Bizonyítás

Mivel (a,b)(a,b) közös osztó, ezért teljesülnek az alábbi oszthatóságok:

(a,b)a(a,b)b\begin{aligned} (a,b)&|a \\ (a,b)&|b \end{aligned}

A második oszthatóság jobboldala a 16.2. Tétel 7. pontja miatt tetszőleges kk elemmel megszorozható:

(a,b)kb(a,b)|kb

Az (a,b)(a,b) tehát osztója aa-nak és kbkb-nek, így ugyanezen tétel 6. pontja miatt osztója a különbségüknek is:

(a,b)akb(a,b)|a-kb

Azt kaptuk, hogy az (a,b)(a,b) elem aa-n és bb-n kívül közös osztója bb-nek és akba-kb-nek is. Már csak azt kell megmutatni, hogy ennek az elempárnak szintén kitüntetett közös osztója, azaz bármely más közös osztónak többszöröse. Tegyük fel például, hogy dd egy ilyen közös osztó, azaz:

dbdakb\begin{aligned} d&|b \\ d&|a-kb \end{aligned}

Az első oszthatóság jobboldalát a 16.2. Tétel 7. pontja miatt kk-val megszorozhatjuk:

dkbd|kb

A dd elem tehát osztója akba-kb-nek és kbkb-nek, így ugyanezen tétel 6. pontja miatt osztója az összegüknek is, amelyben a kbkb és kb-kb tagok kiejtik egymást:

dakb+kbd|a-\cancel{kb}+\cancel{kb}

Azt kaptuk tehát, hogy dd közös osztója aa-nak és bb-nek, emiatt osztója az ő kitüntetett közös osztójuknak, azaz (a,b)(a,b)-nek is. Igenám, de fentebb már láttuk, hogy (a,b)(a,b) nem csak az aa és bb elemek közös osztója, hanem a bb és akba-kb elemeknek is. Így ő végülis ezeknek az elemeknek is kitüntetett közös osztója, és így a két kitüntetett közös osztó a 17.5. Tétel alapján egymás asszociáltjai, azaz valóban:

(a,b)(b,akb)(a,b)\sim (b,a-kb)