IZhO олимпиада по математике 2019 года | Казахстанские олимпиады

Пусть n>1n > 1 — натуральное число. Дана функция f:IZ,f:I \to \mathbb{Z}, где II — множество всех целых чисел, взаимно простых с nn. (Z\mathbb{Z} — множество всех целых чисел). Натуральное число kk называется периодом функции ff если f(a)=f(b)f(a)=f(b) для любых a,bIa,b\in I таких, что ab(modk)a \equiv b \pmod k. Известно, что nn является периодом функции f.f. Докажите, что минимальный период функции ff делит все ее периоды.
   Пример. Когда n=6,n=6, функция ff с периодом 6 полностью определяется своими значениями f(1)f(1) и f(5).f(5). Если f(1)=f(5),f(1)=f(5), то функция имеет минимальный период Pmin=1P_{\min}=1, а если f(1)f(5),f(1)\ne f(5), то Pmin=3.P_{\min}=3.