المرجع الالكتروني للمعلوماتية
المرجع الألكتروني للمعلوماتية

الرياضيات
عدد المواضيع في هذا القسم 9761 موضوعاً
تاريخ الرياضيات
الرياضيات المتقطعة
الجبر
الهندسة
المعادلات التفاضلية و التكاملية
التحليل
علماء الرياضيات

Untitled Document
أبحث عن شيء أخر المرجع الالكتروني للمعلوماتية
تـشكيـل اتـجاهات المـستـهلك والعوامـل المؤثـرة عليـها
2024-11-27
النـماذج النـظريـة لاتـجاهـات المـستـهلـك
2024-11-27
{اصبروا وصابروا ورابطوا }
2024-11-27
الله لا يضيع اجر عامل
2024-11-27
ذكر الله
2024-11-27
الاختبار في ذبل الأموال والأنفس
2024-11-27


Multiplicative Order  
  
1339   06:22 مساءً   date: 12-1-2020
Author : Burton, D. M.
Book or Source : "The Order of an Integer Modulo n." §8.1 in Elementary Number Theory, 4th ed. Dubuque, IA: William C. Brown Publishers
Page and Part : ...


Read More
Date: 25-10-2020 3225
Date: 10-11-2020 747
Date: 29-8-2020 1193

Multiplicative Order

 

Let n be a positive number having primitive roots. If g is a primitive root of n, then the numbers 1, gg^2, ..., g^(phi(n)-1) form a reduced residue system modulo n, where phi(n) is the totient function. In this set, there are phi(phi(n)) primitive roots, and these are the numbers g^c, where c is relatively prime to phi(n).

The smallest exponent e for which b^e=1 (mod n), where b and n are given numbers, is called the multiplicative order (or sometimes haupt-exponent or modulo order) of b (mod n).

The multiplicative order is implemented in the Wolfram Language as MultiplicativeOrder[gn].

The number of bases having multiplicative order e is phi(e), where phi(e) is the totient function. Cunningham (1922) published the multiplicative order for primes to 25409 and bases 2, 3, 5, 6, 7, 10, 11, and 12.

Multiplicative orders exist for n that are relatively prime to b. For example, the multiplicative order of 10 (mod 7) is 6, since

 10^6=1 (mod 7).

(1)

The multiplicative order of 10 mod an integer n relatively prime to 10 gives the period of the decimal expansion of the reciprocal of n (Glaisher 1878, Lehmer 1941). For example, the haupt-exponent of 10 (mod 13) is 6, and

 1/(13)=0.076923^_,

(2)

which has period 6.

The following table gives the first few multiplicative orders for bases b (mod n), where n is the series of numbers relatively prime to b.

b OEIS haupt-exponents
2 A002326 2, 4, 3, 6, 10, 12, 4, 8, 18, 6, 11, 20, 18, ...
3 A050975 1, 2, 4, 6, 2, 4, 5, 3, 6, 4, 16, 18, 4, 5, ...
4 A050976 1, 2, 3, 3, 5, 6, 2, 4, 9, 3, 11, 10, 9, 14, ...
5 A050977 1, 2, 1, 2, 6, 2, 6, 5, 2, 4, 6, 4, 16, 6, 9, ...
6 A050978 1, 2, 10, 12, 16, 9, 11, 5, 14, ...
7 A050979 1, 1, 2, 4, 1, 2, 3, 4, 10, 2, 12, 4, 2, 16, ...
8 A050980 2, 4, 1, 2, 10, 4, 4, 8, 6, 2, 11, 20, 6, 28, ...
9 A050981 1, 1, 2, 3, 1, 2, 5, 3, 3, 2, 8, 9, 2, 5, 11, ...
10 A002329 1, 6, 1, 2, 6, 16, 18, 6, 22, 3, 28, ...

If a is an arbitrary integer relatively prime to n, then there exists among the numbers 0, 1, 2, ..., phi(n)-1 exactly one number mu such that

 a=g^mu (mod n).

(3)

The number mu is then called the generalized multiplicative order (or discrete logarithm; Schneier 1996, p. 501) of a with respect to the base g modulo n. Note that Nagell (1951, p. 112) instead uses the term "index" and writes

 mu=ind_ga (mod n).

