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12 · 构造性合并:高斯和大衍求一

unitates partiales / idempotent-like pieces / Dayan qiuyi

局部单位 / 类幂等构件 / 大衍求一术。

One can build a solution by summing pieces that are 1 modulo one factor and 0 modulo all the others.

可以构造若干片段:每个片段对一个模数为 1,对其他模数为 0;把它们按余数加权相加就是解。

这是最像“大衍求一术”的地方。高斯为每个模数构造一个局部单位;秦九韶的术法则反复求“乘率”和“定母”,本质上也在找这些能单独控制某个余数条件的构件。

分步证明Step-by-step proof
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  1. 设总模数 M=A B C。对 A,找一个数 e_A,使 e_A ≡ 1 (mod A),且 e_A ≡ 0 (mod B), e_A ≡ 0 (mod C)。

  2. 若目标余数为 a,b,c,则 z ≡ a e_A + b e_B + c e_C (mod M)。

模数 3、5 下,构造 e_3 与 e_5。

e_3 要模 3 为 1、模 5 为 0,可取 10;e_5 要模 5 为 1、模 3 为 0,可取 6。

秦九韶《数书九章》的大衍求一术强调逐项求“用数”,再相加求总数;高斯 Art. 36 的 `α, β, γ...` 正是这种构造的抽象版本。差别在表达:秦九韶偏操作流程,高斯偏同余结构。