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Suma de múltiplos de $2$ los números coprimos cubren los enteros positivos

Tengo una conjetura de que dos enteros coprimos positivos cualesquiera $a$ et $b$ pueden sumarse para formar cualquier número entero mayor o igual a $(a-1)(b-1)$ .

Esto es cierto para $3$ et $5$ que puede formar cualquier número entero mayor o igual que $8$ , donde $8=3+5, 9=3+3+3, 10=5+5; k=3n+8$ o $3n+9$ o $3n+10$ .

Es cierto para $4$ et $7$ que puede formar cualquier número entero mayor o igual que $18$ , donde $18=4+7+7, 19=4+4+4+7, 20=4+4+4+4+4, 21=7+7+7$ etc. ¿Cómo se puede demostrar que esto funcionará para dos números coprimos cualesquiera?

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Joel Cohen Puntos 5508

Te interesa el conjunto de números que se pueden escribir como $ax+by$ con $x,y \in \mathbb{N}$ . Así que dejemos $n \ge (a-1)(b-1)$ sea un número entero, nos interesa resolver la ecuación $ax+by = n$ en $\mathbb{N}^2$ .

Desde $a$ et $b$ son coprimos, se puede encontrar $u,v \in \mathbb{Z}$ tal que

$$au + bv = 1$$

Multiplicando la ecuación anterior por $n$ obtenemos

$$aun + bvn = n$$

Y para todos $k \in \mathbb{Z}$ tenemos

$$a (un+kb) + b (vn-ka) = n$$

Así que las parejas $(un+kb,vn-ka)$ son soluciones en $\mathbb{Z}^2$ de nuestra ecuación (y puede comprobar que esas son las únicas soluciones en $\mathbb{Z}^2$ pero no necesitaremos ese resultado). Demostremos que podemos elegir un valor de $k$ tal que $(un+kb,vn-ka)$ se encuentra en $\mathbb{N}^2$ : Supongamos que $a\ge 2$ (al menos uno de ellos es $\ge 2$ , simplemente asumimos que es $a$ ), eligió el más pequeño posible $k$ tal que $un+kb \ge 0$ por lo que su valor está entre $0$ et $b-1$ y obtenemos

$$b(vn-ka) = n - (un+kb) \ge (a-1)(b-1)-(b-1) = (a-2)(b-1) \ge 0$$

que concluye. Para más información, puede consultar el Problema de la moneda .

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