公约数性质:若两个数a,b的公约数为d,则d|a,d|b;
进而有 d|(a+b),d|(a−b)
=> 对于任意整数x,y有 d|(ax+by)
且若a|b,那么|a|≤|b|,或b=0,则a|b且b|a => a=±b
最大公约数性质:gcd(a,b)=gcd(b,a)=gcd(−a,b)=gcd(|a|,|b|)
gcd(a,0)=|a|,gcd(a,ka)=|a|(k∈Z)
gcd(a,gcd(a,b))=gcd(gcd(a,b),c)
推论:gcd(an,bn)=ngcd(a,b)
[欧几里得算法和扩展欧几里得算法实施的必要基础]
素数小理:对于任意整数a、b和p,如果gcd(a,p)=1且gcd(b,p)=1,则gcd(ab,p)=1
模相关
若a>b>0,且c=a+b,则c mod a=b
对所有整数a、b和素数p,有(a+b)p≡ap+bp (mod p)
若a和b是任意正整数,且满足a|b,则对任意x,(x mod b) mod a=x mod a;对任意的x和y,如果x≡y (mod b),x≡y (mod a)
若a≡a′ (mod n),b≡b′ (mod n),则a+b≡a′+b′ (mod n),ab≡a′b′ (mod n)
费马小定理 : p为质数,gcd(a,p)=1时,ap−1=1(mod p)
欧拉定理:若p,a为正整数,且p,a互质,即gcd(a,p)=1,则aφ(n)≡1(mod n)。
[欧拉定理可以算是费马小定理的扩充]
∑i=1ni2=i+(i+1)+(2∗i+1)6
∑i=1ni3=n(n+1)222
均值不等式:a+b≥2ab−−√,当且仅当a=b时取等;
柯西不等式:(a2+b2)(c2+d2)≥(ac+bd)2,即两向量模积的平方大于等于点积的平方
绝对值不等式:|a+b|≤|a|+|b|
平均值不等式:∑ni=1ain≥∏i=1nai−−−−√n,当且仅当ai都相等时等号成立
排序不等式:∑i=1n|xi|≥|∑i=1nxi|
二项式定理:(x+a)n=∑k=0n(nk)xkan−k