(数论)设自然数a,b互质,则不能表示成ax+by(x,y为非负整数)的最大整数是ab - a - b

借鉴题目:【蓝桥杯】买不到的题目
该题目有两个方法:
1.数论:设自然数a,b互质,则不能表示成ax+by(x,y为非负整数)的最大整数是ab - a - b
证明:
a或者b是1的情况下容易证明。
以下情况都是a>1且b>1的情况。
首先证明ab-a-b不能表示成ax+by
假设ab-a-b=ax+by,那么ab=am+bn (m,n都大于等于1)
左边是a的倍数,右边am是a的倍数,那么要求bn也要是a的倍数
b不是a的倍数,只能要求n是a的倍数,这样的话,bn=b(n*a)>=ba
那么am=ab-bn所以am<=0与m>1矛盾。
接着证明ab-a-b+i能表示成ax+by(i>0)
因为ab互质,最大公约数就是1,根据费蜀(Bezout)定理的方法知ma+nb=1,
不妨假设m>0,n<0,于是ab-a-b+i=ab-a-b+i(ma+nb)
因为m>1(m=0意味着nb=1不可能的),所以ab-a-b+i(ma+nb)=(im-1)a+(a+in-1)b
im-1>0,现在只要证明a+in-1>=0,因为ima+inb=i
如果,|in|>ja其中j>0,那么ima=i+|in|b>jab,所以im>jb
所以ima+inb=(im-jb)a-(|in|-ja)b=i,说明|in|>ja时,我们就能调整im,in使得|in|<a
因此|in|<=a-1, 所以a+in-1>=0于是得证

拓展:
费蜀(Bezout)定理:若有整数a、b和其最大公因子d,必存在整数x、y使得:
ax + by = d (证明请点击

2.该最大整数的范围 a + b - 1 <= x < < lcm(a, b) (最小公倍数)
证明:
设 t >= a * gcd(a, b) / b 那么 tb >= a * gcd(a, b) = ax + by (x, y大于等于零)

代码:

#include <cstdio>
using namespace std;
int main() {
    int n, m;
    while (~scanf("%d %d", &n, &m)) {
        printf("%d\n", n * m - n - m);
    }
    return 0;
}

参考链接:https://zhidao.baidu.com/question/305250238.html

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