“倍”與“倍數(shù)”是不同的兩個(gè)概念,“倍”是指兩個(gè)數(shù)相除的商,它可以是整數(shù)、小數(shù)或者分?jǐn)?shù).“倍數(shù)”只是在數(shù)的整除范圍內(nèi),相對(duì)于“約數(shù)”而言的一個(gè)數(shù)字概念,表示的是能被某一個(gè)自然數(shù)整除的數(shù),它必須是一個(gè)自然數(shù).
幾個(gè)自然數(shù)公有的約數(shù),叫做這幾個(gè)數(shù)的公約數(shù);其中最大的一個(gè),叫做這幾個(gè)數(shù)的最大公約數(shù).例如12,16的公約數(shù)有1,2,4,其中最大的一個(gè)是4,4是12與16的最大公約數(shù),一般記為(12,16)=4.12,15,18的最大公約數(shù)是3,記為(12,15,18)=3.
常用的求最大公約數(shù)的方法是分解質(zhì)因數(shù)法和短除法.
分解質(zhì)因數(shù)法,把每個(gè)數(shù)分別分解質(zhì)因數(shù),再把各數(shù)中的全部公有質(zhì)因數(shù)提取出來(lái)連乘,所得的積就是這幾個(gè)數(shù)的最大公約數(shù).例如,求24和60的最大公約數(shù).24=2×2×2×3,60=2×2×3×5,24與60的全部公有的質(zhì)因數(shù)是2,2和3,它們的積是2×2×3=12,所以(24,60)=12.
短除法,先用這幾個(gè)數(shù)的公約數(shù)連續(xù)去除,一直除到所有的商互質(zhì)為止,然后把所有的除數(shù)連乘起來(lái),所得的積就是這幾數(shù)的最大公約數(shù).例如,求24,48,60的最大的公約數(shù).
?。?/font>24,48,60)=2×3×2=12
幾個(gè)自然數(shù)公有的倍數(shù),叫做這幾個(gè)數(shù)的公倍數(shù),其中最小的一個(gè),叫做這幾個(gè)數(shù)的最小公倍數(shù).例如4的倍數(shù)有4,8,12,16,……,6的倍數(shù)有6,12,18,24,4和6的公倍數(shù)有12,24,……,其中最小的是12,一般記為[4,6]=12.12,15,18的最小公倍數(shù)是180,記為[12,15,18]=180.
常用的求最小公倍數(shù)的方法是分解質(zhì)因數(shù)法和短除法.
分解質(zhì)因數(shù)法,首先把這幾個(gè)數(shù)先分別分解質(zhì)因數(shù),再把各數(shù)中的全部公有的質(zhì)因數(shù)和獨(dú)有的質(zhì)因數(shù)提取出來(lái)連乘,所得的積就是這幾個(gè)數(shù)的最小公倍數(shù).例如求6和15的最小公倍數(shù).6=2×3,15=3×5,6和15的全部公有的質(zhì)因數(shù)是3,6獨(dú)有質(zhì)因數(shù)是2,15獨(dú)有質(zhì)因數(shù)是5,2×3×5=30,30里面包含6的全部質(zhì)因數(shù)2和3,還包含了15的全部質(zhì)因數(shù)3和5,且30是6和15的公倍數(shù)中最小的一個(gè),所以[6,15]=30.
短除法,先用這幾個(gè)數(shù)的公約數(shù)去除每一個(gè)數(shù),再用部分?jǐn)?shù)的公約數(shù)去除,并把不能整除的數(shù)移下來(lái),一直除到所得的商中每?jī)蓚€(gè)數(shù)都是互質(zhì)數(shù)為止,然后把所有的除數(shù)和商連乘起來(lái),所得的積就是這幾個(gè)數(shù)的最小公倍數(shù).例如求12,15,18的最小公倍數(shù).
[12,15,18]=3×2×2×5×3=180
在解有關(guān)最大公約數(shù)、最小公倍數(shù)的問(wèn)題時(shí),常用到以下結(jié)論:
?。?/font>1)如果兩個(gè)數(shù)是互質(zhì)數(shù),那么它們的最大公約數(shù)是1,最小公倍數(shù)是這兩個(gè)數(shù)的乘積.
例如8與9,它們是互質(zhì)數(shù),所以(8,9)=1,[8,9] =72.
?。?/font>2)如果兩個(gè)數(shù)中,較大數(shù)是較小數(shù)的倍數(shù),那么較小數(shù)就是這兩個(gè)數(shù)的最大公約數(shù),較大數(shù)就是這兩個(gè)數(shù)的最小公倍數(shù).
例如18與3,18÷3=6,所以(18,3)=3,[18,3]=18.
?。?/font>3)兩個(gè)數(shù)分別除以它們的最大公約數(shù),所得的商是互質(zhì)數(shù).
例如8和14分別除以它們的最大公約數(shù)2,所得的商分別為4和7,那么4和7是互質(zhì)數(shù).
?。?/font>4)兩個(gè)數(shù)的最大公約數(shù)與它們的最小公倍數(shù)的乘積等于這兩個(gè)數(shù)的乘積.
例如12和16,(12,16)=4,[12,16]=48,有4×48=12×16.
下面討論有關(guān)最大公約數(shù)、最小公倍數(shù)的問(wèn)題.
例1 將長(zhǎng)200厘米,寬120厘米,厚40厘米的長(zhǎng)方體木料鋸成同樣大小的正方體木塊,而沒(méi)有剩余,共有多少種不同的鋸法?當(dāng)正方體的邊長(zhǎng)是多少時(shí),鋸成的小木塊的體積最大,共有多少塊?
