Простыми преобразованиями эту задачу не решить, будем использовать арифметику остатков.
1-ое свойство, которое понадобится
То есть мы спокойно можем заменить каждое слагаемое сравнимым с ним по модулю m. То есть каждое слагаемое в нашей сумме будем рассматривать отдельно.
2-ое свойство, которое нам понадобится:
То есть довольно аналогичная вещь в произведении
На нашем примере все увидим
Находим остатки по модулю 31
Рассматриваем первое слагаемое. Просто двойка не годится, нам нужно найти ближайшее к 31 число, превосходящее его (иногда там в отрицательные числа залезаем, например, , но сейчас это не нужно), нам повезло, это 32
Учитываем, что , получаем
То есть остаток от деления первого слагаемое на 31 получился равным 10. Прекрасно, аналогично со вторым
Остаток 21, чудесно. Выполняем последний шаг.
То есть остаток от деления исходного числа на 31 равен 0, следовательно, исходное число делится на 31, что и требовалось доказать.
Пусть
- канонический базис в
.
Тогда матрицу перехода
можно найти следующим образом:
Если записать блочную матрицу
и привести путем элементарных преобразований к виду
, то ![X = T_{\varepsilon \rightarrow e}^{-1} \cdot T_{\varepsilon \rightarrow e'}](/tpl/images/1149/4193/158b4.png)
Матрицу
легко получить: достаточно записать в столбцы координаты векторов базиса
. Аналогично с матрицей
.
В итоге необходимо получить вид
следующей матрицы:
Вычтем первую строку из второй и третьей:
Вычтем из первой строки 2 третьих и поменяем их местами:
Вычтем из третьей строки вторую:
Прибавим ко второй строке 2 третьих и вычтем из первой третью:
Делим вторую строку на 3:
Прибавляем в первой строке 2 вторых: