同余

两个整数除以同一正整数可得到相同的余数
同余(英文:Congruence[2])是数论中的基本概念之一,其定义为:给定一个正整数m,把它叫作模,如果用m去除任意两个整数a与b所得的余数相同,则称a,b关于模m同余。[1]
同余理论的历史源远流长。公元400年左右,中国成书的《孙子算经》一书中所记载的“今有物不知其数”是关于同余式理论可能的最早论述。[6]公元1247年,数学家秦九韶在《数学九章》中进一步发展了孙子算法,给出了同余式
的一般解法,称为大衍求一术。[4]德国数学家卡尔·弗里德里希·高斯(Carl Friedrich Gauss)被称为同余理论的创始人,[14]1801年,他在著作《算术研究》中首次引入了同余符号
,并给出了最早的初等同余定理。[10]高斯在书中第一节定义了有理整数模一个自然同余的概念,并证明了同余的基本性质。之后在第二节中,他给出了一类同余方程
的求解算法。[3]20世纪以来,数论中的同余概念得到了进一步发展。1927年,德国数学家阿廷(E.Artin)提出了一个关于模的原根的重要猜想,随后,霍勒(C.Hooley)等学者对其证明进行了尝试,但未能成功。[5]至21世纪初,阿廷猜想仍未得到完美解决。[2]
同余具有一些性质,如同余关系是一种等价关系[1]它具有反身性、对称性和传递性等性质,由同余可衍生出同余类、剩余系的概念。[12]数论中的同余与其他数学分支有关,如同余数是一个三条边都是有理数的直角三角形的面积。[15]此外,在现实世界中,该概念具备广泛的应用价值,如在计算机科学中,同余检索方法的速度较快,可以改善检索效率和内存浪费。[9]

定义

同余:给定一个正整数
,把它叫作模,如果用
去除任意两个整数
所得的余数相同,则称
关于模
同余,记作