular exponent bit7 current base square = 211600

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 original modular exponent bit7 squared base reduction exact quotient := div(211600, 561)

操作後

Fermat original modular exponent bit7 squared base reduction exact quotient = 211600/561

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 original modular exponent bit7 squared base reduction floor quotient multiple := mul(377, 561)

操作後

Fermat original modular exponent bit7 squared base reduction floor quotient multiple = 211497

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 original modular exponent bit7 squared base reduction normalized remainder := sub(211600, 211497)

操作後

Fermat original modular exponent bit7 squared base reduction normalized remainder = 103

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 · implies

操作前

Fermat original modular exponent bit7 squared base reduction:signed integer value=211600;positive modulus=561;exact quotient=211600/561;floor q=377

操作後

value=q*modulus+remainder;normalized remainder=103 in[0,561)

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, S064

S066 · implies

操作前

Fermat original modular exponent:step=7;previous[accumulator,base,exponent]=[460, 460, 4];low bit=0

操作後

next[accumulator,base,exponent]=[460, 103, 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, S065

S067 · calculation

操作前

Fermat original modular exponent bit8 current base square := mul(103, 103)

操作後

Fermat original modular exponent bit8 current base square = 10609

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, S066

S068 · calculation

操作前

Fermat original modular exponent bit8 squared base reduction exact quotient := div(10609, 561)

操作後

Fermat original modular exponent bit8 squared base reduction exact quotient = 10609/561

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, S067

S069 · calculation

操作前

Fermat original modular exponent bit8 squared base reduction floor quotient multiple := mul(18, 561)

操作後

Fermat original modular exponent bit8 squared base reduction floor quotient multiple = 10098

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, S068

S070 · calculation

操作前

Fermat original modular exponent bit8 squared base reduction normalized remainder := sub(10609, 10098)

操作後

Fermat original modular exponent bit8 squared base reduction normalized remainder = 511

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, S069

S071 · implies

操作前

Fermat original modular exponent bit8 squared base reduction:signed integer value=10609;positive modulus=561;exact quotient=10609/561;floor q=18

操作後

value=q*modulus+remainder;normalized remainder=511 in[0,561)

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, S070

S072 · implies

操作前

Fermat original modular exponent:step=8;previous[accumulator,base,exponent]=[460, 103, 2];low bit=0

操作後

next[accumulator,base,exponent]=[460, 511, 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, S071

S073 · calculation

操作前

Fermat original modular exponent bit9 accumulator product := mul(460, 511)

操作後

Fermat original modular exponent bit9 accumulator product = 235060

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, S072

S074 · calculation

操作前

Fermat original modular exponent bit9 accumulator reduction exact quotient := div(235060, 561)

操作後

Fermat original modular exponent bit9 accumulator reduction exact quotient = 235060/561

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, S073

S075 · calculation

操作前

Fermat original modular exponent bit9 accumulator reduction floor quotient multiple := mul(419, 561)

操作後

Fermat original modular exponent bit9 accumulator reduction floor quotient multiple = 235059

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, S074

S076 · calculation

操作前

Fermat original modular exponent bit9 accumulator reduction normalized remainder := sub(235060, 235059)

操作後

Fermat original modular exponent bit9 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, S075

S077 · implies

操作前

Fermat original modular exponent bit9 accumulator reduction:signed integer value=235060;positive modulus=561;exact quotient=235060/561;floor q=419

操作後

value=q*modulus+remainder;normalized remainder=1 in[0,561)

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, S076

S078 · calculation

操作前

Fermat original modular exponent bit9 current base square := mul(511, 511)

操作後

Fermat original modular exponent bit9 current base square = 261121

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, S077

S079 · calculation

操作前

Fermat original modular exponent bit9 squared base reduction exact quotient := div(261121, 561)

操作後

Fermat original modular exponent bit9 squared base reduction exact quotient = 261121/561

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, S078

S080 · calculation

操作前

Fermat original modular exponent bit9 squared base reduction floor quotient multiple := mul(465, 561)

操作後

Fermat original modular exponent bit9 squared base reduction floor quotient multiple = 260865

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, S079

S081 · calculation

操作前

Fermat original modular exponent bit9 squared base reduction normalized remainder := sub(261121, 260865)

操作後

Fermat original modular exponent bit9 squared base reduction normalized remainder = 256

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, S080

S082 · implies

操作前

Fermat original modular exponent bit9 squared base reduction:signed integer value=261121;positive modulus=561;exact quotient=261121/561;floor q=465

操作後

value=q*modulus+remainder;normalized remainder=256 in[0,561)

