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最大公因数与最小公倍数

专题简介
最大公因数(GCD):两个或多个数共有的最大因数。如 gcd(12,18) = 6。
最小公倍数(LCM):两个或多个数共有的最小倍数。如 lcm(12,18) = 36。
关系:gcd × lcm = 两数之积(仅两数时)。
求法:短除法、质因数分解法、辗转相除法。

常用技巧
【短除法】用公共质因数连续去除,直到互质,所有除数之积 = GCD,所有除数和余数之积 = LCM。
【质因数分解】GCD = 公共质因数的最低幂次之积,LCM = 所有质因数的最高幂次之积。
【辗转相除法(欧几里得算法)】gcd(a,b) = gcd(b, a mod b),递归到余数为 0。
【GCD×LCM = a×b】仅适用于两个数的情况。
【互质】gcd(a,b) = 1 时,两数互质,lcm = a×b。

常见易错点
× GCD×LCM = a×b 只对两个数成立,三个数不成立。
× 短除法要除到商互质为止,不能提前停。
× 互质 ≠ 两个都是质数(如 9 和 4 互质但都不是质数)。
× 1 和任何数都互质,gcd(1,n) = 1。

练习摘录

GCD 和 LCM 的口诀?

公因数找最大(GCD), 公倍数找最小(LCM)。 短除法一直除到互质, 除数乘积是 GCD, 所有数乘积是 LCM。

用短除法求 $gcd(24,$ 36) 和 $lcm(24,$ 36)。

提示:用公共因数连续除。 24, 36 ÷ 2 → 12, 18 12, 18 ÷ 2 → 6, 9 6, 9 ÷ 3 → 2, 3(互质) gcd = $2 \times 2$×3 = 12 lcm = $2 \times 2$×$3 \times 2$×3 = 72 验证:$12 \times 72=864$ = $24 \times 36$ ✓

用辗转相除法求 $gcd(48,$ 18)。

提示:gcd(a,b) = gcd(b, a mod b)。 $gcd(48,$ 18): 48 ÷ 18 = 2 余 12 → $gcd(18,$ 12) 18 ÷ 12 = 1 余 6 → $gcd(12,$ 6) 12 ÷ 6 = 2 余 0 → $gcd(6,$ 0) = 6 $gcd(48,$ 18) = 6

gcd 和 lcm 的关系:gcd × lcm = a × b,验证一下。

提示:$gcd(24,36)$ = 12, $lcm(24,36)$ = 72。 $12 \times 72=86424 \times 36=864$ 864 = 864 ✓ 注意:只对两个数成立!

三个数 $gcd(12,$ 18, 24) 和 $lcm(12,$ 18, 24) 怎么求?

提示:可以两个两个求,也可以用短除法。 短除法: 12,18,24 ÷ 2 → 6,9,12 6,9,12 ÷ 3 → 2,3,4(互质) gcd = $2 \times 3=6$ lcm = $2 \times 3$×$2 \times 3$×4 = 144 注意:三个数的 gcd×lcm $\ne$ 三数之积!

甲每隔 6 天去一次图书馆,乙每隔 8 天去一次,今天同时去了,下次同时去是几天后?

提示:求 6 和 8 的最小公倍数。 $lcm(6,$ 8) = 24 24 天后两人同时去图书馆。 注意:每隔 6 天 = 每 7 天去一次? 如果『每隔』=『每』,则 $lcm(6,8)=24$。 如果『每隔』=『间隔』,则 $lcm(7,9)=63$。 要看题目表述。

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