# 第 983 題：模n乘法階

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P1000-0983 · q-20261015-advance-20261116-r07-multiplicative-order-mod-n-0083



## 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":12,"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":12,"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)。


- [mko-multiplicative-order-mod-n](https://ocme.evemisslab.com/zh-Hant/mko/mko-multiplicative-order-mod-n/)





## 逐步推導

S001 · implies操作前

n=12; 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=11; gcd(11,12)=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, 5, 7, 11]

操作後

phi(12)=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, 11)

操作後

power product at k=1 = 11

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=11

操作後

a^1 mod 12=11

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(11, 11)

操作後

power product at k=2 = 121

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=121

操作後

a^2 mod 12=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, 11], [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=11

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, 12, -1, 11, 1, 是, [[1, 11], [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: f0fd442dd992d2fce776a752b3dcc7ea7d749b02a0826828d9d49e6970d1e676
- candidate record SHA-256: 493abf512b235b14b155450454f3e26e5aa342f37d8d4e06190aca8c3a8c3b66
- semantic review receipt SHA-256: 6c2c6d46aded7582a11ac41a8c0b3bdde2669a53bdb6e796eea2039994a02772
- question-first witness SHA-256: 77e43898df9efdbf8094ad81fe4ab91cf4b4bd82f481eb9b4699b73cb4da612b
- Lean: NOT_RUN · human review: NOT_PERFORMED

[同源完整 JSON](https://ocme.evemisslab.com/data/question-derivations/questions/q-20261015-advance-20261116-r07-multiplicative-order-mod-n-0083.json)




