【定理】算術基本定理(唯一分解定理)
大蒟蒻來水貼了!
算術基本定理(唯一分解定理)
一句話:
任何大於1的自然數,都可以唯一分解成有限個質數的乘積
例如對於大於1的自然數n,
這裡P
這樣的分解稱為的標準分解式。
唯一分解定理具有:
①唯一性(分配方式的唯一性)
②存在性
證明:
百度百科+自己胡搞了+自己以前做的筆記
①唯一性
首先明確一個事實,若p是ab的約數(p|ab,p可以整除ab),則p不是a的約數,就是b的約數。
如果p是a的約數則證畢。如果p不是a的約數,則p和a的最大公約數為1。
則由裴蜀定理推得,因為使a,b互質的充要條件是存在整數x,y使ax+by=1。
於是b=b(ma+np) =abm+bnp(……);
因為先前已經知道p是ab的約數,則上式右邊兩項都可以被p整除。
所以p就是b的約數。
唯一性得證。
②存在性
假設n為不能被分為質數的乘積的自然數之一,切n為最小
因為設n為大於1的合數(如果n為質數,則只有n=n,顯然這是質數的乘積)
因為每個合數都可以分為兩個大於1小於它的兩自然數的乘積
所以n=a×b
又因為n為不能被分為質數的乘積的自然數中最小的一個
所以a和b可以分為質數的乘積
所以n已就可以分為質數的乘積,與假設不符合,故假設錯誤
存在性得證。
現在我們來看下下下面這個式子:
已知gcd[最小公約數] (a,b),lcm[最大公倍數] (a,b);
a×b=gcd(a,b)×lcm(a,b)
a=12;b=14
gcd(a,b)=2 ; lcm(a,b)=84 ;
tot=168 [gcd(a,b)×lcm(a,b)]
a×b=12×14=168
然後
12=3×4
14=2×7
:
:
12=2^1×2^1×3^1
14=2^1×7^1
所以 max=7^1×3^1×=21
min=2^1×2^1×2^1=8
min×max=168 = gcd(a,b)×lcm(a,b) = a×b
所以gcd(a,b)×lcm(a,b) = a×b
證明:
設x=gcd(a,b),y=lcm(a,b)
則a=m×x,b=n×x,m與n互質
故y=m×n*x
因此x×y=x×(m×n×x)=(m×x)×(n×x)=a×b
即a×b=gcd(a,b)×lcm(a,b)
THE END
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