ŽKF skaičiuoklė

Kiti įrankiai

Ploto skaičiuotuvas{$ ',' | translate $} Perimetro skaičiuotuvas{$ ',' | translate $} Tūrio skaičiuotuvas{$ ',' | translate $} Daugybos lentelė{$ ',' | translate $} Periodinė lentelė{$ ',' | translate $} Matricų skaičiuoklė{$ ',' | translate $} MPK skaičiuoklė{$ ',' | translate $} Trigonometrijos skaičiuoklė{$ ',' | translate $}

Didžiausių bendrųjų daugiklių skaičiuotuvas

Didžiausių bendrųjų daugiklių skaičiuotuvas

Prieš pradedant apibrėžiant didžiausio bendro daliklio (GCD) sąvoką, būtina suprasti, kas apskritai yra bendras daliklis.

Yra žinoma, kad sveikasis skaičius gali turėti kelis daliklius. Mus domina galimybė vienu metu pasiekti juos keliais sveikaisiais skaičiais. Kelių sveikųjų skaičių bendruoju dalikliu laikome skaičių, kuris gali veikti kaip kiekvieno skaičiaus iš nurodytos serijos daliklis.

Pavyzdžiui, skaičiai 8 ir 12 turi šiuos bendrus daliklius: 1 ir 4. Tai galima lengvai patikrinti parašius matematines išraiškas: 8 = 4 ⋅ 2; 12 = 3 ⋅ 4.

Pažymėtina, kad kiekvienas skaičius iš pradžių turi bent du bendrus daliklius: bet kuris skaičius dalijasi iš savęs be liekanos, taip pat dalijasi iš 1.

Didžiausio bendro daliklio nustatymas

Dviejų natūraliųjų skaičių didžiausias bendras daliklis (GCD) yra didžiausias iš natūraliųjų skaičių, iš kurio galime padalyti du savo skaičius. Jei dviejų natūraliųjų skaičių didžiausio bendro daliklio reikšmė yra 1, tada šiuos skaičius vadiname koprime.

Dviejų skaičių a ir b didžiausias bendras daliklis yra skaičius, iš kurio a ir b gali būti padalyti be liekanos. Ši išraiška parašyta taip: gcd (a, b) = c.

Kitas būdas parašyti GCD: (a, b) = c. Tačiau daugeliu atvejų naudojama pirmoji parinktis.

Taigi, pavyzdžiui, skaičių 4 ir 16 didžiausias bendras daliklis lygus 4. Parašykime: gcd (4, 16) = 4.

Apibūdinkime, kaip pasiekėme šį rezultatą:

  • Išrašėme visus skaičiaus 4 daliklius. Gavome: 4, 2, 1.
  • Toliau nudažėme visus 16 daliklius. Gavome: 16, 8, 4, 2, 1.
  • Pasirinkome daliklius, kurie yra bendri ir 4, ir 16. Gavome: 4, 2, 1.
  • Iš gautų bendrųjų daliklių buvo pasirinktas didžiausias. Tai yra 4.
  • Gavome atsakymą: skaičiams 4 ir 16 GCD yra 4.

Panašiai galite rasti trijų ar daugiau sveikųjų skaičių GCD. Šiuo atveju tai bus didžiausias sveikasis skaičius, iš kurio galėsite padalyti visus skaičius iš siūlomos serijos.

Taigi, pavyzdžiui, didžiausias sveikųjų skaičių 6, 12, 18, 42 daliklis bus skaičius 6, ty gcd (6, 12, 18, 42) = 6. Atsakymas gautas naudojant algoritmą panašiai kaip aprašyta aukščiau – skaičiams iš serijos iš eilės buvo išrašomi visi dalikliai, po kurių buvo pasirenkamas didžiausias iš jų.

GCD ypatybės

Didžiausias bendras daliklis turi daugybę savybių, kurios bus svarbios teigiamų sveikųjų skaičių, kurių dalikliai yra didesni už nulį, GCD.

1 nuosavybė

Pakeitus skaičių vietas, galutinė GCD reikšmė nepasikeis. Šį teiginį galite parašyti taip:

  • gcd(a, b) = gcd(b, a).

