Наибольшим общим делителем (НОД) двух целых чисел называется наибольший из их общих делителей. К примеру для чисел 12 и 8, наибольшим общим делителем будет 4.
Как найти НОД?
Способов найти НОД несколько. Мы рассмотрим один из часто используемых в математике — это нахождение НОД при помощи разложения чисел на простые множители. В общем случае алгоритм будет выглядеть следующим образом:
- разложить оба числа на простые множители (подробнее о разложении чисел на простые множители смотрите тут);
- выбрать одинаковые множители, входящие в оба разложения;
- найти их произведение.
Примеры нахождения наибольшего общего делителя
Рассмотрим приведенный алгоритм на конкретных примерах:
Пример 1: найти НОД 12 и 8
1. Раскладываем 12 и 8 на простые множители:
2. Выбираем одинаковые множители, которые есть в обоих разложениях. Это: 2 и 2
3. Перемножаем эти множители и получаем: 2 · 2 = 4
Ответ: НОД (8; 12) = 2 · 2 = 4.
Пример 2: найти НОД 75 и 150
Этот пример, как и предыдущий с легкостью можно высчитать в уме и вывести ответ 75, но для лучшего понимания работы алгоритма, проделаем все шаги:
1. Раскладываем 75 и 150 на простые множители:
2. Выбираем одинаковые множители, которые есть в обоих разложениях. Это: 3, 5 и 5
3. Перемножаем эти множители и получаем: 3 · 5 · 5 = 75
Ответ: НОД (75; 150) = 3 · 5 · 5 = 75.
Частный случай или взаимно простые числа
Нередко встречаются ситуации, когда оба числа взаимно простые, т.е. общий делитель равен единице. В этом случае, алгоритм будет выглядеть следующим образом:
Пример 3: найти НОД 9 и 5
1. Раскладываем 5 и 9 на простые множители:
Видим, что одинаковых множителей нет, а значит, что это частный случай (взаимно простые числа). Общий делитель — единица.
Наибольший общий делитель
4.3
Средняя оценка: 4.3
Всего получено оценок: 223.
4.3
Средняя оценка: 4.3
Всего получено оценок: 223.
Наибольший общий делитель – это еще один показатель, позволяющий упростить работу с дробями. Очень часто в результате вычислений получаются дроби с очень большими значениями числителя и знаменателя. Сокращать поэтапно такие числа можно, но это крайне долго, поэтому проще сразу найти НОД и сократить на него. Разберемся в теме подробнее.
Что такое НОД?
Наибольший общий делитель (НОД) ряда чисел – это наибольшее число, на которое можно без остатка разделить каждое из чисел ряда.
Это значение чаще всего используется для ряда из двух чисел. Просто потому, что сокращаются обычно два числа: числитель и знаменатель дроби. Нахождение НОД для большего количества значений не всегда оправдано, но вырабатывает навык.
Как найти НОД?
Для того, чтобы найти НОД необходимо каждое из чисел разложить на простые множители и выделить общую часть.
Специальной формулы для этого не придумали, зато есть алгоритм вычисления.
Приведем пример нахождения наибольшего общего делителя двух натуральных чисел: 540 и 252. Разложим 640 на простые множители. Последовательность действий такова:
- Делим число на наименьший из возможных простых чисел. То есть, если число можно разделить на 2, 3 или 5, то сначала нужно делить на 5. Просто, чтобы не запутаться.
- Получившийся результат делим на наименьшее из возможных простых чисел.
- Повторяем деление каждого полученного результата, пока не получим простое число.
Теперь проведем ту же процедуру на практике.
- 540 : 2=270
- 270:2=135
- 135 : 3 =45
- 45 : 3=15
- 15 : 5 = 3
Запишем результат в виде равенства 540=2*2*3*3*3*5. Для того, чтобы записать результат, нужно последнее получившееся число умножить на все делители.
Аналогично поступим с числом 252:
- 252 : 2=126
- 126: 2=63
- 63 : 3=21
- 21 : 3 = 7
Запишем результат: 252=2*2*3*3*7.
В каждом разложении есть одинаковые числа. Найдем их, это два числа 2 и два числа 3. Отличаются только 7 и 3*5.
Для того, чтобы найти НОД нужно перемножить общие множетели. То есть в произведении будет две двойки и две тройки.
НОД=2*2*3*3=36
Как можно это использовать?
