证明:
如果 p 是一个素数,且 a 不能被 p 整除,那么:
1)构造集合 X:
2) 对集合 X 中的每个元素施以 乘 a 模 p 操作得到 集合 Y:
取集合 Y 中的任意两个元素,,若这两个元素同余则有:
由于 p 是素数, p 不能整除 a, 且 (j-i) < p, 所以只有当 i - j = 0 时才能整除 p;
换言之, Y 中的元素各不相同且均大于等于1 且 小于等于(p-1);
所以集合X等于集合Y, 顺序不一定一样, 集合X所有元素的乘积必然等于集合Y所有元素的乘积:
两边模 p :
由于 (p-1)! 不能被p整除, 所以
证毕
(若有误,望指正)