Одной из задач, вызывающих проблему у современных школьников, привыкших к месту и не к месту использовать калькуляторы, встроенные в гаджеты, является нахождение наибольшего общего делителя (НОД) двух и более чисел.
Невозможно решить никакую математическую задачу, если неизвестно, о чём собственно спрашивают. Для этого нужно знать, что означает то или иное выражение, используемое в математике.
Содержание:
Общие понятия и определения
Необходимо знать:
- Если некое число можно использовать для подсчёта различных предметов, например, девять столбов, шестнадцать домов, то оно является натуральным. Самым маленьким из них будет единица.
- Когда натуральное число делится на другое натуральное число, то говорят, что меньшее число — это делитель большего.
- Если два и более различных числа делятся на некое число без остатка, то говорят, что последнее будет их общим делителем (ОД).
- Самый большой из ОД именуется наибольшим общим делителем (НОД).
- В таком случае, когда у числа есть только два натуральных делителя (оно само и единичка), оно называется простым. Самое маленькое среди них - двойка, к тому же она и единственное чётное в их ряду.
- В случае если у двух чисел максимальным общим делителем является единица, то они будут взаимно простыми.
- Число, у которого больше чем два делителя, именуется составным.
- Процесс когда находятся все простые множители, которые при умножении между собой дадут в произведении начальное значение в математике называют разложением на простые множители. Причём одинаковые множители в разложении могут встречаться неоднократно.
В математике приняты следующие записи:
- Делители Д (45) = (1;3;5;9;45).
- ОД (8;18) = (1;2).
- НОД (8;18) = 2.
Различные способы найти НОД
Проще всего ответить на вопрос как найти НОД в том случае, когда меньшее число является делителем большего. Оно и будет в подобном случае наибольшим общим делителем.
Например, НОД (15;45) = 15, НОД (48;24) = 24.
Но такие случаи в математике являются весьма редкими, поэтому для того, чтобы находить НОД используются более сложные приёмы, хотя проверять этот вариант перед началом работы все же весьма рекомендуется.
Способ разложения на простые сомножители
Если необходимо найти НОД двух или более различных чисел, достаточно разложить каждое из них на простые сомножители, а затем произвести процесс умножения тех из них, которые имеются в каждом из чисел.
Пример 1
Рассмотрим, как находить НОД 36 и 90:
- 36 = 1*2*2*3*3;
- 90 = 1*2*3*3*5;
НОД (36;90) = 1*2*3*3 = 18.
Теперь посмотрим как находить то же самое в случае трёх чисел, возьмём для примера 54; 162; 42.
Как разложить 36 мы уже знаем, разберёмся с остальными:
- 162 = 1*2*3*3*3*3;
- 42 = 1*2*3*7;
Таким образом, НОД (36;162;42) = 1*2*3 = 6.
Следует заметить, что единицу в разложении писать совершенно необязательно.
Рассмотрим способ, как просто раскладывать на простые множители, для этого слева запишем необходимую нам цифру, а справа станем писать простые делители.
Разделять колонки можно, как знаком деления, так и простой вертикальной чертой.
- 36 / 2 продолжим наш процесс деления;
- 18 / 2 далее;
- 9 / 3 и ещё раз;
- 3 / 3 сейчас совсем элементарно;
- 1 - результат готов.
Искомое 36 = 2*2*3*3.
Евклидов способ
Этот вариант известен человечеству ещё со времён древнегреческой цивилизации, он во многом проще, и приписывается великому математику Евклиду, хотя весьма похожие алгоритмы применялись и ранее. Этот способ заключается в использовании следующего алгоритма, мы делим большее число с остатком на меньшее. Затем наш делитель делим на остаток и продолжаем так действовать по кругу пока не произойдёт деление нацело. Последнее значение и окажется искомым наибольшим общим делителем.
Приведём пример использования данного алгоритма:
попробуем выяснить какой НОД у 816 и 252:
- 816 / 252 = 3 и остаток 60. Сейчас 252 разделим на 60;
- 252 / 60 = 4 в остатке на этот раз окажется 12. Продолжим наш круговой процесс, разделим шестьдесят на двенадцать;
- 60 / 12 = 5. Поскольку на сей раз никакого остатка мы не получили, то у нас готов результат, двенадцать будет искомым для нас значением.
Итак, по завершении нашего процесса мы получили НОД (816;252) = 12.
Действия при необходимости определения НОД если задано более двух значений
Мы уже разобрались, что делать в случае, когда имеется два различных числа, теперь научимся действовать, если их имеется 3 и более.
При всей кажущейся сложности, данная задача проблем у нас уже не вызовет. Сейчас мы выбираем два любые числа и определяем искомое для них значение. Следующим шагом отыскиваем НОД у полученного результата и третьего из заданных значений. Затем снова действуем по уже известному нам принципу для четвёртого пятого и так далее.
Заключение
Итак, при кажущейся большой сложности поставленной перед нами изначально задачи, на самом деле все просто, главное уметь выполнять безошибочно процесс делений и придерживаться любого из двух описанных выше алгоритмов.
Хотя оба способа и являются вполне приемлемыми, в общеобразовательной школе гораздо чаще применяется первый способ. Это связано с тем, что разложение на простые множители понадобится при изучении следующей учебной темы — определение наибольшего общего кратного (НОК). Но все же стоит ещё раз заметить - применение алгоритма Евклида ни в коей мере не может считаться ошибочным.
Видео
С помощью видео вы сможете узнать, как найти наибольший общий делитель.
