数学のブログ

整数 約数と倍数 最大公約数、最小公倍数、結合律

親切な代数学演習 新装2版―整数・群・環・体 (加藤 明史(著)、現代数学社)の第Ⅰ部(整数)、第1章(約数と倍数)の問22の解答を求めてみる。

1

a、 b 、 c の最大公約数をgとする。

( a , b , c ) = g

このとき、

a = a 0 g b = b 0 g c = c 0 g ( a 0 , b 0 , c 0 ) = 1

よって、

( ( a , b ) , c ) = ( ( a 0 g , b 0 g ) , c 0 g ) = ( ( a 0 , b 0 ) g , c 0 g ) = ( ( a 0 , b 0 ) , c 0 ) g = ( a 0 , b 0 , c 0 ) g = g ( a , ( b , c ) ) = ( a 0 g , ( b 0 g , c 0 g ) ) = ( a 0 g , ( b 0 , c 0 ) g ) = ( a 0 , ( b 0 , c 0 ) ) g = ( a 0 , b 0 , c 0 ) g = 1

ゆえに、

( ( a , b ) , c ) = ( a , ( b , c ) ) = ( a , b , c )

(証明終)

2

[ [ a , b ] , c ] = [ [ a 0 g , b 0 g ] , c 0 g ] = [ [ a 0 , b 0 ] g , c 0 g ] = [ [ a 0 , b 0 ] , c 0 ] g = [ a 0 , b 0 , c 0 ] g = a 0 b 0 c 0 g = [ a , b , c ] [ a , [ b , c ] ] = [ a 0 g , [ b 0 , c 0 ] g ] = [ a 0 , [ b 0 , c 0 ] ] g = [ a 0 , b 0 , c 0 ] g = a 0 b 0 c 0 g = [ a , b , c ]

よって、

[ [ a , b ] , c ] = [ a , [ b , c ] ] = [ a , b , c ]

(証明終)