Ben bu soruyu n^n\equiv 2 \mod 13 icin cozup tum tam sayi cozumlerini verecegim. Bu sekilde genel cozumun de nasil yapilacagi hissedilir.
___________________________________________________________
1) Bu sistemin bir cozumu var ise sonsuz tane cozumu vardir:
Bunu gormek icin iki bilgi kullanacagiz:
1a) k bir tam sayi olmak uzere n+13k \equiv n \mod 13 saglanir.
1b) n ile 13 aralarinda asal olmak uzere n^{12}=1 \mod 13 saglanir. (Cunku 13 asal bir sayi).
Dolayisi ile (n+12\cdot 13)^{n+12\cdot 13} ilkinden dolayi n^{n+12\cdot13} ifadesine ve ikincisinden dolayi n^n ifadesine denk olur. Bu da bize bir cozum var ise sonsuz tane cozum olacagini verir.
__________________________________________
2) 2^a \mod 13 degerlerini inceleyelim. Sirasiyla 2,4,8,3,6,12,11,9,5,10,7,1 olur. Dolayisiyla her 13 ile arasinda asal bir n icin a\in \{1,\cdots,12\} vardir ki n\equiv 2^a \mod 13 olur. O zaman n^n \equiv (2^a)^n =2^{an} \equiv 2^1 \mod 13 icin cozum bulmaya calisalim.
______________________________
3) 2^a dedigiklerimiz \mod 13 icerisinde periodu 12 olan bir dizi.. Dolayisi ile an \equiv 1 \mod 12 olmali.
________________________________
4) Demek ki a ile 12 arasinda asal olmali. Bu da bize a\in \{1,5,7,11\} olmasi gerektigini soyler.
________________________________
5) Bu a degerine karsilik gelen n degerleri (2. maddeye bakiniz)
a=1 ise n\equiv 2^1\equiv 2 \mod 13
a=5 ise n\equiv 2^5\equiv 6 \mod 13
a=7 ise n\equiv 2^7\equiv 11 \mod 13
a=11 ise n\equiv 2^{11}\equiv 7 \mod 13
olur....
__________________
6) (3. maddede) an \equiv 1 \mod 12 olmali demistik. (5. madde ile)
a=1 ise an\equiv 1\cdot(2+13k) \equiv 2+k \mod 12
a=5 ise an\equiv 5\cdot(6+13k) \equiv 6+5k \mod 12
a=7 ise an\equiv 7\cdot(11+13k)\equiv 5+7k \mod 12
a=11 ise an\equiv 11\cdot(7+13k)\equiv 5+11k \mod 12
___________________________
7) Sonuclarin 1'e denk olmasini istedigimizden
a=1 ise k\equiv 11 \mod 12
a=5 ise k\equiv 11\mod 12
a=7 ise k\equiv 8\mod 12
a=11 ise k\equiv 4 \mod 12
_______________________________
8) Dolayisi ile
a=1 ise n\in \{2+13(11+12k) \: | \: k \in \mathbb Z\}=\{145+156k \: | \: k \in \mathbb Z\}
a=5 ise n\in \{6+13(11+12k) \: | \: k \in \mathbb Z\}=\{149+156k \: | \: k \in \mathbb Z\}
a=7 ise n\in \{11+13(8+12k) \: | \: k \in \mathbb Z\}=\{115+156k \: | \: k \in \mathbb Z\}
a=11 ise n\in \{7+13(4+12k) \: | \: k \in \mathbb Z\}=\{59+156k \: | \: k \in \mathbb Z\}
olur ve birlesimleri tum cozumleri verir.