本课讨论正整数。公因数是两个数都有的因数,最大公因数是其中最大的;公倍数是两个数都有的倍数,最小公倍数是其中最小的。
铺地砖和找共同的节拍
因数是一个数能被谁整除。两个数都有的因数,就是公因数。
沿长和宽整齐排列,用边长为整厘米的相同正方形铺满 12 厘米×18 厘米的长方形,正方形边长必须同时整除 12 和 18,所以边长只能取公因数。要让正方形最大,就取最大公因数 6。沿长边铺 18÷6=3 个,沿宽边铺 12÷6=2 个,共 3×2=6 个。
每个小正方形边长6厘米;三列两行铺满12厘米×18厘米的长方形,没有空隙或剩余。
这里列倍数时,从乘 1、乘 2、乘 3……开始,不把 0 列进去。两个数都有的倍数,就是公倍数。两种鼓在第 0 拍同时响过,以后一种每 4 拍响一次,另一种每 6 拍响一次,再重合的时刻必须同时是 4 和 6 的倍数;下一次重合取最小公倍数 12。
先分别列出因数或倍数,再圈出共同的数。基础题用这个方法即可。分解质因数的方法放在文末选学。
例子
例 1:12 和 18
12 的因数:1、2、3、4、6、12。 18 的因数:1、2、3、6、9、18。
公因数是 1、2、3、6,最大公因数是 6。
12 的倍数:12、24、36、48…… 18 的倍数:18、36、54……
最小公倍数是 36。检验:6×36=216,12×18=216。
例 2:8 和 12
8 的因数:1、2、4、8。 12 的因数:1、2、3、4、6、12。
最大公因数是 4。
8 的倍数:8、16、24、32…… 12 的倍数:12、24、36……
最小公倍数是 24。检验:4×24=96,8×12=96。
例 3:4 和 6 的最小公倍数不是 24
4 的倍数:4、8、12、16、20、24…… 6 的倍数:6、12、18、24……
12 已经是共同的倍数,比 24 小,所以最小公倍数是 12。只有两个数互质时,最小公倍数才等于它们的乘积。
易错
- 把最大公因数和最小公倍数弄反。公因数要能同时整除两个数,公倍数要能同时被两个数整除。
- 认为最小公倍数一定是两个数的乘积。4 和 6 的最小公倍数是 12。
- 找公因数漏掉 1。1 是所有非零自然数的公因数。
- 铺正方形时用长加宽。边长要同时整除长和宽,找公因数。
- 短除法只取一边的质因数。最大公因数要取两边共同的质因数。
练习
- 求 18 和 24 的最大公因数和最小公倍数。
- 求 9 和 15 的最大公因数和最小公倍数。
- 求 7 和 12 的最大公因数和最小公倍数。
- 把长 12 cm、宽 18 cm 的长方形纸裁成同样大的正方形,不许剩余,正方形边长最大是多少?能裁几个?
- 两盏灯分别每 6 秒、每 8 秒闪一次,同时闪过后,至少再过多少秒又同时闪?
- 两个数的最大公因数是 4,最小公倍数是 24,且两个数不相等。这两个数可能是多少?
答案
- 公因数是 1、2、3、6,最大是 6;18 的倍数为 18、36、54、72……,24 的倍数为 24、48、72……,最小公倍数是 72。
- 公因数是 1、3,最大是 3;9 的倍数为 9、18、27、36、45……,15 的倍数为 15、30、45……,最小公倍数是 45。
- 7 是质数,12 不含因数 7,最大公因数 1;最小公倍数 7×12=84。
- 边长取 12 和 18 的最大公因数 6 cm;18÷6=3,12÷6=2,共 3×2=6 个。
- 6 和 8 的最小公倍数是 24,至少再过 24 秒。
- 4 和 24,或 8 和 12。
高年级选学:把数拆成质数相乘
12=2×2×3,18=2×3×3。两边都有一个 2 和一个 3,所以最大公因数是 2×3=6。要同时包含 12 和 18 所需的因数,至少需要两个 2 和两个 3,所以最小公倍数是 2×2×3×3=36。先用重复乘法看清楚,2×2 可简记为 2²,3×3 可简记为 3²。
12 和 18 可以分别看作共同的 6 乘 2、乘 3。剩下的 2 和 3 没有大于 1 的公因数,所以最小公倍数是 6×2×3。这样可解释本例中“最大公因数×最小公倍数=原两数乘积”。只验证几个例子还不是对所有正整数的证明,基础部分先用列举法核对。