闲谈 exCRT

robinyqc

2023-07-15 17:24:08

Theory

我知道 exCRT 的步骤,但是没清楚为什么两个方程合并之后是模 lcm 的。 想了一下,没想明白。看了一下课件,tmd 真简单,记一下。 证明可能和解法有些不同。 有方程 $$ \left \{\begin {aligned} &x\equiv a \pmod n\\ &x\equiv b \pmod m\\ \end{aligned} \right. $$ 怎么合并。 设方程 $x\equiv a \pmod n$ 的通解是 $a+kn$。那么 $a+kn\equiv b\pmod m$,即 $kn\equiv b-a\pmod m$。设 $d=\gcd(n,m)$,根据 Bezout 定理我们知道这个方程有解当且仅当 $d\mid (b-a)$。 假设有解。那么 $\frac {kn}d \equiv \frac {b-a}d \pmod {\frac md}$。那么 $\frac {kn+a}d \equiv \frac bd \pmod {\frac md}$。尽管两边可能是小数,但反正根据运算法则它确实没有问题。那么就转成 $$ \left \{\begin {aligned} &x\equiv a \pmod n\\ &\frac xd\equiv \frac bd \pmod {\frac md}\\ \end{aligned} \right. $$ 结束了。 $\gcd(n,\frac md)=1$,根据 CRT 它在模 $n\cdot\frac md$ 下有唯一解。进一步的大家都会解了吧。