Identidade de Bézout: Diferenzas entre revisións

Contido eliminado Contido engadido
Creada como tradución da páxina "Bézout's identity"
 
mSen resumo de edición
Liña 1:
{{En tradución}}
 
En [[teoría de números]], a '''identidade de Bézout''' (tamén coñecido como '''lema de Bézout''') é un teorema que se enuncia como:{{Teorema}}O enteiros"Sexan ''xa'' e ''yb'' son[[enteiro]]s coñecidoscon como[[máximo oscomún divisor]] '''coeficientes de Bézout'd''. paraEntón, existen (''ax'', e ''by''). Esta parella de enteiros nontales éque única''ax e+ podeby calcularse= usando o algoritmo de Euclides estendidod''. DeEn ser ámbolos dous non nulosxeral, oos algoritmoenteiros deda Euclidesforma estendido''ax+by'' <math>|x|\leson \leftexactamente |\frac{b}{d}\rightos |</math>producemúltiplos <math>|y|\le\leftde |\frac{a}{''d}\right |</math>unhas das dúas pares tal que''".
 
<math>|O enteiros ''x|\le'' \lefte |\frac{''y'' son coñecidos como os '''coeficientes de Bézout''' para (''a'', ''b}{d}\right''). Esta parella de enteiros non é única e pode calcularse usando o algoritmo de Euclides estendido. De ser ámbolos dous non nulos, o algoritmo de Euclides estendido produce unhas das dúas parellas tales que |</math><math>|x|\leq \left|\frac{b}{c}\right| </math> e <math>|y|\leq \left|\frac{a}{c}\right| </math>(a igualdade só pode ocorrer se ''a'' é múltiplo de ''b'' ou, ao revés, se ''b'' é múltiplo de ''a'').<math>|x|\le \left |\frac{b}{d}\right |</math><math>|y|\le\left |\frac{a}{d}\right |</math>
 
Moitos outros teoremas elementais de teoría de números son consecuencias da identidade de Bézout, como o [[lema de Euclides]] ou o [[teorema chinés do resto]].
Liña 24:
Isto basease nunha propiedade de división euclidiana: dado dous enteiros ''c'' e ''d'', se ''d'' non divide ''c'', entón hai exactamente unha parella {{Math|(''q'',''r'')}} tal que {{Math|1=''c'' = ''dq'' + ''r''}} e {{Math|0 < ''r'' < {{!}}''d''{{!}}}}, e outra tal que {{Math|1=''c'' = ''dq'' + ''r''}} e {{Math|-{{!}}''d''{{!}} < ''r'' < 0}}.
 
Estas dúas parellas de coeficientes de Bézout pequenos son ob<math>\frac{-x}{b/\gcd(a,b)}</math>tidasobtidas desde a parella {{Math|(''x'', ''y'')}} inicial, ao escoller o {{Math|''k''}} na fórmula de riba algún dos dous enteiros próximo a <math>\frac{-x}{b/\gcd(a,b)}</math> <math> \frac{-x}{b / \gcd(a,b)}</math>.<math>\frac{-x}{b/\gcd(a,b)}</math>
 
O algoritmo de Euclides estendido sempre produce unha destas dúas parellas mínimos.
Liña 43:
</math>
 
Se {{Math|1=(x, y) = (18, -5)}} é a parella orixinal de coeficientes de Bézout, entón <math> \frac{-18}{42/6} \in [-3,-2]</math> produce as parellas mínimos con {{Math|1=''k'' = 3}} e {{Math|1=''k'' = -2}}, respectivamente: {{Math|1=(18-3⋅7, -5+3⋅2) = (-3, 1)}} e {{Math|1=(18-2⋅7, -5+2⋅2) = (4, -1)}}.<math>\frac{-18}{42/6} \in [-3, -2]</math>
<br />
 
== Proba ==
Sexan ''a'' e ''b'' dous enteiro<math>S=\{ax+by \mid x,y\in\mathbb{Z} </math>senteiros non nulos calquera. Definimos a partir deles o conxunto<math> S=\{ax+by \mid x,y\in\mathbb{Z} \ \text{ e } \ ax+by>0\}</math>, que trivialmente non está baleiro, xa que contén como pouco aos enteiros ''a'' e ''–a'' (con {{Math|1=''x'' = ±1}} e {{Math|1=''y'' = 0}}).<math> ax+by>0\}.</math> <math>d = as + bt</math>Como ''S'' é un conxunto de enteiros positivo non baleiro<math>d = as + bt</math>, ten un<math>d = as + bt</math> elemento mínimo <math> d = as + bt</math>, polo [[principio da boa ordenación]].<math>d = as + bt</math> Para probar que ''d'' é o máximo común divisor de ''a'' e ''b'', temos que probar dúas cousasː que ''d'' é un divisor común de ''a'' e ''b'', e que para calquera outro común divisor ''c'', un ten {{Math|''c'' < ''d''}}.
 
