……………………. ………………… (1)
 ,
,                    ,
,
 ,
,                               
Из второго равенства получаем:
                                                    (2)
                                      (2)
Подставим это выражение в первое из равенств (1), получим:
                                                    (3)
                               (3)
Третье из равенств (1) даёт:
                                                   
Подставим это выражение в (3), получим:
                                                   
Продолжая действовать аналогично, за конечное число шагов получим:
 (4)
                                                          (4)
Определение. Дробь вида (4) называется конечной цепной (другое название: непрерывной) дробью.
Сокращенная (и, конечно, более удобная) запись:

Числа  называются неполными
частными, все они  - целые, а начиная с
 называются неполными
частными, все они  - целые, а начиная с  -
натуральные.
-
натуральные.
Равенство вида (4) называется представлением рационального числа конечной цепной дробью.
Теорема. Всякое рациональное число может быть представлено в виде конечной цепной дроби.
Доказательство. 1-й случай:  . Если
. Если  , то
, то  - натуральное число, и
 - натуральное число, и  , если
, если  , то
, то  ,
,  .
.
2-й случай:  . Представим дробь в
виде
. Представим дробь в
виде  , здесь
, здесь  -
натуральное,
 -
натуральное,  ,
,  -
натуральные,
 -
натуральные,  - правильная положительная
дробь. Теперь
 - правильная положительная
дробь. Теперь  ,
,  . Здесь
целое
. Здесь
целое  ,
,  -
натуральные.
 -
натуральные.
Заметим ещё, что если  -
целое, то
 -
целое, то 
Теорема доказана.
Примеры.
1)  
2)  
3)  
4)  
5)  
6)  
7)  
Если допустить, что последнее неполное частное может равняться 1, то для всякого рационального числа можно получить два представления в виде конечной цепной дроби.
Пример.

Теорема. Представление рационального числа в виде конечной цепной дроби, такой, что последнее неполное частное отлично от 1, единственно.
Теорема. Всякая конечная цепная дробь есть рациональное число.
Доказательство. Пусть дана дробь вида (4). Если
произвести арифметические действия над целыми числами 1 и  , то получим рациональное число.
, то получим рациональное число.
Обратимые элементы в кольце вычетов
Докажем следующую теорему:
Теорема 1. Числа одного и того же класса
вычетов по модулю  имеют с
 имеют с  один
и тот же общий делитель: если
один
и тот же общий делитель: если  , то
, то  .
.
Доказательство. Пусть  .
Тогда
.
Тогда  ,
,  - целое.
Из этого равенства следует, что
- целое.
Из этого равенства следует, что  .
.
Определение 1. Наибольший общий делитель
модуля  и любого числа
 и любого числа  из
данного класса вычетов по
 из
данного класса вычетов по  называется наибольшим
общим делителем
 называется наибольшим
общим делителем  и этого класса вычетов.
 и этого класса вычетов.
Определение 2. Класс вычетов  по модулю
 по модулю  называется
взаимно простым с модулем
 называется
взаимно простым с модулем  , если наибольший общий
делитель
, если наибольший общий
делитель  и
 и  равен 1
(т.е. если
 равен 1
(т.е. если  и любое число из
 и любое число из  взаимно
просты).
 взаимно
просты).
Пример. Пусть  . Класс
вычетов
. Класс
вычетов  состоит из чисел
 состоит из чисел  .
Наибольший общий делитель любого из этих чисел и модуля 6 равен 2. Значит,
.
Наибольший общий делитель любого из этих чисел и модуля 6 равен 2. Значит,  . Наибольший общий делитель любого числа из
класса
. Наибольший общий делитель любого числа из
класса  и модуля 6 равен 1. Значит, класс
 и модуля 6 равен 1. Значит, класс  взаимно прост с модулем 6.
 взаимно прост с модулем 6.
Выберем из каждого класса вычетов, взаимно простого с
модулем  , по одному числу. Получим систему вычетов,
составляющую часть полной системы вычетов. Её называют приведённой системой
вычетов по модулю
, по одному числу. Получим систему вычетов,
составляющую часть полной системы вычетов. Её называют приведённой системой
вычетов по модулю   .
.
Определение 3. Совокупность вычетов по модулю  , взятых по одному из каждого взаимно
простого с
, взятых по одному из каждого взаимно
простого с  класса вычетов по этому модулю, называется
приведённой системой вычетов.
 класса вычетов по этому модулю, называется
приведённой системой вычетов.
Описание обратимых элементов в
кольце вычетов  даётся следующей теоремой:
 даётся следующей теоремой:
Теорема 2. Для
того, чтобы класс вычетов  по модулю
 по модулю  был обратимым, необходимо и достаточно,
чтобы
 был обратимым, необходимо и достаточно,
чтобы  и
 и  были
взаимно простыми.
 были
взаимно простыми.
Доказательство.
Пусть класс вычетов  взаимно прост с
 взаимно прост с  . Выберем в
. Выберем в  число
 число  . Так как
. Так как  и
 и  взаимно просты, то найдутся такие числа
 взаимно просты, то найдутся такие числа  и
 и  , что
, что  . Тогда
. Тогда  ,
значит
,
значит  делится на
 делится на  ,
поэтому
,
поэтому  . Отсюда следует, что
. Отсюда следует, что  , где
, где  - класс
вычетов, содержащий
 - класс
вычетов, содержащий  . Это и значит, что
. Это и значит, что  - обратимый класс в
 - обратимый класс в  .
.
Уважаемый посетитель!
Чтобы распечатать файл, скачайте его (в формате Word).
Ссылка на скачивание - внизу страницы.