命題3
二つの通約可能な大きさが与えられた時,最大公約量を見つける
通約可能な量ABとCDがあり,小さいほうをABとする。
ABはCDを割り切ることができるか, 割り切ることができないかのどちらかである。もし,ABがCDを割り切ることができ,自分自身も割り切るならば, ABはABとCDの公約量である。
そして,ABより大きな量でABを割り切れないことは明らかであり, ABが最大であることになる。
つぎにABがCDを割り切れないとする。
大きいほうから小さいほうを次々と引いたとすると,残された量がひいた量を割り切ることになる。 なぜならば,ABとCDは通約可能だからである。 ].2
ABがEDを割り切り,ABより小さいECを残し,ECがFBを割り切り,ECより小さいAFを残すとし, AFがECを割り切るとする。
そうすると,AFがECを割り切り,ECがFBを割り切るとき,AFはFBも割り切ることになる。したがって,AFがAF自身を割り切るとき, AFはAB全体を割り切る。
ABがDEを割り切るので,AFはEDも割り切る。 AFは,ECを割り切るので,CD全体も割り切る。
したがって,AFはABとCDの公約量である。
次に,AFが最大であることを示す。
AFが最大でなければ,ABとCDを割り切り,AFより大きいGが存在することになる。そうすると,GはABを割り切り, ABがEDを割り切るとき,GはEDもまた割り切る。
GがCD全体を割り切ると,残りのECも割り切る。ECがFBを割り切るので,GはFBも割り切る。GがAB全体を割り切るので,残りのAFも割り切ることになり GはAFより大きいので不可能である。
したがって,AFより大きく,ABとCDを割り切る量はない。 ゆえに,AFはABとCDの最大公約量である。
よって,通約可能な量ABとCDの最大公約量が見つけられた。
証明終了