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为什么 gcd⁡(a,b)\gcd(a,b) 可以写成 gcd⁡(∣a∣,∣b∣)\gcd(|a|,|b|)?

最大公约数被定义为正公因数的最大值。改变输入的符号不会改变它们正公因数的集合,因此取绝对值可以保持最大公约数不变。这使得计算可以归结为非负情况。

适用条件

  • 整数 aa 和 bb 不同时为零。
  • 最大公约数被视为正整数。

理解与推导

  1. 回忆 gcd⁡(a,b)\gcd(a,b) 是能同时整除 aa 和 bb 的最大正整数。
  2. 观察到如果 kk 整除 aa,它也整除 −a-a。
  3. 得出 aa 和 bb 的正公因数集合与 ∣a∣|a| 和 ∣b∣|b| 的正公因数集合完全相同。
  4. 因此,gcd⁡(a,b)=gcd⁡(∣a∣,∣b∣)\gcd(a,b) = \gcd(|a|,|b|)。

例子

视频指出 gcd⁡(a,b)=gcd⁡(a,−b)=gcd⁡(−a,b)=gcd⁡(−a,−b)=gcd⁡(∣a∣,∣b∣)\gcd(a,b) = \gcd(a,-b) = \gcd(-a,b) = \gcd(-a,-b) = \gcd(|a|,|b|),表明符号不影响最大公约数。

容易误解的地方

  • 认为负输入会改变最大公约数的值。
  • 将最大公约数与最小公倍数混淆,后者处理符号的方式也不同。

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