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Aufgabe:

Bestimmen Sie die Primitivwurzeln(PW) modulo 25


Problem/Ansatz:

Φ(25)=5^2

     =(5^2-5^1)

     =20


Es gibt also 20 PW modulo 25.

1. Eine PW bestimmen.

Restklasse:{2,…,25}

Teiler von Φ(25)=1,5,25.



Ab jetzt weiß ich leider nicht so recht weiter.

Ich würde jetzt a=2^n setzen und dann die Teiler von Φ(25) als n einsetzen und schauen, wenn es ≡1(25) ist?


Und wenn ich dann eine PW gefunden habe, die teilerfremden Zahlen zu 20 rausschreiben als k und dann a^k rechnen und schauen, welche die anderen PW sind?

Avatar von
Φ(25) = 20

Es gibt also 20 PW modulo 25.


Nein. Es gibt 20 invertierbare Restklassen modulo 25.

Wenn Primitivwurzeln existierten, dann Φ(Φ(25))=8.

Primitivwurzelrechner im Netz

1 Antwort

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Wenn es Primitivwurzeln gibt, dann gibt es φ(φ(25)) = 8 Primitivwurzeln.

Es gibt folgende Primitivwurzeln: {2; 3; 8; 12; 13; 17; 22; 23}

Avatar von 487 k 🚀

Ich habe es jetzt so gelöst, komme auf die selben Primitivwurzeln.

Jetzt stelle ich mir aber noch zwei Fragen.

1. Soll ich bei Primzahlen die PW berechnen, z.B. für 19, dann ist es ja Φ(19-1)=Φ(18)=6, gibt also 6 PW modulo 19.

Wenn ich die PW bei den anderen Zahlen n berechnen muss, muss ich immer Φ(Φ(n) rechnen, um die Anzahl der PW rauszubekommen?

2. Gibt es einen Trick/Möglichkeit einfacher mit den Potenzen zu rechnen? Ich kann mir zwar auf meinen Zettel die Potenzen von 2^k, 3^k,… schreiben, aber das dauert ja dann dennoch Ewigkeiten um es runter zu modden.

Würde ich jetzt hier 2^5≡3(25) rechnen, könnte ich für 2^10=2^5*2^5=3*3≡9(25) rechnen, aber bei 2^17 oder so, gibt es ja, meines Wissens nach, keine einfachere Alternative oder?

IMG_0657.jpeg

Text erkannt:

PW \( \bmod 25 \)
\( f(25)=5^{2} \)
\( =\left(5^{2}-5^{1}\right) \)
\( \begin{array}{l} P(P(25)=P(20)=2 \cdot 10 \\ 2.2 .5 \\ =2^{2} \cdot 5 \\ =\left(2^{2}-2^{1}\right) \cdot\left(5^{1}-5^{0}\right) \\ =(4-2) \cdot(5-1) \\ =2.4 \\ =8 \\ \end{array} \)
\( \rightarrow \) es gibt 8PW modulo 25
1. eine Pl bestimmen
Teiler von 20:1,2,4,5,10,20
Teilesfr. z) \( 25: 12,3,4,6,7,8,9,11,12,13,14,16,17,18,19,21,2223,24 \)
\( \begin{aligned} a=1 \quad 1^{1} & \equiv 1(25) \rightarrow \text { keine } P W \\ a=2 \quad 2^{1} & =2(25) \\ 2^{2} & =4(25) \\ 2^{4} & =16(25) \\ 2^{5} & =32 \equiv 7(25) \\ 2^{10} & =2^{5} \cdot 2^{5}=7 \cdot 7=49=-1(25 \\ 2^{20} & =2^{10} \cdot 2^{10}=(-1) \cdot(-1) \equiv 1(25) \quad \rightarrow 2 \text { ist eine PW mod } 25 \end{aligned} \)
Teilesfrend a 20:1,37,9,11,13,17,19
\( \begin{array}{l} 2^{1}=2 \quad(25) \\ 2^{3}=8(25) \\ 2^{7}=128 \equiv 3(25) \\ 2^{9}=12(25) \\ 2^{1}=2048=23(25) \\ 2^{13}=8192 \equiv 17(25) \\ 2^{17}=131072 \equiv 22(25) \\ 2^{11}=524288 \equiv 13(25) \end{array} \)

1. Soll ich bei Primzahlen die PW berechnen, z.B. für 19, dann ist es ja Φ(19-1)=Φ(18)=6, gibt also 6 PW modulo 19.

Wenn ich die PW bei den anderen Zahlen n berechnen muss, muss ich immer Φ(Φ(n) rechnen, um die Anzahl der PW rauszubekommen?

Was ist denn Φ(p), wenn p eine Primzahl ist.

Also was ist

Φ(2)
Φ(3)
Φ(5)
...
Φ(19)

Ich denke, du erkennst eine Gesetzmäßigkeit!

2. Gibt es einen Trick/Möglichkeit einfacher mit den Potenzen zu rechnen? Ich kann mir zwar auf meinen Zettel die Potenzen von 2k, 3k,… schreiben, aber das dauert ja dann dennoch Ewigkeiten um es runter zu modden.

Ein paar kleine Vereinfachungen gibt es. Potenzgesetze und das Anwenden der Modulo-Rechenregeln. Aber noch einfacher ist es ein TR zu benutzen die sogar manchmal mit Modulo rechnen können.

Aber noch einfacher ist es ein TR zu benutzen die sogar manchmal mit Modulo rechnen können

In der Klausur ist leider nur ein DinA4-Zettel erlaubt als Spickzettel, daher leider nicht möglich einen TR zu nutzen.

Was meinst du mit Anwenden der Modulo-Rechenregeln?

Na die du schon benutzt hast.

2^10 = 2^5 * 2^5

Damit braucht man sich nur Potenzen mit einer 2-er Potenz im Exponenten berechnen.

Okay super. Und es wäre wahrscheinlich sinnvoll, wenn ich am Anfang einmal die Zahlen 1,…,25 mit 25 multipliziere, damit ich nachher einfacher modden kann oder?

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