حاسبة الحساب المودولي

اختر عملية واكتب أعداداً صحيحة. تحصل على البقية الدقيقة، أو المعكوس مع جدول إقليدس، أو قوة تُحسب رقماً ثنائياً بعد رقم، أو حل نظام من التطابقات، مع كل خطوة.

مجانية تعمل داخل متصفحك آخر مراجعة: الثلاثاء، 30 جمادى الأولى 1448 بعد الهجرة

اختر واحدة. تتغير الحقول أدناه لتطابقها.

عدد صحيح. يُقبل عدد سالب مثل −17.

عدد صحيح. الأس السالب يستخدم معكوس a، ويجب أن يكون موجوداً.

عدد صحيح غير 0. تكون النتيجة دائماً بين 0 و|n| − 1.

النتيجة

النتيجة — البقية أو المعكوس أو القوة أو حل x ≡ … (mod …).
التحقق — هل المعكوس موجود، أو هل للتطابقات حل مشترك.
جدول خوارزمية إقليدس الموسّعة
التربيع والضرب

طريقة الحساب

تعمل هذه الأداة داخل متصفحك. ما تكتبه فيها لا يُرسل إلينا.

طريقة الاستخدام

  1. اختر العملية: a mod n، أو المعكوس، أو القوة، أو مبرهنة البواقي الصينية.
  2. أدخل العدد a والأس e والمقياس n حيث يُطلب، أو تطابقاً في كل سطر في التطابقات (واحدة في كل سطر).
  3. اقرأ النتيجة. وللمعكوس، يبيّن مربع التحقق هل هو موجود.
  4. اتبع طريقة الحساب، فتعرض الجداول صفوف إقليدس أو الأرقام الثنائية.

البواقي والمعكوس والقوى

باقي a على n هو العدد r حيث 0 ≤ r < n و a = q·n + r، لذلك لا يكون a mod n سالباً أبداً: −17 mod 5 هو 3، لأن −17 = (−4)·5 + 3. ومعكوس a بالنسبة إلى n هو عدد x يحقق a·x ≡ 1 (mod n). وهو موجود تماماً عندما يكون القاسم المشترك الأكبر لـ a وn يساوي 1، وخوارزمية إقليدس الموسّعة تجده. أما القوة a^e mod n فتُحسب بالتربيع والضرب، بتربيع واحد لكل رقم ثنائي في e.

a mod n = a − n·⌊a ÷ n⌋
إذا كان s·a + t·n = 1، فإن a⁻¹ ≡ s (mod n)
  • كثير من الآلات الحاسبة تعطي −2 للعدد −17 mod 5، وهو باقي القسمة المقطوعة. وهذه ليست البقية، فالبقية دائماً من 0 إلى n − 1.
  • القوة بأس سالب تستخدم معكوس a، لذلك لا تكون موجودة إلا عندما يكون القاسم المشترك الأكبر لـ a وn يساوي 1.
  • جدول إقليدس والجدول الثنائي يعرضان كل عدد وسيط، فيمكن التحقق من الحساب يدوياً.

مبرهنة البواقي الصينية وما لا تغطيه الحاسبة

تجد مبرهنة البواقي الصينية عدداً واحداً x يترك الباقي rᵢ عند قسمته على mᵢ، لكل تطابق في النظام. فإذا كانت المقاييس أولية فيما بينها، يوجد حل واحد دائماً بالنسبة إلى حاصل ضربها. وإذا لم تكن كذلك، يجب أن تتفق البواقي بالنسبة إلى القواسم المشتركة الكبرى للمقاييس، وإلا فلا يوجد حل للنظام.

  • الأسس الكبيرة التي فيها أكثر من 64 رقماً ثنائياً تُرفض، حتى تبقى الخطوات مقروءة.
  • التطابقات بمتغير غير x، والتطابقات كثيرة الحدود، والجذور التربيعية المودولية غير مشمولة.
  • الحاسبة تعمل بأعداد صحيحة فقط، والعدد العشري يُرفض.

مثال محلول: 4¹³ mod 497، والعمليات الأخرى

الأس 13 هو 1101 بالنظام الثنائي. نبدأ من 1 ونربّع عند كل رقم، مع ضرب في 4 عند كل رقم 1، فتكون النتائج 4 و64 و120 ثم 445، لذلك 4¹³ mod 497 = 445. تعمل الحاسبة بالطريقة نفسها مع جدول أرقامها.

أمثلة أخرى: −17 mod 5 = 3؛ ومعكوس 4 بالنسبة إلى 7 هو 2، لأن 4 × 2 = 8 ≡ 1؛ وحل x ≡ 2 (mod 3) و x ≡ 3 (mod 5) و x ≡ 2 (mod 7) هو x ≡ 23 (mod 105).

السؤال الجواب
4^13 mod 497 445
−17 mod 5 3
معكوس 4 بالنسبة إلى 7 2
x ≡ 2 (mod 3)، 3 (mod 5)، 2 (mod 7) x ≡ 23 (mod 105)

الأسئلة الشائعة

لماذا يكون −17 mod 5 مساوياً 3 وليس −2؟

البقية هي الباقي الذي لا يكون سالباً أبداً، مع 0 ≤ r < n. ولأن −17 = (−4) × 5 + 3، فالبقية هي 3. كثير من الآلات الحاسبة تعرض −2، وهو باقي القسمة المقطوعة، لا البقية المودولية.

متى يكون للعدد معكوس بالنسبة إلى n؟

عندما يكون القاسم المشترك الأكبر للعدد وn هو 1. فمثلاً للعدد 4 معكوس بالنسبة إلى 7 هو 2، لكن ليس له معكوس بالنسبة إلى 6، لأن القاسم المشترك الأكبر لـ 4 و6 هو 2.

لماذا تستخدم القوة التربيع بدلاً من الضرب المتكرر؟

لأن التربيع واختزال الناتج عند كل رقم ثنائي يُبقي كل عدد صغيراً. ففي 4¹³ أكبر قيمة وسيطة هي 484 × 4 = 1936، بدلاً من عدد من نحو 8 أرقام يعطيه ضرب طويل.

ماذا إذا كانت للتطابقات مقاييس تشترك في عامل؟

قد يظل للنظام حل. يجب أن تتفق البواقي بالنسبة إلى القاسم المشترك الأكبر للمقياسين: فالتطابقان x ≡ 2 (mod 4) و x ≡ 8 (mod 6) يتفقان، وحلهما x ≡ 2 (mod 12).

هل تُرسل أرقامي إلى خادم؟

لا. يجري الحساب في متصفحك، ولا يُرسل إلينا أي شيء تكتبه.

المصادر

آخر مراجعة للأرقام والنص: الثلاثاء، 30 جمادى الأولى 1448 بعد الهجرة.

نستخدم ملفات تعريف ارتباط ضرورية لتشغيل الموقع. وبموافقتك، تستخدم Google أيضاً ملفات تعريف ارتباط للإعلانات، لعرض إعلانات مخصصة. وإذا رفضتها، فستظل ترى إعلانات، لكنها لن تكون مخصصة لك.