GCD与减法的魔力

2020-08-25 13:38:35

最大的公约数是我在学校里学到的,但它是那种“那又怎么样?”研究对象。但是最近我又去了一次,它非常有趣。

每个数,都可以表示为素数的乘积。每个数字的这个产品都是独一无二的;就像是说,每个数字都有一个指纹。这就是所谓的算术基本定理。36是4x9,45是5x9。这意味着一些数字将具有彼此的共同部分。

这些公共部分可以将这两个数相除,因此它们是公约数。在上面的示例中,36是4x9或2x2x3x3,而45是5x3x3;3是两者的公约数,3x3也是9;但9是36和45的最大除数。

我年轻的时候有一个问题,那就是为什么我们谈论的是“最伟大的”而不是最小的公约数。我们可以,但是很快,这就变得无聊了:每个数的最小公约数是1,然后在1和gcd之间有一些公约数。但GCD的独特之处在于,它接受两个数字,并给出两个数字的所有公共部分。

这太酷了!不寻常的部分是相对质数的!-意思是,它们除了数字1之外没有什么共同之处。

因此,要找到GCD,我们需要找到这两个数字在写成素因数时的所有公共部分。

36=3x3x2x2和45=3x3x5,因此36和45的GCD是3x3,即9。因此36是9(4),45是9(5)。将数字视为GCDS的倍数是非常有趣的。此外,请注意,上例中的这些乘数4和5是相对质数。

减去两个相对质数,将得到另一个数字,虽然它本身不一定是质数,但相对于前面的两个数字都是相对质数。举个例子,13-7=6.6不是素数,但它对7和13都是相对的素数,如果我们从13中减去6,我们又会得到7,这不是很有趣。但如果我们从较小的7减去6,因为6和7是相对质数,我们应该得到另一个对它们都是相对质数的数字;如果继续这样做,7-6=1,它对每一个其他数字都是相对质数的: