贝祖等式
贝祖等式(Bézout's identity)说:若整数 不同时为零,则存在整数 使 右侧不是任意找到的公约数,而是最大公约数。它让“互素”转化成一个可用于代入的等式: 当且仅当存在整数 使 。
从除法回代
对 ,欧几里得算法给出 与 。第二式改写成 ,再代入第一式的 : 因而可取 。把结果代回 ,既检查了算术,也说明系数允许为负数。
等式为何总能得到
连续除法最终到达最大公约数。最后的非零余数是前面两数的差或整数倍之差;逐步回代,便成为最初 的整数线性组合。反过来,任何公约数都整除 ;所以能写成 1 的条件确实等价于互素。扩展欧几里得算法把回代组织成同时更新余数与系数的计算过程。
如果要证明素数 整除 且不整除 时必须整除 ,因为 ,贝祖等式给出 。乘以 得 ;左边两项都被 整除,所以 。这是算术基本定理唯一性证明所用的欧几里得引理。