Restklasseregning

Vi vi i dette afsnit se på restklasserne \[{ \:0, \:1 , \:2, \:3, \:4 }\].

Vi skal se på hvordan man lægger to elementer sammen og hvordan man ganger to elementer med hinanden.

Vi bruger symbolet ‘\[+\]‘ for gange, og vi bruger symbolet ‘\[\cdot\]‘ for gange.

Vores legeplads i dette afsnit er altså de fem elementer \[{ \:0, \:1 , \:2, \:3, \:4 }\], og vi skal se på regler for hvordan man lægger to elementer sammen og hvordan man ganger to elementer.

Det, at vi har valgt at kalde de fem elemener i \[\mathbb{Z}_5\] for 0, 1, 2, 3, 4 er forpligtende. Skal man addere 1 og 2, så skulle man gerne få 3. Sådan er det med de helt tal. Det vil være forvirrende hvis 1 + 2 = 4.

Vi går lige til sagen. Vi laver en tabel for addition og en tabel for multiplikation:

+01234
001234
112340
223401
334012
440123
Additionstabel
\[\cdot\]01234
000000
101234
202413
303142
404321
Multiplikationstabel

Den måde tabellerne udfyldes på, er ved at se på det talskema vi har set tidligere:

01234
56789
1011121314
1516171819
2021222324

Som almindelige hele tal har vi f.eks. at 2 + 3 = 5. Men 5 er kongruent med 0, så i vores mængde \[\mathbb{Z}_5\] er \[2 + 3 =5 \equiv 0 \], og der ser man i additionstabellen.

På samme måde så vil der for de helt almindelige hele tal gælde, at \[4 \cdot 4 = 16\]. Men da 16 er kongruent med 1, så gælder i \[\mathbb{Z}_5\] at \[4 \cdot 4 = 16 \equiv 0\]. Det ser vi også i multiplikations-tabellen.

For at lave regneregnerne for de fem elementer i \[\mathbb{Z}_5\], så går vi altså nogle gange ‘ud’ af mængden \[\{ \:0, \:1 , \:2, \:3, \:4 \}\] , men med kongruens fører vi resultatet tilbage igen til mængden \[\{ \:0, \:1 , \:2, \:3, \:4 \}\].

Dette afsnit hedder restklasser, og det er præcis det mængen \[\mathbb{Z}_5\] bestående af 5 elemener er, med de regneregler der er defineret i de to tabelle.

Det er desuden klart hvad \[\mathbb{Z}_5\] er, og det burde være klart hvordan vi regner i \[\mathbb{Z}_5\].

I de næste to afsnit ser vi på \[\mathbb{Z}_n\] og \[\mathbb{Z}_n^{*}\].