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/ NetNews Usenet Archive 1992 #18 / NN_1992_18.iso / spool / sci / math / 10470 < prev    next >
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Internet Message Format  |  1992-08-20  |  1.9 KB

  1. Path: sparky!uunet!dtix!darwin.sura.net!jvnc.net!nuscc!bhonsle!bhonsle
  2. From: bhonsle@bhonsle.iss.nus.sg (Shailendra K Bhonsle)
  3. Newsgroups: sci.math
  4. Subject: Can you do it
  5. Keywords: number theory
  6. Message-ID: <1992Aug21.020053.15817@nuscc.nus.sg>
  7. Date: 21 Aug 92 02:00:53 GMT
  8. Sender: bhonsle@bhonsle (Shailendra K Bhonsle)
  9. Followup-To: Can you do it?
  10. Organization: Institute of Systems Science, NUS, Singapore
  11. Lines: 56
  12.  
  13.  
  14.  
  15. >>In an article in sci.math, you said:
  16.  
  17. >>:Prove that for primes p & q, q<p
  18. >>:
  19. >>:if 2^(p-1) == 1 (mod q^2)
  20. >>:then either 2^(q-1) == 1 (mod q^2) or q | p-1  { q divides (p-1}
  21. >>:
  22. >>:I have some sort of solution but I am not very sure.
  23. >>::Shailendra
  24. >>:
  25. >>:(bhonsle @ iss.nus.sg)
  26.  
  27. >>Bob Silverman (bs@gauss.mitre.org) replied:
  28.  
  29. >>> We have that 2 has order p-1 in the group of units of Z/q^2Z.
  30. >>> Hence, p-1 | phi(q^2) by Lagrange's theorem.
  31.  
  32. >That's not correct.  We only know that  2^(p-1)  is 1, not that  p-1  is
  33. >the minimal exponent such that  2^e  is 1.  E.g. p=13 and q=3 satisfy the
  34. >hypothesis, but not Bob's conclusion.
  35.  
  36. >Here's a correct proof:  Let s be the order of 2 mod q; i.e. s is the
  37. >smallest positive integer such that  2^s == 1 (mod q).  Note that
  38. >s | p-1  and  s | q-1,  since both  2^(p-1)  and  2^(q-1)  are congruent
  39. >to 1 mod q.
  40. >
  41. >Let  2^s = 1 + qk.
  42. >
  43. >If k is divisible by q, then  2^s == 1 (mod q^2).  Since  s | q-1,  it
  44. >follows that  2^(q-1) == 1 (mod q^2).
  45. >
  46. >If k is not divisible by q, let  p-1 = sr.  Then  1 == 2^(p-1) =
  47. >(2^s)^r = (1+qk)^r == 1 + qkr (mod q^2).  So  q^2 | qkr.  Since k is
  48. >not divisible by q, it follows that  q | r,  so  q | p-1.
  49. >
  50. >(Note that the assumption that p is prime is not needed.)
  51. >
  52. >Dean Hickerson
  53. >drhickerson@ucdavis.edu
  54.  
  55.  
  56. Absolutely correct, (I think). I had exactly the same proof.
  57.  
  58. It is very interesting to note that p may not be prime.
  59.  
  60. Thanks a lot.
  61.  
  62. Shailendra
  63.  
  64. N.B.: I will post this article on the net.
  65.  
  66.  
  67.  
  68. -- 
  69.