中国剩余定理

中国剩余定理(Chinese Remainder Theorem)是数论中的一个重要定理,它可以用来解决一类同余方程组的问题。

同余方程组是指形如:$\begin{cases}x\equiv a_1\pmod {m_1} \\x\equiv a_2\pmod {m_2} \\\cdots\\x\equiv a_n\pmod {m_n}\end{cases}$

其中 $a_1,a_2,\cdots,a_n$ 和 $m_1,m_2,\cdots,m_n$ 是已知的整数,$x$ 是未知的整数,$\equiv$ 表示同余关系。

中国剩余定理的一个重要结论是:如果 $m_1,m_2,\cdots,m_n$ 两两互质,那么上述同余方程组一定有解,而且解是唯一的(模 $M=m_1m_2\cdots m_n$)。

解法如下:

令 $M_i=M/m_i$,则由于 $m_1,m_2,\cdots,m_n$ 两两互质,所以 $M_1,M_2,\cdots,M_n$ 也两两互质。

由于 $M_i$ 和 $m_i$ 互质,所以可以找到 $t_i$,使得 $t_iM_i\equiv 1\pmod {m_i}$。令 $x=a_1t_1M_1+a_2t_2M_2+\cdots+a_nt_nM_n$,则 $x$ 是同余方程组的一个解,而且这个解是唯一的(模 $M$)。