2 nuosavybė

Jei a dalijasi iš b, tai bendrųjų a ir b daliklių aibė yra tokia pati kaip b daliklių aibė. Parašyta taip:

  • gcd(a, b) = b.

Įrodyta didžiausio daliklio savybė gali būti naudojama norint rasti dviejų skaičių gcd, kai vienas iš jų dalijasi iš kito. Šiuo atveju GCD yra lygus vienam iš šių skaičių, iš kurio dalijasi kitas skaičius.

Pavyzdžiui:

  • gcd(12, 4) = 4.

Panašus:

  • gcd(10, 1) = 1.

3 nuosavybė

Jei a = bq + c, kur a, b, c ir q yra sveikieji skaičiai, tada a ir b bendrųjų daliklių aibė yra tokia pati kaip bendrųjų b ir c daliklių aibė.

Lygybė gcd (a, b) = gcd (b, c) įsigalioja.

4 nuosavybė

Išraiška gcd(ma, mb) = m ⋅ gcd(a, b) yra teisinga, jei m yra bet koks natūralusis skaičius.

5 nuosavybė

Tarkime, p yra bet koks bendras a ir b daliklis.

Tada:

  • gcd(a / p, b / p) = gcd(a, b) / p.

Jei p = gcd(a, b), gauname:

  • gcd (a / gcd (a, b), b / gcd (a, b)) = 1,

Taigi, skaičiai a / gcd (a, b) ir b / gcd (a, b) yra pirminiai.

6 nuosavybė

Bet kurie du skaičiai turi bent vieną bendrą daliklį – tai skaičius 1.

Norint dirbti su paprastosiomis trupmenomis, būtinos GCD koncepcijos teorinių pagrindų išmanymas, taip pat praktiniai jos apibrėžimo įgūdžiai. Be to, GCD yra glaudžiai susijęs su kitu matematiniu vienetu – rečiausiai paplitusiu dalikliu. Abu apibrėžimai paprastai nagrinėjami kaip standartinės mokyklos mokymo programos dalis.

Kaip rasti didžiausią bendrąjį daliklį

Kaip rasti didžiausią bendrąjį daliklį

Rasti didžiausią bendrą daliklį (gcd) yra gana populiari užduotis. Šis veiksmas padeda mums atlikti skaičiavimus, kuriuose yra paprastosios trupmenos.

GCD radimo metodai

Yra keletas gudrybių, kaip rasti didžiausią bendrą daliklį. Apsvarstysime populiariausius iš jų.

GCD radimas su skaičių skaidymu į pirminius veiksnius

Šis metodas yra vienas dažniausiai naudojamų sprendžiant matematines problemas.

GCD nustatymo algoritmą suskaidant į pirminius veiksnius sudaro šie veiksmai:

  • Skaičius pateikiame kaip pirminius veiksnius. Pavyzdžiui, skaičius 20 gali būti pavaizduotas kaip 2 ⋅ 2 ⋅ 5 sandauga.
  • Pasirinkite veiksnius, kurie bus naudojami abiejuose plėtiniuose.
  • Raskite šių veiksnių sandaugą.

Panagrinėkime kelis šio algoritmo taikymo praktikoje pavyzdžius:

Nustatykite skaičių 12 ir 8 GCD.

Išskaidykite 12 ir 8 į pirminius veiksnius:

  • 12 = 2 ⋅ 2 ⋅ 3.
  • 8 = 2 ⋅ 2 ⋅ 2.

Atsižvelgiame į tai, kokie veiksniai yra abiejose plėtiniuose. Raskite: 2 ir 2.

Padauginame veiksnius ir gauname:

  • 2 ⋅ 2 = 4.

Atsakymas: gcd (12, 8) = 4.

Nustatykite skaičių 75 ir 150 GCD.

Sprendimų seka yra panaši į ankstesnį pavyzdį.

Pateikime 75 ir 150 kaip pirminius veiksnius:

  • 75 = 3 ⋅ 5 ⋅ 5.
  • 150 = 2 ⋅ 3 ⋅ 5 ⋅ 5.

Nustatykite veiksnius, pasikartojančius abiejuose išplėtimuose: 3, 5 ir 5.

