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Kapitel 11Fortgeschritten25 Min.

Wann existieren ganzzahlige Lösungen?

Lineare diophantische Gleichungen · Abschnitt 41 von 64

Intuition

Nicht jede reelle Lösung ist ganzzahlig

Über den reellen Zahlen beschreibt ax+by=cax+by=c eine Gerade. Aber du suchst nur Gitterpunkte darauf. Nicht jede reelle Lösung ist ganzzahlig – der ggT entscheidet, ob es überhaupt welche gibt.

Definition

Diophantische Gleichung

Eine diophantische Gleichung verlangt ganzzahlige Lösungen. Für ax+by=cax+by=c mit ganzen Koeffizienten entscheidet die Teilbarkeit durch den ggT von aa und bb über ihre Existenz.

Satz

Das ggT-Kriterium

Die Gleichung ax+by=cax+by=c besitzt genau dann ganzzahlige Lösungen, wenn ggT(a,b)\operatorname{ggT}(a,b) die Zahl cc teilt.

Gelöstes Beispiel

Zwei schnelle Entscheidungen

ggT(6,9)=3\operatorname{ggT}(6,9)=3. Deshalb ist 6x+9y=206x+9y=20 unlösbar, während 6x+9y=216x+9y=21 ganzzahlige Lösungen besitzt.