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, S081

S083 · implies

操作前

Fermat original modular exponent:step=9;previous[accumulator,base,exponent]=[460, 511, 1];low bit=1

操作後

next[accumulator,base,exponent]=[1, 256, 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, S082

S084 · implies

操作前

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

操作後

EXACT original base^560 modulo561=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, S083

S085 · implies

操作前

ACTUAL composite modulus=561 certified by a trial factor;ORIGINAL base=29 coprime;computed a^(m-1) modulo m=1

操作後

THIS chosen composite/base pair passes the Fermat power test,but modulus is NOT prime;counterexample to converse ONLY

條件:無

這組明確合數與互質底數滿足測試,足以反駁『通過就一定prime』。不聲稱每個合數或所有底數都通過,也不反駁有prime前提的Fermat定理。

步驟識別與依賴

規則:flt_composite_passing_chosen_base_not_all_bases_or_theorem_failure · 依賴:G001, S084

逐步反向核對

  • S085 · 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。
  • S084 · 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。
  • S083 · 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。
  • S082 · 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。
  • S081 · premise_and_result_audit — 以精確有理數重算 Fermat original modular exponent bit9 squared base reduction normalized remainder,不以小數近似替代。
  • S080 · premise_and_result_audit — 以精確有理數重算 Fermat original modular exponent bit9 squared base reduction floor quotient multiple,不以小數近似替代。
  • S079 · premise_and_result_audit — 以精確有理數重算 Fermat original modular exponent bit9 squared base reduction exact quotient,不以小數近似替代。
  • S078 · premise_and_result_audit — 以精確有理數重算 Fermat original modular exponent bit9 current base square,不以小數近似替代。
  • S077 · 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。
  • S076 · premise_and_result_audit — 以精確有理數重算 Fermat original modular exponent bit9 accumulator reduction normalized remainder,不以小數近似替代。
  • S075 · premise_and_result_audit — 以精確有理數重算 Fermat original modular exponent bit9 accumulator reduction floor quotient multiple,不以小數近似替代。
  • S074 · premise_and_result_audit — 以精確有理數重算 Fermat original modular exponent bit9 accumulator reduction exact quotient,不以小數近似替代。
  • S073 · premise_and_result_audit — 以精確有理數重算 Fermat original modular exponent bit9 accumulator product,不以小數近似替代。
  • S072 · 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。
  • S071 · 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。
  • S070 · premise_and_result_audit — 以精確有理數重算 Fermat original modular exponent bit8 squared base reduction normalized remainder,不以小數近似替代。
  • S069 · premise_and_result_audit — 以精確有理數重算 Fermat original modular exponent bit8 squared base reduction floor quotient multiple,不以小數近似替代。
  • S068 · premise_and_result_audit — 以精確有理數重算 Fermat original modular exponent bit8 squared base reduction exact quotient,不以小數近似替代。
  • S067 · premise_and_result_audit — 以精確有理數重算 Fermat original modular exponent bit8 current base square,不以小數近似替代。
  • 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 — 以精確有理數重算 Fermat original modular exponent bit7 squared base reduction normalized remainder,不以小數近似替代。
  • S063 · premise_and_result_audit — 以精確有理數重算 Fermat original modular exponent bit7 squared base reduction floor quotient multiple,不以小數近似替代。
  • S062 · premise_and_result_audit — 以精確有理數重算 Fermat original modular exponent bit7 squared base reduction exact quotient,不以小數近似替代。
  • S061 · premise_and_result_audit — 以精確有理數重算 Fermat original modular exponent bit7 current base square,不以小數近似替代。
  • 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 — 回到原始資料與本步條件核對,不把單向推論誤稱等價。
  • S052 · 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。
  • S051 · 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。
  • S050 · 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。
  • S049 · 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。
  • 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 accumulator 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 accumulator 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 accumulator 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 accumulator product,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 — 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。
  • S035 · 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。
  • S034 · 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。
  • S033 · 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。
  • S032 · 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。
  • 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 squared base 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 squared base 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 squared base 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 current base square,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

(561, 29, 否, 是, 1, converse_false_composite_can_pass_Fermat_test)

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: 25b7915e8a08f626db404e0c46fdee405bbbcf450dc3f17ba3952c6908155c37
  • candidate record SHA-256: c2c591477bebc9ddb815f77daac757c092f93c1480ef45ff001b6435d11973ad
  • semantic review receipt SHA-256: d165cad30849a3aba67390a59c572c0d965269d4b405e43df36da19e28d85612
  • question-first witness SHA-256: c222ca47a07939c019865a1e4d9ce633205cdee68db92bf96a96f5683a62ebc7
  • Lean: NOT_RUN · human review: NOT_PERFORMED
同源完整 JSON