В Википедии имеется статья "Малая теорема Ферма" и в ней доказательство следующей леммы.
"Лемма. Для любого простого числа

и целого числа

, не кратного

, произведения

и чисел

при делении по модулю на

в остатке дают те же самые числа

, возможно, записанные в некотором другом порядке.
Доказательство леммы.
Произведение

и любого из чисел

не кратно

, следовательно, в остатке не может получиться

. Все остатки разные. Докажем последнее утверждение от противного. Пусть два произведения

и

дают при делении на

одинаковые остатки, тогда разность

кратна

, что невозможно, поскольку

не кратно

. Всего существует

различных ненулевых остатков от деления на

."
Вероятно, в доказательстве имеется в виду, что

, и, кроме того,

?
И еще, в формулировке леммы стоит " при делении по модулю на

". Почему не написать просто " при делении на

"?