Do $gcd(a,b)=1$ nên theo nguyên lý Dirichlet, tồn tại $x_0, y_0 \in N, x_0<b$ để $ax_0-by_0=1$.
Gọi $N_0$ là số lớn nhất không thể biểu diễn thành $ax+by$. Ta có:
$N_0+1=au+bv$ (với $u,v \in N$)
$\Rightarrow N_0=au+bv-(ax_0-by_0)$
$\Rightarrow N_0=a(u-x_0)+b(v+y_0)=a(u+b-x_0)+b(v+y_0-a)$ (*)
Do tính chất không thể phân tích thành $ax+by$ của $N_0$ nên theo (*) suy ra $u-x_0<0$ và $v+y_0-a<0$
Như vậy $N_0 \leq a(x_0-1)+b(a-y_0-1)-1=ab-a-b$.
Ta chỉ cần chỉ ra $ab-a-b$ không thể biểu diễn thành $ax+by$ nữa là đủ. <----(Đoạn này đang bí, tối về nghĩ tiếp :v)