此方法是组合的,而不是更常见的代数ic方法。它基于运动从赫斯坦的书 抽象代数.
我们注意到,在任何 领域,的方程式
x个米= 1
有至多 米 根s.因此,它足以证明以下内容。
引理:让G公司成为有限的 组具有n个元素,其中对于每个米 (这是必然的划分 n个)最多有米方程的解x个米= 1. 然后G公司是一个循环群.
证明:表示方式一米这个数的元素G公司属于秩序 米.然后一米如果为0米不可分割n个.如果一米不是-零,则存在一些元素克∈G公司订单的米.但接下来米 权力第个,共个克所有的解决方案x个米=1,因此根据条件G公司这些是全部的解决方案。现在,克生成循环群订单的米,该组有φ(米)发电机s(其中φ(米)是欧拉函数,的数字的数量1,。。。,米 互质具有米). 因此,如果一米为非零,则精确到φ(米).
我们刚刚展示了这一点一米=0,如果米不会分裂n个如果它被除数,那么它是0或φ(米). 但是
∑米|n个φ(米) =n个.
(该总和属于φ(米)综合因素米属于n个确实如此n个(要了解这一点,只需考虑循环群中元素的顺序!)。另一方面,所有一米的也是n个:每个元素都有一个顺序。唯一的办法是一米=φ(米)的每一个 米哪一个分开了n个特别是,一n个= φ(n个)>0,所以G公司包含顺序元素n个,是一个循环群。