Division Algorithm
Theorem 1. (Division Algorithm) Let , with . Then such that .
임의의 정수를 나누었을 때 그 표현의 유일성을 보장해주는 정리이다. 또한 나머지의 범위가 제한되어있는데, 정수라는 점을 고려할 때 임의의 모든 정수는 나머지가 인 경우들로 각각 나눠서 모두 표현할 수 있다.
Proof. Let , and let . Since , = . Thus .
By Well-Ordering Principle, there is the least element . Then such that . Suppose that . Then , but . Thus .
Let . Then such that . Noting that , we may take . Then we have .
Assume that has two representations of the form, say, , where . Then .
Since , . Then . Thus the representation of is unique.