教科書 p.149,177(教科書意味不明すぎて参考にならない)
最終的に証明したいのは、(a,b)の最大公約数と(b,r)の最大公約数が等しいことです。(rはaをbで割った余り)
そこで、(a,b)の最大公約数が(b,r)の最大公約数以下であり、かつ以上であることを証明します。
(a,b)の最大公約数をG₁、(b,r)の最大公約数をG₂とする。
aをbで割った商をp、余りをrとおくと、
a = bp+rと表せることより
(G₁はa,bの最大公約数、つまりa,bはG₁に何かの整数(= a',b')(互いに素)をかけたものであるから)
a = a'G₁, b = b'G₁ (a',b'は互いに素)と表すことができ
(↑a'とb'共にG₁がかかっているからG₁はaとbの公約数、a',b'は互いに素であるからG₁はaとbの最大公約数)
a = bp+r を移項すると、
r = a − bp
a = a'G₁, b = b'G₁を代入し、
r = a − bp = a'G₁ − b'G₁p = G₁(a' − b'p)より
G₁はbとrの公約数となる。
(↑b'とa' − b'p共にG₁がかかっているからG₁はbとrの公約数)
よって、aとbの最大公約数がbとrの公約数であることが言えるため、
(bとrの公約数G₂の中にaとbの最大公約数G₁が含まれる)
G₁≦G₂・・・(1)
また、b = b'G₂, r = r'G₂と表すことができ
(b,rはG₂に何かの整数(= b',r')(互いに素)をかけたものであるからG₂はbとrの最大公約数)
a = bp+rより、
a = G₂(b'p + r')となる。
よって、G₂はaとbの公約数となる。
よって、bとrの最大公約数がaとbの公約数であることが言えるため、
(aとbの公約数G₁の中にbとrの最大公約数G₂が含まれる)
G₁≧G₂・・・(2)
(1),(2)より、G₁= G₂が成り立つ。
よって、(a,b)の最大公約数と(b,r)の最大公約数が等しい。
僕が書いといてあれなんですが、サイト見ながら分かりやすく書き加えていったんですが、勝手に bとrの公約数がG₂((b,r)の最大公約数)、aとbの公約数がG₁((b,r)の最大公約数)になっているのが解せません。誰か教えてください。
参考にしたサイト:【3分で分かる!】ユークリッドの互除法の証明と問題の解き方をわかりやすく | 合格サプリ (goukaku-suppli.com)
でも教科書も約数をいきなり最大公約数として置いた数にしてるんだよね・・・
もはや誰もわかってないんじゃね?
もういいや。