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Aufgabe

Sei n Element N

Zu zeigen ist

Zn* = x Element (0,1....n-1): ggT(x,n=1)


Problem/Ansatz:

Mein Problem ist dass ich nicht weiß wie ich diesen Beweis starten soll, da es ja für x soviele verschieden Werte gibt. Würde mich sehr über einen Ansatz freuen.

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Beste Antwort

Was du also tatsächlich zu zeigen hast, wenn man erstmal die Aufgabe übersetzt:


\([x]\) ist invertierbar in \(\mathbb{Z}/n\mathbb{Z}\) genau dann, wenn \(x\) und \(n\) teilerfremd sind.


Falls Notation unklar ist, \([x]\) steht für die Äquivalenzklasse von \(x\), wenn ihr sowas nicht macht, sieh es einfach als eine Zahl zwischen 0 und n-1 und alle nachfolgenden Rechenoperationen sind mod n.


Seien erstmal \(x,n\) nicht teilerfremd, dann gibt es ein \(k\), sodass \(k\) beide Zahlen teilt. Sei außerdem \(k\cdot r = n\) für ein bestimmtes \(r\). Dann muss aber \(x\cdot r\) ein Vielfaches von \(n\) sein, da \(x\) ja auch \(k\) als Teiler hat. Also gilt \([x]\cdot [r] = [0]\), \([x]\) kann also keine Einheit sein, da es einen Nullteiler besitzt.


Seien jetzt \(x,n\) tatsächlich teilerfremd. Nach dem Lemma von Bezout existieren \(a,b\in\mathbb{Z}\), sodass \(ax + bn = 1\), im Restklassenring folgt daraus \([a]\cdot[x]=[1]\), also ist \([x]\) eine Einheit.

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Alles klar!! Vielen Dank

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