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数学 / 高斯算术研究 / Art. 33-35

11 · 两两互素时的中国剩余定理

moduli primi inter se / productum moduli / compatibilitas

两两互素的模数 / 模数乘积 / 相容性。

For pairwise coprime moduli, any system of prescribed residues has a unique solution modulo their product.

若模数两两互素,任意给定余数组都有唯一的模乘积解。

互素条件消除了相容性障碍。每个模数管住一个独立方向,合起来正好管住模数乘积下的一个剩余类。

分步证明Step-by-step proof
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  1. 两两互素保证每一步线性同余都可解。

  2. 若两个数满足同一组余数,它们的差被每个模数整除,因此被模数乘积整除。

z ≡ 1 (mod 2),z ≡ 2 (mod 3),z ≡ 3 (mod 5) 的最小正解是多少?

逐试或合并可得 z ≡ 23 (mod 30),最小正解为 23。

孙子问题常用 3、5、7 这样的两两互素模数,所以答案天然以模 105 为周期。高斯在这里说明:周期不是题目特例,而是两两互素模数乘积的一般结果。