(i)根据gcd的性质,可知
必然存在整数s、t满足
sa+tb=gcd(a,b)(
高等代数书上有)
而根据L的定义,立即得知gcd(a,b)∈L
而gcd(a,b)>0(因为a、b都大于0),根据L+的定义
得知gcd(a,b)∈L+
(ii)设任意L中的数z=ma+nb(m、n是整数)
显然有,gcd(a,b)|a,gcd(a,b)|b
从而gcd(a,b)|ma,gcd(a,b)|nb
则gcd(a,b)|ma+nb
即gcd(a,b)|z
(iii)
反证法。假设L+中有一个数x<gcd(a,b),显然x也属于L
从而根据(ii),gcd(a,b)|x
而根据
整除的定义,当x<gcd(a,b)且满足整除关系时,显然只有一种情况:x=0
这与x属于集合L+矛盾,所以假设不成立,原命题得证。