Die Zahl $p=47$ ist eine Primzahl, der Ring $\mathbb{Z}/p\mathbb{Z}=\mathbb{F}_{47}$ ist daher ein Körper. Jeder von Null verschiedene Rest $b\in\mathbb{F}_p^*$ hat daher eine multiplikative Inverse. Berechnen Sie die multiplikative Inverse von $b=11\in\mathbb{F}_{47}$. \begin{loesung} Der euklidische Algorithmus muss auf die Zahlen $p=47$ und $b=11$ angewendet werden, es ergeben sich die Quotienten und Reste der folgenden Tabelle: \begin{center} \begin{tabular}{|>{$}c<{$}|>{$}r<{$}>{$}r<{$}|>{$}r<{$}>{$}r<{$}|} \hline k&a_k&b_k&q_k&r_k\\ \hline 0& 47& 11& 4& 3\\ 1& 11& 3& 3& 2\\ 2& 3& 2& 1& 1\\ 3& 2& 1& 2& 0\\ \hline \end{tabular} \end{center} Wie erwartet ist der grösste gemeinsame Teiler $\operatorname{ggT}(47,11)=r_2=1$. Um die Zahlen $s,t$ zu finden, für die $sp+tb=1$ gilt, können wir die Matrixform verwenden, wir berechnen dazu \begin{align*} Q = Q(2)Q(1)Q(3)Q(4) &= \begin{pmatrix} 0&1\\1&-2 \end{pmatrix} \begin{pmatrix} 0&1\\1&-1 \end{pmatrix} \begin{pmatrix} 0&1\\1&-3 \end{pmatrix} \begin{pmatrix} 0&1\\1&-4 \end{pmatrix} \\ &= \begin{pmatrix} 0&1\\1&-2 \end{pmatrix} \begin{pmatrix} 0&1\\1&-1 \end{pmatrix} \begin{pmatrix} 1&-4\\-3&13\end{pmatrix} \\ &= \begin{pmatrix} 0&1\\1&-2 \end{pmatrix} \begin{pmatrix} -3&13\\4&-17 \end{pmatrix} \\ &= \begin{pmatrix} 4&-17\\ -11&47 \end{pmatrix}. \end{align*} Daraus kann man ablesen, dass $s=4$ und $t=-17$, tatsächlich ist $4\cdot 47-17\cdot 11=188-187=1$. Wir schliessen daraus, dass $-17=30\in\mathbb{F}_{47}$ die multiplikative Inverse von $b=11$ ist. Die Rechnung $11\cdot 30 = 330 = 7\cdot 47 + 1$ zeigt, dass dies der Fall ist. Alternativ zur Matrixdarstellung kann man die Koeffizienten $s$ und $t$ auch mit Hilfe der erweiterten Tabelle finden: \begin{center} \begin{tabular}{|>{$}c<{$}|>{$}r<{$}>{$}r<{$}|>{$}r<{$}>{$}r<{$}|>{$}r<{$}>{$}r<{$}|} \hline k&a_k&b_k&q_k&r_k&c_k&d_k\\ \hline & & & & & 1& 0\\ 0& 47& 11& 4& 3& 0& 1\\ 1& 11& 3& 3& 2& 1& -4\\ 2& 3& 2& 1& 1& -3& 13\\ 3& 2& 1& 2& 0& {\color{red}4}&{\color{red}-17}\\ 4& 1& 0& & &-11& 47\\ \hline \end{tabular} \end{center} Die gesuchten Zahlen $s$ und $t$ sind rot hervorgehoben. \end{loesung}