기약잉여계

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1. 정의2. 추상적인 버전3. 관련 문서


/ reduced residue system

1. 정의 [편집]

{a1,a2,,am}\left\{a_1,a_2,\cdots,a_m\right\}을 법 mm에 대한 완전잉여계라고 할 때, 이들 중 mm서로소인 원소만 모은 집합 {a1,a2,,aφ(m)}\left\{{a}'_1,{a}'_2,\cdots,{a}'_{\varphi\left(m\right)}\right\}[1]을 법 mm에 의한 기약잉여계라 한다.

4를 예시로 들어보면, {0,1,2,3}\left\{0,1,2,3\right\}완전잉여계, 그리고 4와 서로소가 아닌 0[2], 2를 제외한 {1,3}\left\{1,3\right\}는 기약잉여계가 된다.
기약잉여계가 중요한 이유는, 이들에게는 곱셈 역원이 있다는 점때문이다. 예컨대, 66에 대한 완전잉여계 {0,1,2,3,4,5}\left\{0,1,2,3,4,5\right\}와 그것의 기약잉여계 {1,5}\left\{1,5\right\}를 생각하자. {1,5}\left\{1,5\right\}의 원소는 모두 곱셈 역원을 갖는다. 그러나, 다른 완전잉여계의 원소는 그렇지 않다. 이는, mmaa가 서로소일 때, 정수 x,yx,\,y가 존재하여 ax+my=1ax+my=1 즉, ax1(m)ax\equiv 1\left(m\right)이기 때문이다.

2. 추상적인 버전 [편집]

정수의 몫환의 단위원의 모임인 (Z/mZ)×\left(Z/mZ\right)^{\times}mm을 법으로 한 기약잉여계와 같다. 동치류들의 모임인 (Z/mZ)×\left(Z/mZ\right)^{\times}의 동치류에서 대표원을 하나씩 선택하여 구성한 것이 기약잉여계라는 것을 쉽게 알 수 있다.

3. 관련 문서 [편집]

[1] 오일러의 정리에 따라 φ(m)\varphi\left(m\right)개의 서로소인 정수가 있다. [2] 의외라고 생각할 수 있는데, 최대공약수의 성질 중, gcd(a,0)=a\gcd\left(a,0\right)=\left|a\right| 때문에 서로소가 아니다.

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