הבדלים בין גרסאות בדף "משתמש:איתמר שטיין/הסבר הופכי"
איתמר שטיין (שיחה | תרומות) (←כמה מושגים בתורת המספרים) |
איתמר שטיין (שיחה | תרומות) (←חישוב ההופכי) |
||
שורה 90: | שורה 90: | ||
− | אם <math> | + | אם <math>b<0</math> או <math>a<0</math> אז מוצאים <math>n',m'</math> מתאימים עבור <math>|a|,|b|</math> |
− | ואז <math> | + | ואז <math>n'|a|+m'|b|=1</math> ואז |
+ | |||
+ | אם <math>a<0</math> לוקחים <math>n=-n'</math> (אחרת <math>n=n'</math>) | ||
+ | |||
+ | אם <math>b<0</math> לוקחים <math>m=-m'</math> (אחרת <math>m=m'</math>) | ||
+ | |||
+ | (אם <math>a=0</math> הסיכוי היחיד ש <math>gcd(a,b)=1</math> זה אם <math>b=1</math> וזה מקרה פשוט | ||
+ | |||
+ | כנ"ל אם <math>b=0</math>) | ||
== דוגמא == | == דוגמא == |
גרסה מ־17:48, 12 ביולי 2012
כאשר אנו מבצעים חישובים בשדה (נזכור ש חייב להיות ראשוני), אנו נדרשים לפעמים לחשב הופכי לאיבר מסוים בשדה.
שיטה אחת לבצע זאת היא ע"י מעבר על כל האפשרויות, אם אז יש איברים שיכולים להיות הופכי:
(למעשה יש פחות, כי לעולם לא יהיה הופכי ו הופכי רק ב)
אפשר פשוט לנסות את כל האפשרויות עד שמוצאים הופכי.
שיטה זו טובה לשדות קטנים, אבל מה עושים אם רוצים למצוא הופכי ב ? בשיטה הזאת נצטרך לנסות 99 אפשרויות.
כדי להסביר איך מוצאים הופכי ב נצטרך להביא כמה הקדמות מתורת המספרים.
כמה מושגים בתורת המספרים
הגדרה: יהיו אומרים ש מחלק את (ומסמנים ) אם קיים כך ש .
הגדרה: יהיו המחלק המשותף המירבי של (מסומן ) הוא המספר הגדול ביותר שמחלק גם את וגם את .
כלומר
ההגדרה הזאת בעייתית כאשר במצב זה אומרים ש .
נשים לב שאם מספר ראשוני ו אז
משפט: יהיו ו אזי קיימים כך ש .
הערה: נשים לב כי באמצעות משפט זה ניתן להוכיח את קיום ההופכי ב , כי אם אז
לכן קיימים כך ש .
אם נפעיל על שני צידי המשוואה הזאת נקבל שהופך ל לכן הוא הפכי מתאים ל .
כל זה טוב ויפה, אבל איך מוצאים את ?
חישוב ההופכי
עבור שני מספרים כך ש נתאר שיטה שבעזרתה ניתן למצוא את המספרים כך ש .
נתחיל מהמקרה
נניח ש , נסמן .
(אם אז נסמן הפוך)
נחפש את המספר הגדול ביותר כך ש .
ונסמן .
כעת נחפש את המספר הגדול ביותר כך ש
ונסמן .
נמשיך כך עד שנגיע לשלב שבו .
עד כאן החלק הקל,
עכשיו צריך להתחיל חישוב אחורה
אבל בשלב הקודם קיבלנו ש
לכן אפשר להציב
שהופך ל:
אבל שוב, בשלב קודם ראינו ש ואפשר להציב את התוצאה ב שמופיע בביטוי ולקבל ביטוי מהצורה
וכן הלאה עד שנגיע לביטוי מהצורה
שזה בדיוק .
אם או אז מוצאים מתאימים עבור
ואז ואז
אם לוקחים (אחרת )
אם לוקחים (אחרת )
(אם הסיכוי היחיד ש זה אם וזה מקרה פשוט
כנ"ל אם )
דוגמא
מצא את ההופכי של ב .
נחשב
עכשיו נחשב אחורה
.
לכן ההופכי של 27 ב הוא 15.