裴蜀定理让你跌到谷底的事情,往往也是你重新站起来的原因。高考倒计时274天,我相信你会创造一个奇迹。
在数论中,裴蜀定理是一个关于最大公约数的定理。这个裴蜀看起来像中国人的名字,其实他是得名于法国数学家艾蒂安.裴蜀。裴蜀定理说明了对任何的整数a、b和他们的最大公约数d,关于未知数x和y的不定方程。
若a,b是整数,且gcd(a,b)=d。那么对于任意的整数x,y,ax by都一定是d的倍数。特别地,一定存在整数x,y,使ax by=d成立。
简单来说,ax by=m(a,b,m∈Z)存在整数解的充分必要条件是:(a,b)| m (a,b的最大公约数能整除m)
举个栗子:
比如:方程15x 21y=78是否存在整数解?
利用裴蜀定理我们可以知道,15与21的最大公约数3能整除78,所以存在整数解。
再比如:方程7x 13y=25是否存在整数解?
同上,7和13的最大公约数是1能整除25,所以存在整数解。
拓展结论:当a与b互质时,方程ax by=m一定存在整数解。
裴蜀定理的应用①集合与集合的关系为:
解析:12m 8n 4l=4(3m 2n l);20p 16q 12r=4(5p 4q 3r)
由裴蜀定理可知(3,2,1)=1;(5,4,3)=1。所以这两个集合均表示所有的整数,所以集合M=N
② 设S是前2001个正整数的集合的一个子集,若S中任意两个数的差绝对值不等于4或7,问:S中最多可以有多少个元素?
解析:根据4和7互素可知,取前11个数,按照1,5,9,2,6,10,3,7,11,4,8排成一圈,这样能确保任意两个相邻的差的绝对值等于4或7.,所以要想选出符合条件的,只能选5个数。1-2001有182个子集,所以共有182×5=910个符合。
③集合
则集合M和N的关系为:
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