§ 5. Сравнения любой степени по составному модулю
а. Если
попарно простые, то сравнение
равносильно системе
При этом, обозначая через
числа решений отдельных сравнений этой системы по соответственным модулям и через Т — число решений сравнения (1), будем иметь
Действительно, первая часть теоремы следует из с и d, § 3, гл. III. Вторая часть следует из того, что каждое сравнение
выполняется тогда и только тогда, когда выполняется одно из
сравнений вида
где
пробегает вычеты решений сравнения (2), причем возможно всего
различных комбинаций вида
приводящих (с, § 3) к различным классам по модулю
Пример. Сравнение
равносильно системе
Легко убедимся (§ 1), что первое сравнение этой системы имеет 2 решения:
второе же сравнение имеет 3 решения:
Поэтому сравнение (3) имеет
решений. Чтобы найти эти 6 решений, надо решить 6 систем вида
которые получим, заставляя
пробегать значения
, пробегать значения
. Но, ввиду
совокупность значений
удовлетворяющих системе (4), представится в виде (b, § 3)
Поэтому решения сравнения (3) будут
Ввиду теоремы а исследование и решение сравнения
сводятся к исследованию и решению сравнений вида
это же последнее сравнение сводится вообще, как мы сейчас выясним, к сравнению
Действительно, всякое
удовлетворяющее сравнению (5), необходимо должно удовлетворять и сравнению (6). Пусть
— какое-либо решение сравнения (6). Тогда
, где
— целое. Вставляя это значение
в сравнение
и разлагая левую часть по формуле Тейлора, найдем (принимая во внимание, что
и отбрасывая члены, кратные
)
Ограничиваясь здесь случаем, когда
не делится на
, имеем одно решение:
Выражение для
принимает вид
вставляя его в сравнение
получим
Здесь
не делится на
, так как
и потому последнее сравнение имеет одно решение:
Выражение для
принимает вид
и т. д. Таким путем по данному решению сравнения (6) постепенно найдем сравнимое с ним решение сравнения (5). Итак, всякое решение
сравнения (6) при условии, что
не делится на
, даст одно решение сравнения (5):
Пример. Решим сравнение
Сравнение
имеет одно решение
при этом
и, следовательно, не делится на 3.
Находим:
Таким образом сравнение (7) имеет одно решение