130107 初版 141104 更新
ここでは互除法を用いた構成的な解法を記す。
解の存在は
こちら
例題とその解法は
こちら (互除法はなるべく使わない)
ざっくりとした機械的な計算方法は
こちら (逆行表と呼ぶ人がいる 互除法の拡張)
スクリプトによる自動計算は
こちら (ディオファントス計算器)
a, b は整数で,互いに素であるとする。
a > b > 0 とする。
1次不定方程式 ax+by=1 を互除法を活用して解いてみる。
(a1, b1) = (a, b) とおく。
an を bn で割った商を qn,
余りを rn とする。
(an+1, bn+1) = (bn, rn)
とおいて,
逐次的に割り算を実行する。(互除法)
互いに素だから,rn-1 = 1 となる n が存在する。
方程式の系列
anxn + bnyn = 1
(n=1,2,3,…) をつくる。
定理
ak+1xk+1 + bk+1yk+1 = 1
を満たす (xk+1, yk+1) があったとき
(xk, yk)
= (yk+1, xk+1 - qkyk+1) は
akxk + bkyk = 1
を満たす。
TaDaNo計算で示すことができる。
a, b は互いに素だから,
rn-1 = 1 となる n が存在する。
最後の方程式,
anxn + bnyn = 1 は
bn-1xn + yn = 1 だから,
自明な解 (xn, yn) = (0, 1)
から,逆算すればよい。
例えば,
こちらで
32x - 15y = 1 を解いてみる。