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Encontrar $(a,b)$ en un subconjunto determinado de $\mathbb{Z}^2$ con un gcd específico.

Dado el subconjunto de $\mathbb{Z}\times\mathbb{Z}\supset S=\{(9(k+3),4k), k\in \mathbb{Z}\}$ Estoy tratando de encontrar $(x,y)\in S$ tal que $\mathrm{gcd(x,y)}=18$ . El conjunto $S$ surge como el conjunto de soluciones de la ecuación $4x-9y=108,\; x,y\in\mathbb{Z}$ . La ecuación no es muy difícil de resolver, pero no sé cómo encontrar las parejas. $(x,y)$ con gcd 18.

Jugando un poco encontré que como quiero $18$ es el gcd de $9(k+3)$ y $4k$ , 18 tiene que dividir a ambos, lo que implica $k$ es un número impar y $2k=9q$ con $q\in\mathbb{Z}$ pero esto aún permite la posibilidad de $\mathrm{gcd}(x,y)>18$ es decir, son condiciones necesarias, pero no suficientes. Y no estoy del todo seguro de a dónde ir a partir de ahí. Esto parece que es muy fácil y no estoy viendo algo obvio. En fin, si alguien tiene una sugerencia, una pista o algo, se lo agradecería, gracias.

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aprado Puntos 1

Escriba a $x=18a$ y $y=18b$ donde $a,b$ son coprimos, por lo que tenemos $$4a-9b = 6$$ Claramente $2\mid 9b$ así que $2\mid b$ y así $b=2d$ . Del mismo modo, vemos que $3\mid a$ así que $a=3c$ . Ahora tenemos $c-3d=1$ y así $c= 3d+1$ donde $d$ es arbitraria. Ahora obtenemos $$x= 54(3d+1)$$ y $$y= 36d$$

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Después de leer la primera frase de tu respuesta he intentado rellenar el resto y he acabado con algo parecido. Una vez hecho esto, probé algunos valores para d, y parece que no funciona, aunque no entiendo muy bien por qué. Efectivamente toma $d=1,7$ y se obtiene $\mathrm{gcd}(x,y)=36$ . Si se toma $d=9$ tou find $\mathrm{gcd}(x,y)=108.$ Una vez más, no sé dónde ha fallado algo, pero creo que algo va ligeramente mal en alguna parte.

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