最大公约数的性质

重要性质:

g c d ( a , b ) = g c d ( b , a ) gcd(a,b)=gcd(b,a) (交换律)

g c d ( a , b ) = g c d ( a , b ) gcd(-a,b)=gcd(a,b)

g c d ( a , a ) = a gcd(a,a)=|a|

g c d ( a , 0 ) = a gcd(a,0)=|a|

g c d ( a , 1 ) = 1 gcd(a,1)=1

g c d ( a , b ) = g c d ( b , a   m o d   b ) gcd(a,b)=gcd(b, a \ mod \ b)

g c d ( a , b ) = g c d ( b , a b ) gcd(a,b)=gcd(b, a-b)

如果有附加的一个自然数m,

则: g c d ( m a , m b ) = m g c d ( a , b ) gcd(ma,mb)=m * gcd(a,b) (分配律)

g c d ( a + m b , b ) = g c d ( a , b ) gcd(a+mb ,b)=gcd(a,b)

如果m是a和b的最大公约数,

则: g c d ( a / m , b / m ) = g c d ( a , b ) / m gcd(a/m ,b/m)=gcd(a,b)/m

在乘法函数中有:

g c d ( a b , m ) = g c d ( a , m ) g c d ( b , m ) gcd(ab,m)=gcd(a,m) * gcd(b,m)

两个整数的最大公约数主要有两种寻找方法:

  • 两数各分解质因数,然后取出同样有的质因数乘起来

*辗转相除法(扩展版)

和最小公倍数(lcm)的关系:

g c d ( a , b ) l c m ( a , b ) = a b gcd(a, b) * lcm(a, b) = ab

a与b有最大公约数,

两个整数的最大公因子可用于计算两数的最小公倍数,或分数化简成最简分数。

两个整数的最大公因子和最小公倍数中存在分配律:

* g c d ( a , l c m ( b , c ) ) = l c m ( g c d ( a , b ) , g c d ( a , c ) ) gcd(a, lcm(b, c)) = lcm(gcd(a, b), gcd(a, c))

* l c m ( a , g c d ( b , c ) ) = g c d ( l c m ( a , b ) , l c m ( a , c ) ) lcm(a, gcd(b, c)) = gcd(lcm(a, b), lcm(a, c))

( 0 , 0 ) ( a , b ) ( 0 , 0 ) g c d ( a , b ) 在坐标里,将点(0, 0)和(a, b)连起来,通过整数坐标的点的数目(除了(0, 0)一点之外)就是gcd(a, b)。

以上转自 百度百科。

在这里插入图片描述
更一般的推论: g c d ( A , B ) = 1 gcd(A, B) = 1 = > =>
          gcd A m B m A n B n = A g c d ( m n ) B g c d ( m n ) \ \ \ \ \ \ \ \ \ \gcd(A^m - B^m,A^n - B^n)= A^{gcd(m,n)} - B^{gcd(m,n)}

  • a c b c ( m o d   p ) , g c d ( c , p ) = d , a b ( m o d p d ) a∗c≡b∗c (mod \ p),gcd(c,p)=d,则a≡b (mod \dfrac{p}{d})
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