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艾拉有一把糖果,她想分给她的朋友们。她决定把这些糖果分成三等份。然后她改变了主意,决定把它们分成4等份。艾拉可能吃到的最小糖果数是多少?
要回答这个问题,我们需要找到最小公倍数在3到4之间。本文将讨论这个想法,并介绍几种方法,我们可以使用这些方法来找到给定一组数字的最小公倍数。都准备好了吗?让我们开始吧!
在我们开始之前,让我们快速浏览一下与此相关的一些早期主题,即倍数和常见的倍数。
一个多个一个非零整数\(a \)是一个非零整数\(C\),它可以通过与另一个数字(比如\(B\))相乘得到。
从本质上讲,\ (B \)和\ (C \)是的倍数\ \ ()如果\ (B \)和\ (C \)都在乘法表里吗\ \ ()。倍数:一个数的倍数\ \ (),由通式给出,
\[\text{的倍数}\ a=a×z\]
在哪里\ (z \ \ mathbb {z} \)。一般来说,如果B = C \ \(\倍)然后\ \ ()和\ (B \)除数是(或?因素)\ (C \)或\(C\)是两者的倍数\ \ ()和\ (B \)。我们可以用乘法表找到给定数字的一组特定的倍数。
另一方面:
一个公倍数是两个(或多个)数字之间共享的倍数。
要找到给定一组数字的公倍数,您只需列出每个给定数字的倍数,并找出它们之间共享的任何相同倍数。为了回忆,让我们看一个例子。
找出2和6的前8个倍数。它们在这个给定范围内有公倍数吗?
解决方案
下表显示了2和6的前8个(非零)倍数。
前8倍 |
|
2 |
2,4,6,8,10,12,14,16 |
6 |
6、12、18、24、30、36、42、48 |
上表显示了2和6的公倍数对于这个区间是6岁和12岁。
你可以在主题中找到倍数和普通倍数的详细解释,倍数和常见的倍数,分别。
的最小公倍数的直接结果是常见的倍数。你可能会问,这是怎么回事?好吧,让我们回到前面的例子。
的最小公倍数(LCM)是两个(或多个)数之间共享的最小公倍数。
在整个讨论中,最低公倍数将缩写为LCM。
两个给定数之间的LCM表示\ \ ()和\ (b \),表示为
\[\text{LCM}(a, b)=c\]
式中\(c\)为LCM。在我们继续讨论寻找给定一组数字的LCM的方法之前,熟悉它们的一些独特性质可能会有所帮助。
下表描述了LCM的两个重要属性及其解释。
财产 |
描述与示例 |
两个的LCM质数总是给定数的乘积。 |
这双质数通常被称为互质。因为每一个质数数量有两个因素: 1和数字本身,任何协素数的唯一公因数是1。这个概念的一般公式表明,如果\(a\)和\(b\)是协素数,那么的LCM\(a\)和\(b\)等于\(\text{LCM}(a,b)=a\乘以b\)。 例如,给定两个协素数2和7,2和7的LCM是14 文本\ [\ {LCM}(2、7)= 2 \ * 7 = 14 \] |
任何一组数字的LCM永远不会小于给定的数字。 |
根据定义,LCM是最小的数量一组给定的数字可以分成。通常情况下,LCM将大于两个或至少一个给定的数字。例如,3和4的LCM是12,这确实比给定的数字大得多。对于一种特殊情况,给定一组数字,其中一个是另一个的因数,LCM大于数字本身。例如,假设我们被告知要找到9和18的LCM。因为9是18的因数,所以18是9和18的LCM。 |
LCM总是非零的,尽管零是任何一组数字之间最小的倍数。有三种方法可以找到给定一组数字的LCM,即:
清单的方法;
质因数分解法;
划分方法。
现在我们将依次研究每种方法,然后通过几个工作示例演示它们的技术。
这种方法只需要列出每个给定的倍数数量找出它们之间的最小公倍数。
重要提示:对于给定的一组数,这里不需要区间限制。要找到它们的LCM,只需确定您看到的数字之间共享的第一个最小公倍数就是LCM。你不需要列出所有的东西!直到它们的倍数相等为止。
下面是一个使用这种方法的例子。
求18和27的LCM。
解决方案
让我们先列出18和27的前几个(非零)倍数。
给定一组数字,列出它们的倍数,直到找到它们之间的第一个公倍数。您不需要列出超出该倍数的倍数,因为您只需要找到它们之间共享的最小可能倍数。
18的倍数是18 36,54, 72,…
27的倍数是27,54, 81,…
从上面的列表中,我们发现18和27的LCM是54。因此,\(\text{LCM}(18,27)=54\)。
现在让我们再看一个例子。
确定15、20和25的LCM。
解决方案
和前面一样,我们将列出15,20和25的前几个倍数。
15的倍数:15、30、45、60、75、90、105、120、135、150、165、180、195、210、225、240、255、270、285300,...
