数式で独楽する

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20の13乗を18で割った余りを真面目に計算してみた

\begin{eqnarray}
20^{13} & = & (18+2)^{13} \\
& \equiv & 2^{13} \mod 18 \\
& = & 2^{4\cdot 3+1} \\
& = & 16^3 \cdot 2 \\
& = & (18-2)^3 \cdot 2 \\
& \equiv & (-2)^3 \cdot 2 \mod 18\\
& = & -16 \\
& \equiv & 2 \mod 18
\end{eqnarray}
ということで、 20^{13}を18で割った余りは、2となります。

補足

18で割った余りを求めるため、式の1行目では 20=18+2と変形しています。
同様に、2~5行目では、 2^4=16=18-2と変形しています。

式の1~2行目と5~6行目ですが、累乗の余りは余りの累乗に等しいということを用いています。