>
Випадок 2. Нехай (a,m)=d. У цьому випадку, для можливості розв'язку порівняння axº b(mod m) необхідно, щоб d ділило b, інакше порівняння узагалі виконуватися не може. Дійсно, axº b(mod m) буває тоді, і тільки тоді, коли ax-b ділиться на m без остачі, тобто ax-b=t · m,
t Î Z, звідки b=ax-t × m , а права частина останньої рівності кратна d.
Нехай b=db1, a=da1, m=dm1. Тоді обидві частини порівняння xa1 dº b1 d(mod m1 d) і його модуль поділимо на d :
xa1 º b1 (mod m1),
де вже а1 і m1 взаємно прості. Згідно випадку 1 цього пункту, таке порівняння має єдиний розв’язок x0 :
x º x0 (mod m1 ) (*)
За вихідним модулем m, числа (*) утворять стільки розв’язків вихідного порівняння, скільки чисел виду (*) міститься в повній системі лишків: 0,1,2,..., m-2, m-1. Очевидно, що з чисел x=x0+t× m в повну систему найменших невід’ємних лишків попадають лише x0, x0+m1, x0+2m1, ..., x0+(d-1)m1, тобто усього d чисел. Значить у вихідного порівняння є d розв’язків.
Теорема 1. Нехай (a,m)=d . Якщо b не ділиться на d, то порівняння axº b(mod m) немає розв’язків. Якщо b кратне d, то порівняння axº b(mod m) має d розв’язків.
Приклад. Розв’язати порівняння 111x º 75(mod 321) .
Розв’язування. (111,321)=3, тому поділимо порівняння і його модуль на 3:
37x º 25(mod 107) і (37,107)=1.
Включаємо алгоритм Евкліда (підкреслені неповні частки):
107=37 × 2+33
37=33 × 1+4
33=4 × 8+1
4=1 × 4
Маємо n=4 і ланцюговий дріб такий:
Таблиця для знаходження чисельників прямуючих дробів:
qn |
0 |
2 |
1 |
8 |
4 |
Pn |
1 |
2 |
3 |
26 |
107 |
Одержуємо, x º (-1)3 × 26 × 25 º -650(mod 107) º -8(mod 107) º 99(mod 107).
Три розв’язки вихідного порівняння:
xº 99(mod 321), xº 206(mod 321), xº 313(mod 321),
і інших розв’язків немає.
Розглянемо інші способи розв’язування порівнянь першого ступеня. Ці способи викладаються далі у виді теорем.