辗转相除法推导过程

如题所述

辗转相除法推导过程如下:

设两数为a、b(a>b),用gcd(a,b)表示a,b的最大公约数,r=a(modb)为a除以b的余数,k为a除以b的商,即a÷b=k.......r。辗转相除法即是要证明gcd(a,b)=gcd(b,r)。第一步:c=gcd(a,b),则设a=mc,b=nc第二步:根据前提可知r=a-kb=mc-knc=(m-kn)c

第三步:根据第二步结果可知c也是r的因数第四步:可以断定m-kn与n互质(假设m-kn=xd,n=yd(d>1),则m=kn+xd=kyd+xd=(ky+x)d,则a=mc=(ky+x)cd,b=nc=ycd。

则a与b的一个公约数cd>c,故c非a与b的最大公约数,与前面结论矛盾),因此c也是b与r的最大公约数。而可知gcd(b,r)=c,继而gcd(a,b)=gcd(b,r)。证毕。以上步骤的操作是建立在刚开始时r≠0的基础之上的。即m与n亦互质。

解释:

辗转相除法,又名欧几里德算法(Euclidean algorithm)乃求两个正整数之最大公因子的算法。它是已知最古老的算法,其可追溯至公元前300年前。

来源:

设两数为a、b(a>b),求a和b最大公约数(a,b)的步骤如下:用a除以b,得a÷b=q......r1(0≤r1)。若r1=0,则(a,b)=b;若r1≠0,则再用b除以r1,得b÷r1=q......r2(0≤r2).若r2=0,则(a,b)=r1,若r2≠0。

则继续用r1除以r2,……如此下去,直到能整除为止。其最后一个余数为0的除数即为(a,b)的最大公约数。例如:a=25,b=15,a/b=1......10,b/10=1......5,10/5=2.......0,最后一个余数为0d的除数就是5,5就是所求最大公约数。

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