卷六 · 数的显微镜

整除、同余与不定方程

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  1. §1.1整除的概念与基本性质把 n 个点按每行 d 个排队:排得成长方形,就是 d 整除 n;多出来的那几个,就是余数。概念
  2. §1.2素数与合数用筛子一轮轮划掉倍数,剩下的就是素数;而且只要筛到 √N 就可以停手。概念M13
  3. §1.3最大公因数与最小公倍数在长方形里不断切下最大的正方形——切到铺满时,最小那种正方形的边长就是最大公因数。技能M20
  4. §1.4算术基本定理每个大于 1 的整数都有唯一的“素数条形码”;公因数取矮的柱子,公倍数取高的柱子。概念M13
  5. §2.1同余的概念与基本性质在只有 m 个刻度的钟面上,相差 m 的倍数的数落在同一格——它们同余,做加减乘时可以互相替换。概念M14
  6. §2.2剩余系及其应用每个剩余类派一个代表,就是完全剩余系;乘上一个与模互素的数,只是让代表们重新排了个队。概念M14M16
  7. §2.3费马小定理及其应用模素数 p 时,从 1 出发不断乘 a,走 p−1 步一定回到 1。概念M23
  8. §2.4奇数与偶数找一个怎么操作都不变的奇偶性:起点和终点的奇偶对不上,就一定做不到。方法M12M17
  9. §2.5完全平方数平方数被 3、4、8 除,有些余数永远不出现——选对模,就能一眼看出一个方程无解。概念M13M14
  10. §3.1一次不定方程(组)直线 ax+by=c 穿不穿过整点,只看 gcd(a,b) 整不整除 c;穿过的话,整点等距排开。技能
  11. §3.2不定方程的常用解法整点有无穷多个。因式分解、估计、同余三招,各自把“无穷多种可能”砍成有限种,甚至零种。方法M6M14M15M18
  12. §3.3勾股方程过 (−1,0) 作斜率为有理数的直线,与单位圆的另一个交点就是一组勾股数。概念M15M19