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第 979 題:模n乘法階

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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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P1000-0979 · q-20261015-advance-20261116-r07-multiplicative-order-mod-n-0079

原題與已知條件

n>=2、normalized coprime residue與first positive power return責任。操作=morder-boundary;資料={"mode":"negative_normalization","n":8,"a":-1}。請依 exact_ordered_tuple_declared_by_interface 欄序回答。

  • G001 — n>=2、normalized coprime residue與first positive power return責任。操作=morder-boundary;資料={"mode":"negative_normalization","n":8,"a":-1}。請依 exact_ordered_tuple_declared_by_interface 欄序回答。

定義與適用範圍

n<2 或不互質時階數未定義;1 的階數為 1;負代表元先正規化到 [0,n)。

逐步推導

S001 · implies

操作前

n=8; a=-1

操作後

order is defined here only for n≥2 and units modulo n

條件:無

先固定本節點的定義域;加法階數與乘法階數不能混用。

步驟識別與依賴

規則:order_domain · 依賴:G001

S002 · implies

操作前

a=-1

操作後

normalized residue=7; gcd(7,8)=1

條件:無

先把負代表元也正規化到[0,n),再檢查互質。

步驟識別與依賴

規則:normalize_and_qualify · 依賴:G001, S001

S003 · implies

操作前

gcd(residue,n)=1; units=[1, 3, 5, 7]

操作後

phi(8)=4

條件:無

逐一枚舉0到n−1的互質類,phi是完整unit載體的大小。

步驟識別與依賴

規則:complete_unit_enumeration · 依賴:G001, S002

S004 · calculation

操作前

power product at k=1 := mul(1, 7)

操作後

power product at k=1 = 7

條件:無

前一個冪的代表乘以同一正規化底數。

步驟識別與依賴

規則:exact_rational_arithmetic · 依賴:G001, S003

S005 · implies

操作前

product=7

操作後

a^1 mod 8=7

條件:無

此步餘數才是完整的下一冪代表。

步驟識別與依賴

規則:reduce_next_power · 依賴:G001, S004

S006 · calculation

操作前

power product at k=2 := mul(7, 7)

操作後

power product at k=2 = 49

條件:無

前一個冪的代表乘以同一正規化底數。

步驟識別與依賴

規則:exact_rational_arithmetic · 依賴:G001, S005

S007 · implies

操作前

product=49

操作後

a^2 mod 8=1

條件:無

此步餘數才是完整的下一冪代表。

步驟識別與依賴

規則:reduce_next_power · 依賴:G001, S006

S008 · implies

操作前

all positive k<=2: [[1, 7], [2, 1]]

操作後

first positive return to1 occurs at k=2

條件:無

已完整檢查所有更小正指數均未回到1;k=0的單位元不計入階數。

步驟識別與依賴

規則:least_positive_return · 依賴:G001, S007

S009 · implies

操作前

boundary=negative_normalization; residue=7

操作後

qualified=true; order=2

條件:無

負代表不改模類;代表為1時第一步就回到1,因此階數是1。

步驟識別與依賴

規則:qualified_order_boundary · 依賴:G001, S008

逐步反向核對

  • S009 · premise_and_result_audit — 階數必為第一個正指數回到1;先檢查 n≥2 及互質,不宣稱階數等於 phi。
  • S008 · premise_and_result_audit — 階數必為第一個正指數回到1;先檢查 n≥2 及互質,不宣稱階數等於 phi。
  • S007 · premise_and_result_audit — 階數必為第一個正指數回到1;先檢查 n≥2 及互質,不宣稱階數等於 phi。
  • S006 · premise_and_result_audit — 以精確有理數重算 power product at k=2,不以小數近似替代。
  • S005 · premise_and_result_audit — 階數必為第一個正指數回到1;先檢查 n≥2 及互質,不宣稱階數等於 phi。
  • S004 · premise_and_result_audit — 以精確有理數重算 power product at k=1,不以小數近似替代。
  • S003 · premise_and_result_audit — 階數必為第一個正指數回到1;先檢查 n≥2 及互質,不宣稱階數等於 phi。
  • S002 · premise_and_result_audit — 階數必為第一個正指數回到1;先檢查 n≥2 及互質,不宣稱階數等於 phi。
  • S001 · premise_and_result_audit — 階數必為第一個正指數回到1;先檢查 n≥2 及互質,不宣稱階數等於 phi。

結論

(negative_normalization, 8, -1, 7, 1, 是, [[1, 7], [2, 1]], 2, mode_specific_multiplicative_order_boundary)

上述完整代值與條件核對得到原題答案;欄位次序及真假標記保持原始合約。

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: 8bdb057221f9173fcd4d1754747cf10ddc746620fef98b4e711c40f1850aecc3
  • candidate record SHA-256: 6a607a6a733604537435e721a5f69dfa0e8b6502b6fafbd153c4741f79b0c6c3
  • semantic review receipt SHA-256: 6c2c6d46aded7582a11ac41a8c0b3bdde2669a53bdb6e796eea2039994a02772
  • question-first witness SHA-256: 77e43898df9efdbf8094ad81fe4ab91cf4b4bd82f481eb9b4699b73cb4da612b
  • Lean: NOT_RUN · human review: NOT_PERFORMED
同源完整 JSON