A división euclidiana de ''a'' por ''d'' pode ser escrito
 
: <math>a=dq+r\quad\text{withcon}\quad 0\le r<d.</math>
 
O resto ''r'' pertence ao conxunto <math>
S \cup \{0\}
</math>, porque<math>S\cup \{0\}</math>
 
: <math>
Liña 67 ⟶ 66:
Como ''d'' é o menor enteiro positivo en S, o resto ''r'' é necesariamente 0, e isto implica que ''d'' é un divisor de ''a''. Analogamente, próbase que ''d'' é tamén un divisor de ''b'', e, en conclusión, ''d'' é un divisor común de ''a'' e ''b''.
 
Agora, sexa ''c'' ser calquera divisor común de ''a'' e ''b''. Isto implica que teñen que existir ''u'' e ''v'' tal que {{Math|1=''a'' = ''cu''}} e {{Math|1=''b'' = ''cv''}}. Así tense que
 
: <math>\begin{align}d&=as + bt\\
Liña 101 ⟶ 100:
 
=== Para dominios ideais principais ===
A identidade de Bézout pode ser escrita non soamente no anel de inteirosenteiros relativos, mais tamén en calquera outro dominio de ideais principais (DIP). (Nótese que, neste caso, o máximo común divisor enténdese no sentido da relación de preorde fornecida pola divisibilidade no anel, e a unicidade deste preservase baixo un factor invertíbel tomado do anel) Isto é que, se ''R'' é un DIP, e ''a'' e ''b'' pertencen a ''R'', entón existe un máximo común divisor ''d'' de ''a'' e ''b'' e existen elementos ''x'' e ''y'' en R tal aquel ''ax'' + ''py'' = ''d''.
Cando anotado na introdución, a identidade de Bézout traballa non só no [[Anel (álxebra)|anel]] de enteiros, mais tamén en calquera outro dominio ideal principal (PID).
Aquilo é, se R é un PI''D'', e ''un'' e b é elementos de ''R'', e d é ''un'' máximo común divisor dun e ''b'',
entón hai elementos ''x'' e ''y'' en R tal aquel ''ax'' + ''por'' = d. A razón: o ideal Ra+Rb é principal e de feito é igual a ''Rd''.
 
A identidade de Bézout pode ser escrita non soamente no anel de inteiros relativos, mais tamén en calquera outro dominio de ideais principais (DIP). (Nótese que, neste caso, o máximo común divisor enténdese no sentido da relación de preorde fornecida pola divisibilidade no anel, e a unicidade deste preservase baixo un factor invertíbel tomado do anel) Isto é que, se ''R'' é un DIP, e ''a'' e ''b'' pertencen a ''R'', entón existe un máximo común divisor ''d'' de ''a'' e ''b'' e existen elementos ''x'' e ''y'' en R tal aquel ''ax'' + ''py'' = ''d''.
 
A razón disto é que o ideal xerado por ''Ra''+''Rb'' é principal. De feito, ao pertencer a ''R'', todo xerador ''d'' de ''Ra''+''Rb'' é un divisor común de ''a'' e ''b,'' e é o máximo no sentido de divisibilidade, isto é, para dicir que todo divisor común divide ''d'' (xa que ''c'' divide todo elemento de ''Ra''+''Rb'').
Liña 112 ⟶ 107:
 
== Historia ==
O [[matemático]] [[Pobo francés|francés]] [[Étienne Bézout]] (1730–1783) probou esta identidade para polinomios.<ref>{{Cita libro|url=https://books.google.com/books?id=FoxbAAAAQAAJ&hl=en&pg=PP5}}</ref> Con todo, esta afirmación para enteiros xa se atopa no traballo doutro matemático francés, [[Claude Gaspard Bachet de Méziriac]] (1581–1638).<ref>
 
{{Cita libro|ISBN=981-02-4541-6}}
 
</ref><ref>
{{Cita libro|url=http://www.bsb-muenchen-digital.de/~web/web1008/bsb10081407/images/index.html?digID=bsb10081407&pimage=38&v=100&nav=0&l=de}} On these pages, Bachet proves (without equations) "Proposition XVIII. Deux nombres premiers entre eux estant donnez, treuver le moindre multiple de chascun d’iceux, surpassant de l’unité un multiple de l’autre." (Given two numbers [which are] relatively prime, find the lowest multiple of each of them [such that] one multiple exceeds the other by unity (1).) This problem (namely, ax - by = 1) is a special case of Bézout's equation and was used by Bachet to solve the problems appearing on pages 199 ff.
</ref><ref>
See also: {{Cita publicación periódica|doi=10.1016/j.hm.2008.08.009|volume=36|url=http://hal.inria.fr/docs/00/66/32/92/PDF/Gauss_Modular_Oct2008.pdf}}</ref>
[[Categoría:Teoría de números]]
[[Categoría:Álxebra]]
[[Categoría:Wikipedia:Páxinas con traducións non revisadas]]
 
== Notas ==
<br />
 
== Véxase tamén ==
 
=== Bibliografía ===
 
 
 
<br />