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裴蜀定理 ​

ax+by=nax+by=n有解当且仅当gcd⁡(a,b)∣n\gcd(a,b)|n

可以拓展到多个整数

exgcd(a,b,x,y)exgcd(a,b,x,y)求出特殊解,dx=bg,dy=agdx=\frac{b}{g},dy=\frac{a}{g}

有通解如下:

{x=x+t⋅dxy=y−t⋅dy\begin{cases} x=x+t\cdot dx \\ y=y-t \cdot dy \end{cases}

进一步结论:

ax+by=n,a,bax+by=n,a,b互素,记C=ab−a−bC=ab-a-b(必定为奇数)

则对任意的整数n∈[0,C]n \in[0,C],nn和C−nC-n只有一个能被表示

例子:a,ba,b两种不同的面值,不能表示的最大钱数为CC

几何意义:

这条直线与第一象限相交组成三角形(0,0),(0,a),(b,0)(0,0),(0,a),(b,0),nn小于abab时直线只会有一个整数点,随着向右上方移动,直至有至少两个整数点

当n<abn \lt ab时,小于等于nn的能被表示的非负整数数量为∑i=0nan−iab\sum_{i=0}^{\frac{n}{a}}\frac{n-ia}{b},可以用类欧几里得求解