关于并集与交集的一道证明题

问题描述:

关于并集与交集的一道证明题
设集合M={x|x=12a+8b,a、b∈Z},N={x|x=20c+16dM=,c、d∈Z},求证;M∩N=M∪N.(书上有解答但是看不懂,希望能对这道题给出完整的分析和解答过程)谢谢拉!
1个回答 分类:数学 2014-12-04

问题解答:

我来补答
N={x|x=20c+16dM=,c、d∈Z}?
是N={x|x=20c+16d ,c、d∈Z}吧~
我先告诉你一个定理:
对于互质(互素)的两个自然数x和y,可以用ax+by(a,b为整数)来表示任何一个整数.
(大概意思是这样的,后面我会附带上证明)
则M={x|x=12a+8b,a、b∈Z}
={x|x=4(3a+2b),a、b∈Z} (3与2互质,由上定理)
={x|x=4f,f∈Z},
同理,N={x|x=20c+16d,c、d∈Z}
={x|x=4(5c+4d),c、d∈Z} (5与4互质,由上定理)
={x|x=4f,f∈Z}
所以 M N
所以 M∩N = M = M∪N
附带证明:
对于互质的x和y
不妨设
x (mod y) ≡ a1 (取余数的运算,例如9 (mod 2) ≡ 1)
2x (mod y) ≡ a2 (a后面的数字为脚标,不是乘!)
3x (mod y) ≡ a3
.
(y-1)x (mod y) ≡ a(y-1)
因为x与y互质,则a1,a2,a3.a(y-1)两两各不相同
(假设出现了am = an(m,n为角标),
则表示(mx - nx) = (m - n)x (mod y) ≡ 0 (这里的mx表示乘)
与x与y互质矛盾)
所以a1,a2,a3.a(y-1)这y-1个数只能取1,2.y-1这y-1个数,
也就是说一定存在ap(p为脚标)=1
即px (mod y) ≡ 1
也就是说存在(mx - ny) = 1
所以对于任意整数z
可得 (mz)x + (-nz)y = z
证毕!
 
 
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