(4)

For example, the number 7 is the least positive primitive root of n=41, and since 15=7^3 (mod 41), the number 15 has multiplicative order 3 with respect to base 7 (modulo 41) (Nagell 1951, p. 112).

The generalized multiplicative order is implemented in the Wolfram Language as MultiplicativeOrder[gn{a1}], or more generally as MultiplicativeOrder[gn{a1a2, ...}].

If the primitive roots g_1=-1 and g_2=1 are chosen, the resulting function is called the suborder function and is denoted sord_n(a). If the single primitive root g_1=1 is chosen, then the function reduces to "the" (i.e., ungeneralized) multiplicative order, denoted ord_n(a), implemented in the Wolfram Language as MultiplicativeOrder[an]. This function is sometimes also known as the discrete logarithm (or, more confusingly, as the "index," a term that Nagell applied to the case of general g).


REFERENCES:

Burton, D. M. "The Order of an Integer Modulo n." §8.1 in Elementary Number Theory, 4th ed. Dubuque, IA: William C. Brown Publishers, pp. 184-190, 1989.

Cunningham, A. Haupt-Exponents, Residue Indices, Primitive Roots. London: F. Hodgson, 1922.

Glaisher, J. W. L. "Periods of Reciprocals of Integers Prime to 10." Proc. Cambridge Philos. Soc. 3, 185-206, 1878.

Lehmer, D. H. "Guide to Tables in the Theory of Numbers." Bulletin No. 105. Washington, DC: National Research Council, pp. 7-12, 1941.

Nagell, T. "Exponent of an Integer Modulo n" and "The Index Calculus." §31 and 33 in Introduction to Number Theory. New York: Wiley, pp. 102-106 and 111-115, 1951.

Odlyzko, A. "Discrete Logarithms: The Past and the Future." http://www.dtc.umn.edu/~odlyzko/doc/discrete.logs.future.pdf.

Schneier, B Applied Cryptography: Protocols, Algorithms, and Source Code in C, 2nd ed. New York: Wiley, 1996.

Sloane, N. J. A. Sequences A002326/M0936, A002329/M4045, A050975, A050976, A050977, A050978, A050979, A050980, and A050981 in "The On-Line Encyclopedia of Integer Sequences."




الجبر أحد الفروع الرئيسية في الرياضيات، حيث إن التمكن من الرياضيات يعتمد على الفهم السليم للجبر. ويستخدم المهندسون والعلماء الجبر يومياً، وتعول المشاريع التجارية والصناعية على الجبر لحل الكثير من المعضلات التي تتعرض لها. ونظراً لأهمية الجبر في الحياة العصرية فإنه يدرّس في المدارس والجامعات في جميع أنحاء العالم. ويُعجب الكثير من الدارسين للجبر بقدرته وفائدته الكبيرتين، إذ باستخدام الجبر يمكن للمرء أن يحل كثيرًا من المسائل التي يتعذر حلها باستخدام الحساب فقط.وجاء اسمه من كتاب عالم الرياضيات والفلك والرحالة محمد بن موسى الخورازمي.


يعتبر علم المثلثات Trigonometry علماً عربياً ، فرياضيو العرب فضلوا علم المثلثات عن علم الفلك كأنهما علمين متداخلين ، ونظموه تنظيماً فيه لكثير من الدقة ، وقد كان اليونان يستعملون وتر CORDE ضعف القوسي قياس الزوايا ، فاستعاض رياضيو العرب عن الوتر بالجيب SINUS فأنت هذه الاستعاضة إلى تسهيل كثير من الاعمال الرياضية.

تعتبر المعادلات التفاضلية خير وسيلة لوصف معظم المـسائل الهندسـية والرياضـية والعلمية على حد سواء، إذ يتضح ذلك جليا في وصف عمليات انتقال الحرارة، جريان الموائـع، الحركة الموجية، الدوائر الإلكترونية فضلاً عن استخدامها في مسائل الهياكل الإنشائية والوصف الرياضي للتفاعلات الكيميائية.
ففي في الرياضيات, يطلق اسم المعادلات التفاضلية على المعادلات التي تحوي مشتقات و تفاضلات لبعض الدوال الرياضية و تظهر فيها بشكل متغيرات المعادلة . و يكون الهدف من حل هذه المعادلات هو إيجاد هذه الدوال الرياضية التي تحقق مشتقات هذه المعادلات.