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multiplikativen Gruppe, Ordnung, eul. phi-Funktion

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Algebraische Zahlentheorie

Tags: Algebraische Zahlentheorie, Lagrange Theorem, multiplikative gruppe, Ordnung, Primzahl

 
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GsGImc52I

GsGImc52I aktiv_icon

20:07 Uhr, 04.01.2022

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Ich beschäftige mich gerade mit einem Beweis über die Unendlichkeit der Menge der an Primzahlen aus dem "Buch der Beweise".

Der dritte Beweis benutzt hierfür Mersenne-Zahlen und das Lagrange-Theorem.

Leider bin ich mir nicht sicher, wie aus 2P1modq dadurch, dass p Primzahl ist folgt, dass das Element 2 eine Ordnung von 2 in der multiplikativen Gruppe Zq besitzt.

Für Hilfe wäre ich überaus dankbar.

Dritter Beweis (lösche!)

Für alle, die mir helfen möchten (automatisch von OnlineMathe generiert):
"Ich bräuchte bitte einen kompletten Lösungsweg." (setzt voraus, dass der Fragesteller alle seine Lösungsversuche zur Frage hinzufügt und sich aktiv an der Problemlösung beteiligt.)
Hierzu passend bei OnlineMathe:

Online-Übungen (Übungsaufgaben) bei unterricht.de:
 
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Antwort
michaL

michaL aktiv_icon

20:35 Uhr, 04.01.2022

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Hallo,

betrachtet wird ja 2p-1 mod q. Da q als Primteiler von 2p-1 gewählt worden war, gibt es also ein natürliche Zahl n, sodass qn=2p-1 gilt. Mod q betrachtet ergibt sich:
2p-102p1 mod q.

Statt mit "" und mod zu arbeiten, kann man die Äquivalenz als Gleichung in der Gruppe der multiplikativ invertierbaren Elemente im Körper q* betrachten. Dann lautet sie:
2p=1

Aus der Gruppentheorie (Satz von Lagrange; Einführung in die Algebra?) sollte bekannt sein: Gilt in einer endlichen Gruppe (G,,e,-1) für ein aG die Gleichung ar=e, so gilt rord(G).

Hier: G=Zq*, a=2, r=p

Demnach muss also pq-1=ord(q*) gelten.

Gibt's noch Fragen?

Mfg Michael
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