20的倍数:20、40、60、80、100、120、140、160、180、200、220、240、260、280,300, 320,…
25的倍数:25 50 75 100 125,150,175,200,225,250,275,300, 325,…
在这里,我们看到15,20和25的LCM是300,因此\(\text{LCM}(15,20,25)=300\)。
虽然这种方法看起来相当直接,但它并不像其他两种方法那样受欢迎。如果我们得到一组差异很大的数字,这种方法就会变得相当冗长和令人困惑。
例如,假设我们被告知要找到2和51的LCM。我们要花很长时间才能找到它们的公倍数因为我们要遍历所有2的倍数才能找到a数量最接近51。
要解决这个问题,我们需要使用质因数分解方法或公约数法,我们将在接下来的两节中看到。
为了更好地描述这些指令,让我们观察一个使用这种技术的例子。
求16,24和28的LCM。
解决方案
首先,让我们将这些给定的数字分解为其质因数的乘积。
\(16=2\乘以2\乘以2\乘以2\)
\(24=2\乘以2\乘以2\乘以3\)
\(28=2\乘以2\乘以7\)
现在我们把这些乘积写成指数形式。
\ (16 = 2 ^ 4 \)
24 = 2 ^ 3 \ \ (* 3 \)
\ (28 = 2 ^ 2 \ * 7 \)
从这里,注意到质因数是2、3和7,其中4、1和1分别是它们的最高次幂。因此,LCM是
{LCM} \(\文本(16、24、28)= 2 ^ 4 * 3 \ \ * 7 = 336 \)
现在让我们回到前面的难题上来。
2和51的LCM是多少?
解决方案
按照前面的例子,我们需要把2和51分解成它们的质因数的乘积。
\ (2 = 2 \)
17 \ \(51 = 3 \倍)
将这些乘积以指数形式表示就得到了
\ (2 = 2 ^ 1 \)
\ (51 = 3 ^ 1 \ * 17 ^ 1 \)
这里的质因数是2 3和17。这些质因数的最大幂都是1。因此,LCM是
\(\text{LCM}(2,51)=2\乘以3\乘以17=102\)
这里还有一个例子。
求63,125和245的LCM。
解决方案
和前面一样,让我们先把这些给定的数字分解成它的质因数的乘积。
\(63=3\乘以3\乘以7\)
\(125=5\乘以5\乘以5\)
\(245=5\乘以7\乘以7\)
现在我们用指数形式来表示这些乘积。
\ (63 = 3 ^ 2 \ * 7 \)
\ (125 = 5 ^ 3 \)
\(245 = 5 7 ^ 2 \ \倍)
在这种情况下,质因数是3、5和7,其中2、3和2分别是它们的最高次幂。因此,LCM是
\ \(文本{LCM}(63、125、245)= 3 ^ 2 \ * 5 ^ 3 ^ 2 = 55125 \ \倍)
这个技巧有三个步骤:
1.构造一个两列的除法表(如下所示)。把给定的数字放在第二列。第一列是质因数的位置。
主要的因素 |
鉴于数字 |
2.除最小素数数量它可以除至少一个给定的数字,并得到这个除法后的数字。不能被整除的数可以按原样写下来。
3.继续这个过程,直到最后一行给定数字的商为1。
4.所有质数相乘因素在第一列中获得。这是LCM。
在寻找LCM时,公共除法恰好是三种方法中最受欢迎的方法。这是因为我们可以简单地将所有给定的数字分组到一个除法表中。这里有一个例子。
60,72和84的LCM是多少?
