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ユークリッドの互除法と一次不定方程式-基本演習md 26c40ed
exercise/math/algebra/euclidean-algorithm-and-linear-diophantine-equations.exercise.n.md

ユークリッドの互除法ごじょほうEuclidean algorithm一次不定方程式いちじふていほうていしきlinear Diophantine equation-基本演習きほんえんしゅう

date2026-07-11document_iddoc_de93f0ce1debc806141b707fad0c8249description互除法、Bézout表示、mod逆元、一次不定方程式の可解条件と一般解を確認する基本演習である。prerequisites最大公約数 / 整数の割り算 / 合同式type問題演習content_typeexercisestatusactiverelateddata/lecture/math/algebra/euclidean-algorithm-and-linear-diophantine-equations.lecture.n.md / data/lecture/math/algebra/congruences-and-remainders.lecture.n.md / data/reference/math/algebra/gcd-and-linear-diophantine-techniques.reference.n.md
mathalgebranumber-theoryeuclidean-algorithmexercise

1対応講義たいおうこうぎ

data/lecture/math/algebra/euclidean-algorithm-and-linear-diophantine-equations.lecture.n.md

2演習方針えんしゅうほうしん

まず互除法ごじょほう最大公約数さいだいこうやくすうる。係数けいすう必要ひつようならさん逆向ぎゃくむきに代入だいにゅうし、一般解いっぱんかいでは同次解どうじかい方向ほうこう付加ふかする。

3問題もんだい 1:互除法ごじょほう

[PARSE ERROR: Undefined("Command(\"gcd\")")](252,198)互除法ごじょほうもとめよ。

3.1解答例かいとうれい

252=198+54,198=3·54+36,54=36+18,36=2·18.

最後さいご非零ひれいあまりは 18 なので、[PARSE ERROR: Undefined("Command(\"gcd\")")](252,198)=18 である。

3.2診断しんだん

しょうではなく、最後さいご非零ひれいあまりをむ。

4問題もんだい 2:Bézout 表示ひょうじ

[PARSE ERROR: Undefined("Command(\"gcd\")")](252,198)252x+198yかたちあらわせ。

4.1解答例かいとうれい

18=54-36=54-(198-3·54)=4·54-198

かつ 54=252-198 だから、

18=4·252-5·198.

したがって (x,y)=(4,-5)一組ひとくみ係数けいすうである。

4.2診断しんだん

逆代入後ぎゃくだいにゅうのちもとしき代入だいにゅうし、符号ふごう検算けんざんする。

5問題もんだい 3:mod 逆元ぎゃくげん

17ほう 43 における逆元ぎゃくげんもとめよ。

5.1解答例かいとうれい

43=2·17+9,17=9+8,9=8+1

逆代入ぎゃくだいにゅうすると

1=2·43-5·17.

よって -5·171[PARSE ERROR: Undefined("Command(\"pmod\")")]43 であり、逆元ぎゃくげん-538[PARSE ERROR: Undefined("Command(\"pmod\")")]43 である。

5.2診断しんだん

逆元ぎゃくげん探索たんさくするまえ[PARSE ERROR: Undefined("Command(\"gcd\")")](17,43)=1確認かくにんする。

6問題もんだい 4:可解性かかいせい

84x+30y=7整数解せいすうかいつか判定はんていせよ。

6.1解答例かいとうれい

[PARSE ERROR: Undefined("Command(\"gcd\")")](84,30)=6 だが 67 である。したがって整数解せいすうかい存在そんざいしない。

6.2診断しんだん

探索たんさくはじめるまえ[PARSE ERROR: Undefined("Command(\"gcd\")")](a,b)c確認かくにんする。

7問題もんだい 5:一般解いっぱんかい

84x+30y=18整数解せいすうかいをすべてもとめよ。

7.1解答例かいとうれい

互除法ごじょほう逆代入ぎゃくだいにゅうから 6=-84+3·30 なので、18=-3·84+9·30 である。ひとつのかい(x0,y0)=(-3,9) である。d=6 より一般解いっぱんかい

x=-3+306t=-3+5t,y=9-846t=9-14t,tZ.

7.2診断しんだん

係数けいすう b/d-a/dもと左辺さへんえないことを代入だいにゅうして確認かくにんする。

8誤答診断ごとうしんだん

問題もんだい分類ぶんるい典型誤答てんけいごとうもど内容ないよう
1–2計算けいさんミス最後さいごの 0 またはしょうを gcd とする、逆代入ぎゃくだいにゅう符号ふごうあやま互除法ごじょほうとBézout表示ひょうじ
3適用条件てきようじょうけんミスgcd を確認かくにんせず逆元ぎゃくげんさが逆元ぎゃくげん存在条件そんざいじょうけん
4–5見分みわけミスdc でも探索たんさくつづける、特殊解とくしゅかいだけを全解ぜんかいとする可解条件かかいじょうけん一般解いっぱんかい

9関連かんれんリンク

data/lecture/math/algebra/euclidean-algorithm-and-linear-diophantine-equations.lecture.n.md data/lecture/math/algebra/congruences-and-remainders.lecture.n.md data/reference/math/algebra/gcd-and-linear-diophantine-techniques.reference.n.md
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