Задача: сократить дробь $$252over540$$.
НОД для двух этих чисел мы уже находили, теперь просто воспользуемся уже посчитанным значением.
НОД = 36
Сократим числитель и знаменатель дроби на 36 и получим ответ.
$${252over540} ={7over15}$$ – чтобы быстро сократить, достаточно посмотреть на разложение чисел.
Если 540=2*2*3*3*3*5, а НОД=36=2*2*3*3, то 540 = 36*3*5. И если мы поделим 540 на 36, то получим 3*5=15.
Без НОД нам пришлось бы в одну длинную строку писать сокращения. К тому же, бывают случаи, когда непонятно, можно ли сократить дробь вообще. Для таких ситуаций в математике и придумали разложение чисел на простые множители и НОД.
Что мы узнали?
Мы узнали, что такое наибольший общий делитель пары чисел, разобрались, как можно использовать показатель на практике, решили задачу на нахождение НОД и применение НОД для сокращения дробей. Поняли, что с использованием НОД можно проще и быстрее сократить громоздкие дроби, найдя НОД для числителя и знаменателя.
Тест по теме
Доска почёта
Чтобы попасть сюда – пройдите тест.
Пока никого нет. Будьте первым!
Оценка статьи
4.3
Средняя оценка: 4.3
Всего получено оценок: 223.
А какая ваша оценка?
���������� ����� �������� ���������� ����������� �����
����� ���� ����� 48 � 60. ������� ��� �������� ����� 48: 1, 2, 3, 4, 6, 8, 12, 16, 24, 48. ����� ������� ��� �������� ����� 60: 1, 2, 3, 4, 5, 6, 10, 12, 15, 20, 30, 60. ����� ���������� ����� ���� ����������: 1, 2, 3, 4, 6, 12. ��� ��� ����� ����������� ������ ����������� ����� 48 � 60, ���������� ����� ��� ����� 12 ���������� ���������� ����� ���������.
��� ����� �������� ����������� ����� a � b ����� ����� ���������� ����� ��������. �� ������������ HOD(a,b) � ��������: “HOD �� a � b” . ��������, HOD(a,b ) = HOD(48,60) = 12.
������� ������� �����. ���� ����� a � b ������, ��� HOD(a,b) = 1, �� ����� ����� �������� ������� �������.
������: ����� 26 � 35 �������� ������� ��������, ���� ���� ��� ���������. ��� ��� $$
26 = 2 cdot 13$$ � $$35 = 5 cdot 7
$$ , �� HOD(26,35) = 1.
����� ����� ���������� ����� �������� ���������� �����, ���� �������� �� �� ������� ���������, ����� ����� ������� ��������� � ��������� ������������ ����� ������� ����������, ���� ������ �� ��� � ����������, �� ���������, �����������.
������: $$
quad quad
$$����� HOD(56,84,96)
�������:
$$ 56 = 2 cdot 2 cdot 2 cdot 7 = 2^3 cdot 7 $$
$$ 96 = 2 cdot 2 cdot 2 cdot 2 cdot 2 cdot 3 = 2^5 cdot 3 $$
$$ 84 = 2 cdot 2 cdot 3 cdot 7 = 2^2 cdot 3 cdot 7 $$
� ����� HOD(56,84,96) = $$ 2^2 $$ = 4
Для этого термина существует аббревиатура «НОД», которая имеет и другие значения, см. Нод.
Наибольшим общим делителем (НОД) для двух целых чисел и называется наибольший из их общих делителей[1]. Пример: для чисел 54 и 24 наибольший общий делитель равен 6.
Наибольший общий делитель существует и однозначно определён, если хотя бы одно из чисел или не равно нулю.
Возможные обозначения наибольшего общего делителя чисел и :
Понятие наибольшего общего делителя естественным образом обобщается на наборы из более чем двух целых чисел.
Связанные определения[править | править код]
Наименьшее общее кратное[править | править код]
Наименьшее общее кратное (НОК) двух целых чисел и — это наименьшее натуральное число, которое делится на и (без остатка). Обозначается НОК(m,n) или , а в английской литературе .
НОК для ненулевых чисел и всегда существует и связан с НОД следующим соотношением:
Это частный случай более общей теоремы: если — ненулевые числа, — какое-либо их общее кратное, то имеет место формула:
Взаимно простые числа[править | править код]
Числа и называются взаимно простыми, если у них нет общих делителей, кроме . Для таких чисел НОД. Обратно, если НОД то числа взаимно просты.
