黃旭軍
老師走進(jìn)教室門(mén)口,聽(tīng)到教室里吵成一團(tuán)。
原來(lái)同學(xué)們都在指著黑板上的例題議論紛紛。
例題:求6和8的最大公因數(shù)。
寫(xiě)出6的因數(shù):1,2,3,6。
寫(xiě)出8的因數(shù):1,2,4,8。
所以6和8的最大公因數(shù)是2。
老師說(shuō):“很好呀,沒(méi)錯(cuò)呀!”數(shù)學(xué)課代表說(shuō):“老師,有很大的問(wèn)題,我發(fā)現(xiàn)數(shù)字要是大一點(diǎn),這個(gè)方法做起來(lái)就太復(fù)雜了!”
“對(duì),太復(fù)雜了!”很多同學(xué)應(yīng)和道。
老師說(shuō):“求最大公因數(shù)除了上面這種方法,還有短除法和輾轉(zhuǎn)相除法(更相減損術(shù),這兩種方法原理相同)!既然大家這么好學(xué),今天就告訴大家一些“獨(dú)家秘方”吧!”
例1 一個(gè)房間地面長(zhǎng)450厘米,寬330厘米,現(xiàn)在計(jì)劃用正方形的方磚鋪房間的地面,請(qǐng)問(wèn)方磚的邊長(zhǎng)最長(zhǎng)為多少厘米,才能正好將房間的地面無(wú)空隙地鋪滿?
方磚邊長(zhǎng)的值需要既是450的因數(shù),又是330的因數(shù)。所以方磚邊長(zhǎng)的值需要是450和330的公因數(shù)。求方磚的最長(zhǎng)邊長(zhǎng)也就轉(zhuǎn)化成求450和330的最大公因數(shù)。
寫(xiě)出450的因數(shù):1,2,6,9,10,15,18,25,30,45,60,225,450。
寫(xiě)出330的因數(shù):1,2,3,5,6,10,11,15,22,30,33,55,66,110,165,330。
找出二者所有的公因數(shù):1,2,6,10,15,30。由此可見(jiàn),450和330的最大公因數(shù)是30。
答:方磚的邊長(zhǎng)最長(zhǎng)為30厘米,才能正好將房間地面無(wú)空隙地鋪滿。
求450和330的最大公因數(shù),可以用短除法。短除法就是先找出兩個(gè)數(shù)的公因數(shù),再用原數(shù)分別除以這個(gè)因數(shù),把商寫(xiě)下來(lái)之后,再繼續(xù)找這兩個(gè)商的因數(shù),以此類推。直到最后所剩數(shù)的公因數(shù)為1。再將左側(cè)一列的數(shù)相乘,所得結(jié)果便是我們要求的最大公因數(shù)。
用短除法求450和330的最大公因數(shù)的具體計(jì)算過(guò)程如右圖,所以450和330的最大公因數(shù)是5×3×2=30。
答:方磚的邊長(zhǎng)最長(zhǎng)為30厘米,才能正好將房間地面無(wú)空隙地鋪滿。
例2 兩根繩子的長(zhǎng)度分別是8251厘米和8177厘米,把它們盡可能剪成一些同樣長(zhǎng)度的短繩。那么這些短繩每根的長(zhǎng)度最長(zhǎng)是多少?
剪成同樣長(zhǎng)度的短繩,也可以看成是求出8251和8177的公因數(shù)。而求這些短繩最長(zhǎng)的長(zhǎng)度,也就是求8251和8177的最大公因數(shù)。
我們知道8251和8177各自的因數(shù)有很多,而8251和8177兩個(gè)數(shù)本身也比較大,求二者的公因數(shù)并不適合用短除法,因?yàn)橛?jì)算起來(lái)會(huì)十分復(fù)雜。那么8251和8177的公因數(shù)要怎么求呢?
我們?cè)囍幂氜D(zhuǎn)相除法的原理來(lái)解決這個(gè)問(wèn)題。
根據(jù)輾轉(zhuǎn)相除法原理,設(shè)兩個(gè)數(shù)的最大公因數(shù)是x,則有8251=ax,8177=bx,8251-8177=74=ax-bx=(a-b)x,也就是74=(a-b)x。
將74分解質(zhì)因數(shù),74=37×2。而8251和8177都是奇數(shù),二者的最大公因數(shù)不可能是2,所以8251和8177的最大公因數(shù)是37。這些短繩每根的長(zhǎng)度最長(zhǎng)是37厘米。
數(shù)學(xué)大王·中高年級(jí)2019年10期