Autor Tema: Congruencia hallar x

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24 Febrero, 2017, 05:06 pm
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Tenochtitlan

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Hola como resuelvo este ejercicio.

Resolver la ecuacion \( X^{34500}\equiv{} 2\mod 173 \)

Gracias.

24 Febrero, 2017, 06:18 pm
Respuesta #1

Luis Fuentes

  • el_manco
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Hola

Resolver la ecuacion \( X^{34500}\equiv{} 2\mod 173 \)

En primer lugar como \( 173 \) es primo sabes por el pequeño Teorema de Fermat que \( x^{173-1}\equiv 1\mod 173 \).

Por tanto como \( 34500=100\mod 172 \), la ecuación equivale a:

\( X^{100}\equiv{} 2\mod 173 \)


Ahora puedes usar este resultado o alguna de las ideas que se usan en su prueba:

Sea p un número primo impar y  \( p - 1 =2^s t' \) donde t' es impar, y sean  \( s, t\in{}\mathbb{N} \) y t también número impar. Demostrar que el número de soluciones en \( \mathbb{Z}/<p>* \) de la ecuación: \( x^{2^r t} = -1\pmod p \) mod p (x es la incógnita) es: 0 si \( r \geq{} s \), y es igual a \( 2^r gcd(t, t') \) si r < s.

En tu caso \( p-1=172=2^2\cdot 43 \), es decir \( s=2 \); por otra parte \( 100=2^2\cdot 25 \) es decir \( r=2 \); por tanto tu ecuación no tiene solución.[/color]


¡UPSA, ojo,  el resultado que cito es para \( x^n=-1 \)!.


Con las mismas ideas te puede ayudar esto:

http://math.stackexchange.com/questions/1491103/solution-to-xn-a-pmod-p-where-p-is-a-prime

Saludos.

CORREGIDO.

26 Febrero, 2017, 08:44 pm
Respuesta #2

Tenochtitlan

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Hola muchas gracias. Entendi hasta aca luego nose como seguir.


Por tanto como \( 34500=100\mod 172 \), la ecuación equivale a:

\( X^{100}\equiv{} 2\mod 173 \)


Podrías explicarme con un ejemplo mas claro como puedo seguir resolviendo esa parte final.

Saludos

26 Febrero, 2017, 09:37 pm
Respuesta #3

EnRlquE

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Hola Tenochtitlan.

 Si usamos el resultado de la página que el_manco citó en su anterior mensaje tenemos que la ecuación \( x^{100}\equiv 2\mod 173 \) tiene solución sí y sólo si el orden de \( 2 \) divide a \( \frac{172}{\gcd(100,172)}=43. \) Sin embargo puedes comprobar, luego de hacer algunas cuentas, que \( 2^{43}\not\equiv 1\mod 173. \) Luego la ecuación que teníamos originalmente no tiene solución.

 Si tienes alguna duda, pregunta.

Saludos,

Enrique.

26 Febrero, 2017, 09:41 pm
Respuesta #4

Ignacio Larrosa

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Hola muchas gracias. Entendi hasta aca luego nose como seguir.


Por tanto como \( 34500=100\mod 172 \), la ecuación equivale a:

\( X^{100}\equiv{} 2\mod 173 \)


Si conoces la teoría de restos cuadráticos es sencillo, pues \( X^{100} = \left( X^{50} \right)^2 \). Basta estudiar entonces el símbolo de Legendre \( (2|173) \).  El símbolo de Legendre se define como:

\( (n|p)=\begin{cases} 1 & \text{si}& nRp\\-1 & \text{si}& n\overline{R}p\end{cases} \)

donde p es un primo impar y \( n\neq{0}\, (mod\; p) \). Si \( n \equiv{0}\; (mod\, p) \), se define \( (n|p) = 0 \).

\( nRp \): \( n \) es un resto cuadrático módulo \( p \), es decir \( x^2 \equiv{} n\, (mod\; p) \) tiene soluciones.

\( n\overline{R}p \): \( n \) es un no resto cuadrático módulo \( p \), es decir \( x^2 \equiv{} n\, (mod\; p) \) no tiene soluciones.

El símbolo de Legendre se puede calcular por el criterio de Euler:

\( (n|p) \equiv{} n^{\frac{p-1}{2}}\;(mod\;p) \)

En este caso,

\( (2|173) \equiv{} 2^{\frac{173-1}{2}}= 2^{86}\;(mod\;173) \)

Esto último puede calcularse directamente descomponiendo 86 en suma de potencias de 2 y viendo cual es el resto para cada una de ellas, o utilizar el resultado

\( (2|p) = (-1)^{\frac{p^2-1}{8} }= \begin{cases} 1 & \text{si}& p\equiv{\pm{1}}\;(mod\;8)\\-1 & \text{si}& p\equiv{\pm{3}}\;(mod\;8)\end{cases} \)

como \( 173\equiv{5}\equiv{-3}\;(mod\;8)  \), tenemos que \( (2|173)=-1\Longrightarrow{} 2 \overline{R} 173 \) y la ecuación \( X^2 \equiv{2}\;(mod\; 173) \) carece de soluciones, y por tanto \( X^{100} \equiv{2}\;(mod\; 173) \) tampoco las tiene.

Todo lo anterior puede vere en, por ejemplo, "Introducción a la Teoría Analítica de Números" de T.M.Apostol.

Saludos,





Daría todo lo que se por la mitad de lo que ignoro (R. Descartes)
O incluso por muchísimo menos ...  (yo)

02 Marzo, 2017, 08:25 pm
Respuesta #5

robinlambada

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Hola, te he separado tu nueva pregunta en un hilo nuevo,en las normas se deben poner problemas distintos en hilos diferentes, este es el enlace a tu pregunta.

http://rinconmatematico.com/foros/index.php?topic=93701.msg378131#msg378131

Saludos.

P.D.: A parte de por motivos de claridad y orden, si para una pregunta nueva utilizas un nuevo hilo , tienes más posibilidades de ser leído por más personas y respondido antes.
Envejecer es como escalar una gran montaña: mientras se sube las fuerzas disminuyen, pero la mirada es más libre, la vista más amplia y serena.

La verdadera juventud una vez alcanzada, nunca se pierde.

02 Marzo, 2017, 08:40 pm
Respuesta #6

Tenochtitlan

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Ah, genial muchas gracias!! No sabia si hacer otro o no, pero mejor como tu dices.

Saludos!.