¿Dónde me equivoqué al calcular el menor residuo no negativo de [matemáticas] 3 ^ {3 ^ {2012}} \ cdot2 ^ {342} (\ mod 5) [/ matemáticas]?

Bien, déjame intentarlo, lo estoy intentando por puro instinto, ya que no he estado en contacto con la teoría de los números por un tiempo. Cualquier corrección es bienvenida.


[matemáticas] 3 ^ {3 ^ {2012}} (\ mod 5) [/ matemáticas]

Primero nos ocuparemos del poder [matemáticas] 3 ^ {2012} [/ matemáticas]

Usando el Teorema del Totiente de Euler,

Para enteros positivos coprimos [math] a [/ math] y [math] m [/ math] , tenemos [math] a ^ {\ phi (m)} \ equiv 1 (\ mod m) [/ math]

[matemáticas] \ phi (5) = 4 [/ matemáticas]

[matemáticas] \ implica 3 ^ {2012} = (3 ^ 4) ^ {503} \ mod 5 = 1 [/ matemáticas]

[matemáticas] \ implica 3 ^ {3 ^ {2012}} = 3 ^ 1 \ mod 5 = 3 [/ matemáticas]


Del mismo modo, podemos tener [matemáticas] 2 ^ 4 = 1 \ mod 5 [/ matemáticas]

[matemáticas] \ implica 2 ^ {342} = 2 ^ {340} \ cdot 2 ^ 2 \ mod 5 [/ matemáticas]

[Si los dos últimos dígitos de un número son divisibles por [matemática] 4 [/ matemática], entonces el número entero es divisible por [matemática] 4 [/ matemática], a partir del criterio de divisibilidad]

[matemáticas] \ implica 2 ^ {342} = (2 ^ 4) ^ {85} \ mod 5 \ veces 2 ^ 2 \ mod 5 [/ matemáticas]

[matemáticas] \ implica 2 ^ {342} = 4 \ mod 5 [/ matemáticas]


[matemáticas] 3 ^ {3 ^ {2012}} \ cdot 2 ^ {342} (\ mod 5) [/ matemáticas]

[matemáticas] \ equiv 3 \ veces 4 (\ mod 5) [/ matemáticas]

[matemáticas] \ equiv 12 (\ mod 5) [/ matemáticas]

[matemáticas] \ equiv 2 (\ mod 5) [/ matemáticas]

En el primer paso [matemáticas] 3 ^ {3 ^ {2012}} \ neq \ left (3 ^ 3 \ right) ^ {2012} [/ math]. La exponenciación no es una operación asociativa.

Su error fue reducir 3 ^ 3 ^ 2012 como (3 ^ 3) ^ 2012, en lugar de 3 ^ (3 ^ 2012).

El primer factor está por encima de 3 ^ 4 = 1 (mod 5), por lo que se encuentra 3 ^ 2012 = 1, mod 4, luego 3 ^ 1 = 3.

El segundo factor sobre 2 ^ 4 = 1 (mod 5), por lo que la potencia se reduce en el mod 4, da 342 = 2 mod 4 y 2 ^ 2 = 4 mod 5.

El producto es 3 * 4 = 12 = 2 mod 5.

Los exponentes apilados no satisfacen la ley asociativa, por lo que 3 ^ (3 ^ 2012) no es lo mismo que (3 ^ 3) ^ 2012. Su primer paso debe ser 3 ^ 3 ^ 2012 = 3 ^ (3 ^ 2012) y luego …