como , tiene inverso mult. módulo ,
Mult. por tenemos
Ent. es solución de .
Observamos que también, más allá, cualquier es solución:
Además, si es solución, ent. .
También . Entonces, , y por tanto,
Consideremos con . Ent. la congruencia
tiene solución. Una solución es , ya que como existe y mult por …;
Observación.
Sean la congruencia
tiene solución si y sólo si y cualesquiera dos soluciones son congruentes módulo .
Proof.
Se debe a que es solución si y sólo si es un inverso de módulo .
Proposición 1.
Sean . Si , entonces la congruencia
tiene solución y cualesquiera dos soluciones son congruentes módulo .
Proof.
Sean
Como existe un inverso de módulo que denotamos por . Veamos que es solución de .
Como , multiplicando por
Así, es una solución de .
Sean soluciones de . Entonces
Así, . Como podemos cancelar y obtenemos que . Q.E.D.
Ejemplos.
Buscamos un inverso de módulo
Asį y existe un inverso de módulo . Además,
Ent. es un inverso de mód . Solución:
Calculamos
Así, y además,
Ent. es un inv. de mod. . Multiplicando,
Solución.
Teorema.
Sean La congruencia
tiene solución si y sólo si .
Proof.
Sean Supongamos que la congruencia tiene solución. Existe entonces tal que . Así o bien existe tal que . Tenemos entonces que
Como y , entonces
Supongamos que . Por el algoritmo de Euclides existen tales que
Como , entonces con .
Mult. por .
Así, y por lo tanto
Concluimos que es una solución de .
Observación.
Consideremos con , es solución de si y sólo si es solución de
Proof. Sup. que es solución de .
Entonces y así con .
Dividiendo entre tenemos
Así,
Supongamos ahora que es solución de
entonces.
Tenemos entonces que con . Multiplicando por , y así
Ejemplo.
, y tiene solución.
Por la obs. de las soluciones de son las mismas que las de .
Tenemos que Solución de o bien
Pero módulo y son soluciones distintas. Solución de con .
Teorema.
Sean con . La congruencia tiene soluciones distintas módulo , que son
con una solución particular de
Proof.
Sean
Denotemos por y por .
Veamos que los números de la lista son solución de .
Sea una solución de y por la observaición de .
Veamos ahora que los números de la lista son distintos módulo .
Sea con . Supongamos que
entonces
y así con . Entonces y por tanto . Pero como sabemos que . Así y entonces .
Veamos ahora que toda soluci’on de es de esa forma.
Sea una solución de . Por la observación, también es solución de y entonces
Así,
Por el algritmo de la división.
Así,
Example
Teorema. (Teorema Chino de Residuo)
Sean con . Las congruencias
tienen una solución común y ésta es única módulo .
Proof.
Observación.
Una solución común de y , , es
Proof.
De la prueba anterior sabemos que
Nota!
Generalizando, sean tales que . Una solución común de