Алгоритм евклида
3) делится на любой общий делитель чисел
.
Обозначается НОД чисел так:
.
Теорема 1. Если НОД целых чисел существует, то он определяется однозначно.
Доказательство: Пусть и
.
Так как — общий делитель
, а
— их НОД, то
.
Так как — общий делитель
, а
— их НОД, то
.
А так как ,
, то из
и
. ▲.
Теорема 2. НОД целых чисел равен НОД их модулей, то есть
.
Поэтому в дальнейшем можно рассматривать НОД натуральных чисел.
Алгоритм Евклида
Опишем способ отыскания НОД двух натуральных чисел, который носит название «алгоритм Евклида».
Пусть . Делим
на
с остатком:
,
.
Если , то процесс закончен и
.
Если , то делим
на
с остатком:
,
.
Если , то процесс закончен, если
, делим
на
:
,
.
Поскольку остатки, являясь неотрицательными целыми числами, убывают, то процесс деления оборвётся и на каком-то шаге мы получим остаток, равный нулю.
Пусть ,
.
Теорема 3. Последний, отличный от нуля, остаток в алгоритме Евклида, составленном для чисел , является наибольшим общим делителем чисел
.
Доказательство: Пусть — последний отличный от нуля остаток, тогда:
1) .
2) Покажем, что — общий делитель чисел
. Для этого рассмотрим последовательно равенства алгоритма Евклида, начиная с последнего. Из этого равенства следует, что
, кроме того,
. Тогда
, то есть
; затем получим, что
и т. д. И, наконец, из второго и первого равенств имеем, что
и
.