摘要
总结线性同余方程的相关性质,中国剩余定理,线性同余方程组.
线性同余方程
求解形如
ax≡b(mod n)
我们证明这样的解有
d=gcd(a,n) 个(在模
n 的意义下). 形如
x=x0+(n/d)∗t,t=0,1,2,...,d−1(取遍d的剩余系)
- 引理1
若ac≡bc(MOD m),且,gcd(c,m)=d,则,a≡b(MOD m/d)
证:
由m∣∣c(a−b),即m/d ∣∣ c/d(a−b),而gcd(m/d,c/d)=1,所以m/d∣∣(a−b),
即a≡b(MODm/d)
- 引理2 丢番图方程
形如ax+by=c,其中a,b,c,为整数,有整数解,当且仅当d=gcd(a,b)∣∣c,且,若x0,y0为一组特解,则其所有解满足x=x0+b/d∗n,y=y0−a/d∗n
证明:
不存在解的情况是很显然的,由于d∣a,d∣b,所以d∣ax+by,这与d∤c矛盾
若x0,y0,为他的一组特解(可以通过扩展gcd求出来)
将x=x0+b/d∗n,y=y0−a/d∗n 带入可以发现这样的 x,y 满足解。下证,他的任意解满足上式
ax+by=cax0+by0=c
相减,我们可以得到