(2.1)
证明 (1)若 、 有一个为零,假设 ,则 就是 、 的最大公因式,并且有 , ,使 .
(2)若 、 全不为零,不妨设 .按带余除法,用 除 ,得到商 ,余式 ;如果 ,就再用 除 ,得到商 ,余式 ;又如果 ,就用 除 ,得到商 ,余式 ;照此下去,最后得到的余式的次数越来越低,即
.
在经过多次运算后,必然会得到一个余式是零.
于是得到一串等式 与 的最大公因式是 .
依据前面的说明, 也就是 与 的一个最大公因式;同样的道理,逐步推上去, 就是 与 的一个最大公因式.
由上面的倒数第二个等式,我们有
.
再由倒数第三式 ,代入上式可消去 ,得到 .
因此,可依次消去 , , ,然后整理,可得到 .
即是性质2.1中的(2.1)式.
性质2.2 、 是 中的个多项式,设 、 的标准分解式分别为: ; ,
其中:(1) 、 是 、 的首项系数,
(2) , , 不可约且互不相等,
(3) , , 首项系数均为1,
(4) , , ; , , 是非负整数,
则
这里 , .
性质2.3 任意 , 为任一非零常数,则有 .
证明 (1)若 有一个为零,比如 ,则结论显然成立.
(2)若 ,则令 ,则 , .
从而 ,即 是 与 的一个公因式.
又令 , ,根据整除性质 ,故 ,
所以 是 与 的首项系数为 的最大公因式.
即 .
(3)对一般情况,设 ,
,
不妨设 ,则 ,
记 ,令 ,则 .
故 ,
记 ,且 ,
故 ,
依次,得到的差式的次数将越来越低,即
.
因此,在有限次之后,必然有一差式为零,即
,
则 乘以首项系数的倒数之后即为 .
性质2.4 任意 ,则 和 的最大公因式有如下性质:
性质2.5 、 ,则对 施行一次关于 的初等行变换 .
性质2.6 设 ,且 、 非零, ,对 施行初等行变换,可将 化为 ,其中 即为 、 的最大公因式,可表示为