Lema 16.5.1.

Misalkan \(m\) dan \(n\) adalah bilangan bulat positif sedemikian sehingga \(\gcd( m, n) = 1\text{.}\) Maka, untuk \(a, b \in {\mathbb Z}\text{,}\) sistem
\begin{align*} x & \equiv a \pmod{m}\\ x & \equiv b \pmod{n} \end{align*}
mempunyai solusi. Jika \(x_1\) dan \(x_2\) adalah dua solusi sistem tersebut, maka \(x_1 \equiv x_2 \pmod{mn}\text{.}\)

Bukti.

Persamaan \(x \equiv a \pmod{m}\) mempunyai solusi karena \(a + km\) memenuhi persamaan tersebut untuk setiap \(k \in {\mathbb Z}\text{.}\) Kita harus menunjukkan bahwa terdapat bilangan bulat \(k_1\) sedemikian sehingga
\begin{equation*} a + k_1 m \equiv b \pmod{n}\text{.} \end{equation*}
Hal ini ekuivalen dengan menunjukkan bahwa
\begin{equation*} k_1 m \equiv (b-a) \pmod{n} \end{equation*}
mempunyai solusi untuk \(k_1\text{.}\) Karena \(m\) dan \(n\) relatif prima, terdapat bilangan bulat \(s\) dan \(t\) sedemikian sehingga \(ms + nt = 1\text{.}\) Akibatnya,
\begin{equation*} (b-a) ms = (b-a) -(b-a) nt\text{,} \end{equation*}
atau
\begin{equation*} [(b-a)s]m \equiv (b-a) \pmod{n}\text{.} \end{equation*}
Sekarang ambil \(k_1 = (b-a)s\text{.}\)
Untuk menunjukkan bahwa sembarang dua solusi kongruen modulo \(mn\text{,}\) misalkan \(c_1\) dan \(c_2\) adalah dua solusi sistem tersebut. Artinya,
\begin{align*} c_i & \equiv a \pmod{m}\\ c_i & \equiv b \pmod{n} \end{align*}
untuk \(i = 1, 2\text{.}\) Maka
\begin{align*} c_2 & \equiv c_1 \pmod{m}\\ c_2 & \equiv c_1 \pmod{n}\text{.} \end{align*}
Oleh karena itu, \(m\) maupun \(n\) membagi \(c_1 - c_2\text{.}\) Akibatnya, \(c_2 \equiv c_1 \pmod{mn}\text{.}\)
Dalam Konteks