Open3

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oksonghoksongh
\begin{aligned} r \ _n\mathrm{C}_r &= r\ \frac{n!}{(n-r)!r!} \\ &=n\ \frac{(n-1)!}{(n-r)!(r-1)!} \\ &= n \ _{n-1}\mathrm{C}_{r-1} \\ \end{aligned}

n \in \mathbb{P},r \in [1, n-1] のとき

\begin{aligned} r \ _n\mathrm{C}_r &= n \ _{n-1}\mathrm{C}_{r-1} &= \end{aligned}
oksonghoksongh

RSA

使う定理

  1. a\equiv b \pmod nならac\equiv bc\pmod n
  2. p \in \mathbb{P}xpの倍数でないとき、x^{p-1}\equiv 1 \pmod p
  3. ax+by=1は整数解を持つ

証明1.

modの証明で a\equiv b \pmod n のときは以下を前提とする.

\begin{align*} q_a,q_b,r \in \mathbb{Z}\\ r<n\\ a = q_an + r \\ b = q_bn + r \\ \end{align*}

1.1 a\equiv b \pmod n \to a-b \equiv 0 \pmod n

\begin{align*} a-b&=(q_a-q_b)n \\ \therefore a-b &\equiv 0 \end{align*}

1.2 a\equiv b \pmod n \to a+c \equiv b+c \pmod n

c = q_cn + r_c とする.

\begin{align*} a + c &= (q_a+q_c)n + r + r_c \\ b + c &= (q_b+q_c)n + r + r_c \\ \therefore a+c &\equiv b+c \end{align*}

補足

r+r_c>0の場合でも,r+r_c = q_rn+r_rとして

\begin{align*} a + c &= (q_a+q_c+q_r)n + r_r \\ b + c &= (q_b+q_c+q_r)n + r_r \\ \end{align*}

1.3 a\equiv b \pmod n \to ac \equiv bc \pmod n

1.1の3行目a-b=(q_a-q_b)nの両辺にcをかけて

\begin{align*} ac &= q_acn + rc \\ bc &= q_bcn + rc \\ \therefore a+c &\equiv b+c \end{align*}

rc \geq n でも補足1と同様

補足

rc>0の場合でも,$rc = q_rn+r_r,r_r<n $として

\begin{align*} ac &= (q_ac + q_r)n + r_r \\ bc &= (q_bc +q_r)n + r_r \\ \end{align*}
oksonghoksongh
  1. 逆の証明
    (a,bの最大公約数)= 1 \Leftrightarrow a,b が互いに素
    a,bの最大公約数をgとする.a=ga',b=gb'と表せる.a',b'は互いに素.
    元の式に代入して

    \begin{gather*} ga'x+gb'y=1\\ g(a'x+b'y)=1\\ \end{gather*}

    右辺の因数は1だけなので g=1
    \therefore a,b が互いに素