Gautus skaičius padauginame iš: 3 ⋅ 5 ⋅ 5 = 75.

Atsakymas: gcd (75, 150) = 75.

Nustatykite skaičių 9 ir 5 GCD.

Šiame pavyzdyje naudojami pirminiai skaičiai, kurių daugiklis gali būti tik 1.

Kai į pirminius veiksnius įtrauksime 9 ir 5, pamatysime, kad jie neturi tų pačių veiksnių:

  • 5 = 5.
  • 9 = 3 ⋅ 3.

Reikia atsiminti, kad šis atvejis yra ypatingas. Tokie skaičiai yra pirminiai, o jų bendras daliklis yra vienas.

Euklido algoritmas

Šis algoritmas buvo pavadintas senovės graikų matematiko Euklido vardu, kuris pirmą kartą jį aprašė savo raštuose (7 ir 10 „Pradžių“ knygose). Yra žinoma, kad Euklidas nebuvo šio algoritmo autorius. Nepaisant to, jis laikomas vienu seniausių šiandien naudojamų algoritmų.

Euklido algoritmas leidžia lengvai apskaičiuoti didžiausią bendrąjį dviejų teigiamų skaičių daliklį.

Norint rasti GCD (a, b), šis algoritmas atrodo taip:

  • Jei a = 0, tada gcd(a, b) = b, nes gcd(0, b) = b ir algoritmas sustoja.
  • Jei b = 0, tada gcd(a, b) = a, nes gcd(a, 0) = a ir algoritmas sustoja.
  • Padalinkite a iš b su liekana (a = b ⋅ q + r)
  • Raskite gcd(b, r) naudodami Euklido algoritmą, nes gcd(a, b) = gcd(b, r).

Norėdami patikrinti metodo veiksmingumą praktikoje, apsvarstykite pavyzdį.

Būtina nustatyti skaičių 270 ir 192 GCD.

  • a = 270, b = 192.
  • a ≠ 0.
  • b ≠ 0.

Padalinkite a iš b, gausime:

  • 270 / 192 = 1 (likutis yra 78).

Rezultatą galite parašyti taip: 270 = 192 ⋅ 1 + 78.

Toliau apskaičiuosime gcd (192, 78), nes gcd (270, 192) = gcd (192, 78).

Eime toliau.

  • a = 192, b = 78.
  • a ≠ 0.
  • b ≠ 0.

Padalinkite a iš b, gausime:

  • 192 / 78 = 2 (likutis yra 36).

Galima parašyti kaip:

  • 192 = 78 ⋅ 2 + 36.

Apskaičiuokite gcd(78, 36), nes gcd(192, 78) = gcd(78, 36).

  • a = 78, b = 36.
  • a ≠ 0.
  • b ≠ 0.

Padalinkite a iš b, gausime:

  • 78 / 36 = 2 (likutis yra 0).

Parašykime rezultatą kaip:

  • 78 = 36 ⋅ 2 + 6.

Apskaičiuokite gcd(36, 6), nes gcd(78, 36) = gcd(36, 6).

  • a = 36, b = 6.
  • a ≠ 0.
  • b ≠ 0.

Padalinkite A iš B, gausime 36 / 6 = 6 (likutis yra 0).

Parašykite rezultatą šia forma:

  • 36 = ​​6 ⋅ 6 + 0.

Toliau rasime gcd(6, 0), nes gcd(36, 6) = gcd(6, 0).

  • a = 6, b = 0.
  • a ≠ 0.
  • b = 0.

Todėl turime:

  • gcd(6, 0) = 6.

Taigi turime tokią skaičiavimų seką:

  • gcd(270, 192) = gcd(192, 78) = gcd(78, 36) = gcd(36, 6) = gcd(6, 0) = 6.

Todėl turime atsakymą:

  • gcd(270, 192) = 6.

Kiekvienas iš anksčiau aptartų paieškos būdų turi savo privalumų ir trūkumų. Pirmasis metodas puikiai tinka dirbant su gana paprastais pavyzdžiais, kitaip nei antrasis, kurį galima naudoti sudėtingesnėms matematinėms problemoms spręsti.