信息安全数学基础(A)答案

贵州大学2007-2008学年第二学期考试试卷（标准答案） A
信息安全数学基础
注意事项：
1. 请考生按要求在试卷装订线内填写姓名、学号和年级专业。

2. 请仔细阅读各种题目的回答要求，在规定的位置填写答案。

3. 不要在试卷上乱写乱画，不要在装订线内填写无关的内容。

4. 满分100分，考试时间为120分钟。

一、设a,b 是任意两个不全为零的整数，证明：若m 是任一整数，则 [am,bm]=[a,b]m.(共10分) 解：
2
2[,](3(,)(3(,)(2(
,)
[,](2abm
am bm am bm abm a b m abm
a b a b m =
==
=分）
分）
分）
分）
= =
二、设
n=pq,其中p,q 是素数.证明：如果
2
2
=(mod ),,,a b n n a b n a b -+宎宎 则(,)1,(,)1n a b n a b ->+>（共10分）
证明：由2
2
2
2
=(mod ),|-,|()()a b n n a b n a b a b +-得即a a (2分）
又n pq =，则|()(),|()|(),pq a b a b p p a b p a b +-+-因为是素数，于是或a a a (2分） 同理，|()|()q a b q a b +-或a a (2分）
由于,n a b n a b -+宎 ，所以如果|()p a b +a ，则|()q a b -a ，反之亦然. (2分） 由|()p a b +a 得(,)1n a b p +=> (1分） 由|()q a b -a 得(,)1n a b q -=> (1分）
三、求出下列一次同余数的所有解.(共10分)
32(m od 7)x ≡
解：(1)求同余式31(m od 7)x ≡的解，运用广义欧几里得除法得：
5(m od 7)
x ≡ （5分）
（2）求同余式32(m od 7)x ≡的一个特解： 10(m
od 7)x ≡ （4分） （3）写出同余式32(m od 7)x ≡的全部解： 102(m od 7),0x t t ≡+= （1分）
四、求解同余式组：(共15分)
1234(m o d 5)(m o d 6)(m o d 7)(m o d 11)
x b x
b x b x b =⎧⎪=⎪⎨
=⎪⎪=⎩
解：令m=5.6.7.11=2310
12
34
6.7.11462(15.7.11385(15.6.11330(15.6.7210(1M M
M M
========分）分）
分）分）
分别求解同余式'
M 1(m od ),1,2,3,4i i i M m i ≡= 得到：'
'
'
'
12343,1,1,1(4M M M M ====分） 故同余式的解为：
12343462385330210(mod 2310)(2x b b b b ≡⋅⋅+⋅+⋅+⋅分）
五、求满足方程2
3
:51(mod 7)E y x x =++的所有点. (共10分)
解:对x=0,1,2,3,4,5,6,分别求出y.
2
2222220,1(m od 7),1,6(m od 7)(21,0(m od 7),(22,5(m od 7),(13(m od 7),(11(m od 7),1,6(m od 7)(25,4(m od 7),2,5(m od 7)(16,2(m od 7),3,4(m od 7)(1x y y x y x y y y y x y y x y y =≡≡=≡≡=≡≡≡≡=≡≡=≡≡分）y 0(mod7)分）无解分）x=3,无解分）
x=4,分）分）分）
六、判断同余式2
137(mod 227)x ≡是否有解.（共15分）
解:因为227是素数，2
137
901235
253227227
227227
227227⎛⎫⋅⋅⎛⎫⎛⎫⎛⎫⎛⎫⎛⎫
⎪
⎪
⎪ ⎪ ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭⎝⎭⎝⎭⎝⎭⎝⎭
－－＝＝＝－ （分）
又2
2271
226228
8
8
21(1)=13227⋅⎛⎫
⎪⎝⎭
－＝（－）
＝－－ （分）
又2
51
512271
8
22
52272
1==11322755⋅⎛⎫
⎛⎫⎛⎫
⎪ ⎪ ⎪⎝⎭
⎝⎭⎝⎭
－－－＝（－）（－）＝－ （分） 因此，13713227⎛⎫
⎪⎝⎭
＝－ （分） 同余式2
137(mod 227)x ≡无解. (3分)
七、设1m >是整数，a 是与m 互素的整数，假如()m ord a st =，那么
()s
m ord a t =.（共10分）
解: 由()m ord a st =得：()1(mod )5st
s t
a
a m =≡（分）
由()m ord a st =知，t 是同余式()1(mod )s t
a m ≡成立的最小正整数， 故，()s
m ord a t =. (5分)
.
八、证明整数环Z 是主理想环. （共10分）
证：设I 是Z 中的一个非零理想.当a I ∈时，有00(1)a I a a I =
∈=-∈及-.(2分) 因此，I 中有正整数存在. (1分)
设d 是I 中的最小正整数，则()I d = (1分) 事实上，对任意a I ∈，存在整数q,r 使得 (1分) ,0a dq r r d =+≤< (1分)
这样，由a I ∈及dq I ∈，得到r a dq I =-∈. (1分)
但r d <以及d 是I 中的最小正整数.因此，r=0，()a dq d =∈.(1分) 从而()I d ⊂，(1分)
又显然()d I ⊂.故()I d =，故Z 是主理想. (1分)
九、设p 是素数，则()P p =是整数环Z 的素理想. （共10分）
证：对任意整数a,b ，若(),|ab P p p ab ∈=则. (3分) 于是||.p a p b 或 (3分)
因此得到，a P b P ∈∈或. (3分)
因此，()P p =是整数环Z 的素理想. (1分)。