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互いに素
aとbが互いに素であるとき,a×m+b×n=1 を満たすm,nが存在する。
理由:
(背理法で証明)
a×m+b×n=1 を満たすm,nが存在しないとする。
m,nが整数全体にわたるときの a×m+b×n のうち,正で最小のものをeとする。 仮定から,e≠1。
a×m+b×n は,eで割り切れる:
|a×m+b×n| =e×q+r,0 ≦r<e とする。
r=|a×m+b×n| − e×q は,a×(整数)+b×(整数) の形をしているので,eの定義から0でなければならない。
特に,a, bがeで割り切れる。
a, bは互いに素であるから,e=1。 ──これは,e≠1に反する。