裴蜀定理

期末考前的倒数第二个周末,我还来学这无关紧要的东西,并且写博客……

引言

裴蜀定理 $(Bézout’s identity)$ 又叫贝祖定理,不得不说,音译真是神(mo)奇(gui)。

还有一个有趣的东西,证明裴蜀定理的并不是裴蜀。

声明

$a$ 除以 $b$ 和 $a$ 除 $b$是不同的,前者对应 $a \div b,$后者对应 $b \div a$ 。

符号$“|”$表示$“$能整除$”,a|b$ 表示 $a$ 能整除 $b,$即 $b$ 是 $a$ 的倍数。

内容

$ax+by=c(x\in N^+, y \in N^+ ) \Leftrightarrow gcd(a,b)|c$

证明

感觉不是很严谨

设 $d=gcd(a,b)$,则 $d|a$, $d|b$

$\because x,y \in N^+$

$\therefore d|ax,d|by$

若 $ax+by=c$ 成立,则 $c$ 是 $(a,b)$ 的公约数的倍数

$\because x,y \in N^+$

$\therefore gcd(a,b)|c$

推论

$a,b$ 互质 $\Leftrightarrow$ 存在整数 $x,y$,使得 $ax+by=1$

推广

n个整数间的裴蜀定理及推论

设 $a_1,\ldots a_n$ 共 $n$ 个整数,$d$ 是它们的最大公约数,那么存在整数 $x_1,\ldots x_n$ 使得 $a_1x_1+\ldots +a_nx_n=d$

如果 $a_1,a_2,\ldots a_n$ 互质,那么存在整数 $x_1,\ldots x_n$ 使得 $a_1x_1+\ldots +a_nx_n=1$

例题

P4549 【模板】裴蜀定理