分析:由題意知,鋸成的小正方體的邊長(zhǎng)應(yīng)能整除200,120和40,也就是說(shuō),小正方體的邊長(zhǎng)是這三個(gè)數(shù)的公約數(shù),得出的不同的公約數(shù)的個(gè)數(shù)就代表有多少種不同的鋸法.另外要求鋸成的小木塊的體積最大時(shí)的正方體的邊長(zhǎng),只要使小正方體的邊長(zhǎng)為最大就行了,即求200,120和40的最大公約數(shù).最后可求得鋸的塊數(shù)。
解:
40的約數(shù)個(gè)數(shù)為(3+1)×(1+1)=8
鋸的塊數(shù)(200÷40)×(120÷40)×(40÷40)=5×3×1=15
答:共有8種鋸法,當(dāng)正方體的邊長(zhǎng)是40厘米時(shí),鋸成的小木塊的體積最大,共有15塊.
例2 求1300到1400玻璃球數(shù),使之分別按三個(gè)三個(gè)數(shù),四個(gè)四個(gè)數(shù),五個(gè)五個(gè)數(shù),六個(gè)六個(gè)數(shù),最后都差一個(gè),改為七個(gè)七個(gè)數(shù)時(shí),正好數(shù)完.
分析:這個(gè)數(shù)必然是3,4,5,6的公倍數(shù)差1,而又是7的倍數(shù).3,4,5,6的最小的公倍數(shù)是60,因此這個(gè)數(shù)可表示為60K—1(K是自然數(shù)).當(dāng)K=1時(shí),60×1-1=59,被7除余3;當(dāng)K=2時(shí),60×2-1=119,被7整除.符合三個(gè)三個(gè)數(shù),四個(gè)四個(gè)數(shù),五個(gè)五個(gè)數(shù),最后都差一個(gè),且七個(gè)七個(gè)數(shù),正好數(shù)完,但所求數(shù)要求在1300至1400之間,只要在119基礎(chǔ)上,增加3,4,5,6,7的最小公倍數(shù)的整數(shù)倍就可得到所求.
解:因?yàn)椋?/font>3,4,5,6)=60,因此這個(gè)數(shù)可表示為60K-1(K是自然數(shù)),當(dāng)K=2時(shí),60×2-1=119能被7整除;又(3,4,5,6,7)=420,所以這個(gè)數(shù)可表示為119+420m(m是自然數(shù)),當(dāng)m=3時(shí),119+420×3=1359,1359即為所求.
例3 兩個(gè)數(shù)的最大公約數(shù)是15,最小公倍數(shù)是360,且這兩個(gè)數(shù)相差75,求這兩個(gè)數(shù).
分析:根據(jù)最大公約數(shù)、最小公倍數(shù)的定義,360÷15=24,24是所求的兩個(gè)數(shù)它們各自獨(dú)有的不同的約數(shù)的乘積,并且它們的這兩個(gè)約數(shù)必然互質(zhì),即用所求的兩個(gè)數(shù)的最大公約數(shù)分別除這兩個(gè)數(shù)所得的商的積等于24,且24必是兩個(gè)互質(zhì)數(shù)的乘積,很容易得到24=1×24=3×8,1與24,3與8分別互質(zhì),這樣得到兩組解:
15×1=15,15×24=360;15×3=45,15×8=120;且120-45=75,得到了問(wèn)題的解.
解:因?yàn)?/font>360÷15=24,24=1×24=3×815×1=15,15×24=360;15×3=45,15×8=120;且120-45=75
所以這兩個(gè)數(shù)分別為45,120.
例4 試用2,3,4,5,6,7六個(gè)數(shù)字組成兩個(gè)三位數(shù),使這兩個(gè)三位數(shù)與540的最大公約數(shù)盡可能大?
分析:因?yàn)?/font>540=22×33×5,而2,3,4,5,6,7中只有一個(gè)5,因此這六個(gè)數(shù)字組成的兩個(gè)三位數(shù)中不會(huì)有公約數(shù)5,所以這兩個(gè)三位數(shù)與540的最大公約數(shù)只可能為22×33=108,再進(jìn)行試驗(yàn),108×2=216,216中1不是已知數(shù)字,108×3=324,還剩5,6,7三個(gè)數(shù)字,而108×7=756,于是問(wèn)題得到解決.
解:因?yàn)?/font>540=22×33×5,所以2,3,4,5,6,7這六個(gè)數(shù)組成的兩位數(shù)與540的最大公約數(shù)只可能為22×33=108,經(jīng)試驗(yàn)得到108×3=324,108×7=756,所以324,756即為所求.
例5 在800米的環(huán)島上,每隔50米插一面彩旗,后來(lái)又增加了一些彩旗,就把彩旗的間隔縮短了,起點(diǎn)的彩旗不動(dòng),重新插完后發(fā)現(xiàn),一共有4根彩旗沒(méi)動(dòng),問(wèn)現(xiàn)在的彩旗間隔多少米?
分析:800米環(huán)島每隔50米插一面彩旗,共插800÷50=16根,重新插完后,有4根沒(méi)動(dòng),而這4根中的任意相鄰的兩根間的距離為50×(16÷4)=200米,重新插完后每相鄰的兩根彩旗間的距離與50的最小公倍數(shù)是200,并且這個(gè)距離一定小于50米,把符合這樣條件的數(shù)求出來(lái)即為所求.
解:因?yàn)?/font>800÷50=16(根),重新插完后,在這4根不動(dòng)的彩旗中,任意相鄰的兩根間的距離為:50×(16÷4)=200米,重新插后,任意相鄰兩根的距離為a米,則[a,50]=200,且a<50.又因?yàn)?/font>200=23×52,50=2×52,根據(jù)最小公倍數(shù)的定義,a=23或23×5,即現(xiàn)在的彩旗間隔是8米或40米.
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