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最小公倍数和最大公因数:求法与例题

什么是倍数和因数,怎样用列举法和分解质因数求最小公倍数和最大公因数,两者的关系,例题和实际用途。

Polarzinho 手拿游戏手柄,站在转向相反的蓝色和粉色大齿轮之间,旁边有两盏闪烁的信号灯,一盏蓝色,一盏粉色

两盏小灯在闪,一盏每 4 秒闪一次,一盏每 6 秒闪一次。它们什么时候会再一次同时闪?这个问题的答案就是最小公倍数。而当我想把竹子平均分成几堆、一根都不剩的时候,就要用到最大公因数。

这篇文章讲倍数和因数是什么、求最小公倍数和最大公因数的两种方法、两者之间的关系,还有能在脑子里验证的例子。

开玩 Pinloop

倍数和因数

  • 一个数的倍数:它的乘法口诀表里的结果。4 的倍数:4、8、12、16、20、24……
  • 一个数的因数:能整除它、没有余数的数。12 的因数:1、2、3、4、6、12。

什么是最小公倍数?

最小公倍数是几个数公有的倍数中最小的一个(大于零)。

  • 4 的倍数:4、8、12、16、20、24……
  • 6 的倍数:6、12、18、24、30、36……
  • 两个列表里第一个相同的数是 12。所以 4 和 6 的最小公倍数是 12。

回到那两盏灯:一盏每 4 秒闪一次,另一盏每 6 秒闪一次,它们每 12 秒同时闪一次。

什么是最大公因数?

最大公因数是几个数公有的因数中最大的一个,也就是能同时整除这几个数的最大的数。

  • 12 的因数:1、2、3、4、6、12。
  • 18 的因数:1、2、3、6、9、18。
  • 公有的因数是 1、2、3 和 6,最大的是 6。所以 12 和 18 的最大公因数是 6。

用分解质因数来求

把每个数分解成质因数的乘积:12 = 2 × 2 × 3,18 = 2 × 3 × 3。

  • 最小公倍数:把所有出现过的质因数都乘起来,每个质因数取次数最多的那个。2² × 3² = 36。
  • 最大公因数:只乘公有的质因数,每个取次数最少的那个。2 × 3 = 6。

最小公倍数和最大公因数的关系

对于两个数,最小公倍数 × 最大公因数 = 这两个数的乘积。验证:36 × 6 = 216,12 × 18 = 216。

更多例子

  • 48 和 36 的最大公因数是 12,最小公倍数是 144。
  • 4、6 和 10 的最小公倍数是 60。
  • 8 和 20 的最大公因数是 4,最小公倍数是 40。

它们有什么用

  • 最小公倍数:计算分母不同的分数加法。在 1/4 + 1/6 里,分母的最小公倍数是 12,所以算式变成 3/12 + 2/12 = 5/12。
  • 最小公倍数:找出两个周期性重复的事件什么时候再次同时发生,比如信号灯、公交车或齿轮。
  • 最大公因数:给分数约分。在 12/18 里,最大公因数是 6,分数就化成了 2/3。
  • 最大公因数:平均分成若干组,一个也不剩。

在 Pinloop 里等缺口

在 Pinloop 里,圆环不停地转,你要等到合适的缺口,才把针插进去。这是一款考验时机的游戏:你要跟着一个会重复的旋转,有点像是在找周期性重复事件的最小公倍数。

Pinloop 第 3 轮:一根切开的圆木在旋转,上面已经插了两颗螺丝,下面有提示 Wait for a gap
Pinloop:「Wait for a gap」的提示。
Pinloop 第 13 轮,圆环几乎插满:粉色毛线球周围有十多根针和螺丝,角落有一个 New best 73 的标记

Polarzinho等缺口,就是我个人的最小公倍数。

Pinloop:第 13 轮,几乎插满的圆环。

常见问题

什么是最小公倍数?

几个数公有的倍数中最小的一个(大于零)。

什么是最大公因数?

能同时整除这几个数的最大的数。

4 和 6 的最小公倍数是多少?

12。

12 和 18 的最大公因数是多少?

6。

轮到你了

求 8 和 20 的最小公倍数和最大公因数。答案:最小公倍数 40,最大公因数 4。验证一下,二者相乘是不是 160。

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