Аналогично, целые числа , где , называются взаимно простыми, если их наибольший общий делитель равен единице.
Следует различать понятия взаимной простоты, когда НОД набора чисел равен 1, и попарной взаимной простоты, когда НОД равен 1 для каждой пары чисел из набора. Из попарной простоты вытекает взаимная простота, но не наоборот. Например, НОД(6,10,15) = 1, но любые пары из этого набора не взаимно просты.
Способы вычисления[править | править код]
Эффективными способами вычисления НОД двух чисел являются алгоритм Евклида и бинарный алгоритм.
Кроме того, значение НОД(m,n) можно легко вычислить, если известно каноническое разложение чисел и на простые множители:
где — различные простые числа, а и — неотрицательные целые числа (они могут быть нулями, если соответствующее простое отсутствует в разложении). Тогда НОД(n,m) и НОК[n,m] выражаются формулами:
Если чисел более двух: , их НОД находится по следующему алгоритму:
-
- ………
- — это и есть искомый НОД.
Свойства[править | править код]
- Основное свойство: наибольший общий делитель и делится на любой общий делитель этих чисел. Пример: для чисел 12 и 18 наибольший общий делитель равен 6; он делится на все общие делители этих чисел: 1, 2, 3, 6.
- Если делится на , то НОД(m, n) = n. В частности, НОД(n, n) = n.
- . В общем случае, если , где – целые числа, то .
- — общий множитель можно выносить за знак НОД.
- Если , то после деления на числа становятся взаимно простыми, то есть, . Это означает, в частности, что для приведения дроби к несократимому виду надо разделить её числитель и знаменатель на их НОД.
- Мультипликативность: если взаимно просты, то:
-
- и поэтому представим в виде линейной комбинации чисел и :
- .
- Это соотношение называется соотношением Безу, а коэффициенты и — коэффициентами Безу. Коэффициенты Безу эффективно вычисляются расширенным алгоритмом Евклида. Это утверждение обобщается на наборы натуральных чисел — его смысл в том, что подгруппа группы , порождённая набором , — циклическая и порождается одним элементом: НОД(a1, a2, … , an).
Вариации и обобщения[править | править код]
Понятие делимости целых чисел естественно обобщается на произвольные коммутативные кольца, такие, как кольцо многочленов или гауссовы целые числа. Однако, определить НОД(a, b) как наибольший из общих делителей , нельзя, так как в таких кольцах, вообще говоря, не определено отношение порядка. Поэтому в качестве определения НОД берётся его основное свойство:
-
- Наибольшим общим делителем НОД(a, b) называется тот общий делитель, который делится на все остальные общие делители и .
Для натуральных чисел новое определение эквивалентно старому. Для целых чисел НОД в новом смысле уже не однозначен: противоположное ему число тоже будет НОД. Для гауссовых чисел число различных НОД возрастает до 4.
НОД двух элементов коммутативного кольца, вообще говоря, не обязан существовать. Например, для нижеследующих элементов и кольца не существует наибольшего общего делителя:
В евклидовых кольцах наибольший общий делитель всегда существует и определён с точностью до делителей единицы, то есть количество НОД равно числу делителей единицы в кольце.
См. также[править | править код]
- Бинарный алгоритм вычисления НОД
- Делимость
- Алгоритм Евклида
- Наименьшее общее кратное
Литература[править | править код]
- Виноградов И. М. Основы теории чисел. М.-Л.: Гос. изд. технико-теоретической литературы, 1952, 180 с.
Примечания[править | править код]
- ↑ Математическая энциклопедия (в 5 томах). — М.: Советская Энциклопедия, 1982. — Т. 3. страница 857
Доримедонт
29 ноября, 13:28
-1
Для начала числа раскладывают на простые множители
рассмотрим на примере 420 и 882
420 = 2 * 2 * 3 * 5 * 7
882 = 2 * 3 * 3 * 7 * 7
Далее
для НОД выбирают общие делители в числа
НОД (420, 882) = 2 * 3 * 7 = 42
для НОК одно из чисел умножают на недостающие делители второго числа
НОК (420, 882) = 420 * 3 * 7 = 882 * 2 * 5 = 8820
- Комментировать
- Жалоба
- Ссылка