其实这个定理我也不知道叫什么名字,就自己起了个名字。

定理描述:设m1,m2为整数,m是m1,m2的最小公倍数,则同余方程组:
x ≡ a1 (mod m1)
x ≡ a2 (mod m2)
有解的充分必要条件是(m1,m2)|a1-a2,如果这个条件成立则方程组有且仅有一个小于m的非负整数解。

证明:设d = (m1,m2)
1.我们先来证明一下充分性。
①.由同余方程组可得 x = km1 + a1,x = km2 + a2,所以a1 - a2 = km2 - km1。
②.因为d | m1,d | m2。a1-a2能被m1和m2线性表示所以我们可以得到。得证

2.我们来证明一下必要性。
①.因为d=(m1,m2) ,所以我们可以得到d = pm1 + qm2
②.我们两边同时除以(a1 - a2)/d,可以得到a1 - a2 = dpm1/(a1-a2) + dpm2/(a1-a2)
③.由于d | (a1-a2)所以我们将上述式子的比较我们可以得到解为:x = a1-dpm1/(a1-a2) = a2 + dpm2/(a1-a2)这个就是同余方程组的解。得证

3.证明一下唯一性:
假设存在x1和x2是小于m的非负整数解。(这个时候我们就只需要证明一下x1 = x2就可以证明了唯一性)x1 - x2 ≡ 0 (mod m1),x1 - x2 ≡ 0 (mod m2)。(这个是同余式的性质)又因为m是m1,m2的最小公倍数这个根据同余式的性质可以得到x1 - x2 ≡ 0 (mod m)在0到m-1和0同余的只有0,所以x1 = x2 ,我们证明了唯一性。

谢谢看完。

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