解决方案
现在我们来构造除法表。
60,72,84 |
|
现在我们将开始我们的分割程序。注意,2是能被三个给定数整除的最小素数。记得把结果的商取下来!
2 |
60,72,84 |
30,36,42 |
同样,我们可以把这些数除以2。
2 |
60,72,84 |
2 |
30,36,42 |
15,18,21 |
现在注意到18是唯一能被2整除的数。所以我们只得到18的结果商。15号和21号将被原样拆除。
2 |
60,72,84 |
2 |
30,36,42 |
2 |
15,18,21 |
15 9 21 |
现在让我们继续这个过程,直到最后一行所有给定数字的商都是1。
2 |
60,72,84
|
2 |
30,36,42
|
2 |
15,18,21
|
3. |
15 9 21
|
3. |
5 3 7
|
5 |
5 1 7
|
7 |
1 1 7 |
1,1,1 |
瞧!我们有一个完整的除法表。我们现在通过所有素数相乘来计算LCM因素在上面表格的左手边。
\(\text{LCM}(60,72,84)=2\乘2\乘2\乘3\乘3\乘5\乘7=2^3\乘3^2\乘5\乘7=2520\)
在结束本节之前,我们将再看一个例子。
18、39、42的LCM是多少?
解决方案
和前面一样,我们将构造一个除法表,把这些给定的数除以最小的素数数量直到决赛行是所有1的商。
2 |
18 39 42 |
3. |
9、39、21 |
3. |
3 13 7 |
7 |
1、13、7 |
13 |
1、13、1 |
1,1,1 |
为了计算LCM,我们将所有素数相乘因素由上表第一列得到。
\(\text{LCM}(18,39,42)=2\乘以3\乘以3\乘以7\乘以13=2\乘以3^2\乘以7\乘以13=1638\)
在本节中,我们将比较LCM和HCF。注意,HCF是最高公因数的缩写。下表描述了它们的显著差异。
最低公倍数(LCM) |
最高公因数(HCF) |
LCM是给定一组数字之间共享的最小公倍数。 |
HCF是给定一组数字之间共享的最大公因数。 |
给定一组数字的LCM总是大于(或等于)给定的数字。 |
给定一组数字的HCF总是小于(或等于)给定的数字。 |
LCM是最小的数量一组给定的数字可以分成。 |
HCF是除一组给定数而不留下余数的最大数。 |
您可以在主题中找到对此的详细解释:最高公因数。
有两个条件将LCM和HCF的概念联系在一起,即
LCM和HCF公式;
的LCM和HCF分数。
在本节中,我们将通过一个相关的示例依次研究这些思想。
这个公式表明任意两个给定数的LCM和HCF的乘积总是等于这两个给定数的乘积。假设我们有两个数,\(a)和\(b
文本\ [\ {LCM} (a, b) \ * \文本{HCF} (a, b) = \ b \]
注意这个公式只适用于两个给定的数字。
给定数字6和8,LCM和HCF是
文本\ [\ {LCM}(6、8)= 24 \]
文本\ [\ {HCF}(6、8)= 2 \]
6和8的LCM与HCF的乘积为
文本\ [\ {LCM}(6、8){HCF} \ * \文本(6、8)= 24 \ * 2 = 48 \]
同样,6和8的乘积是48。因此,公式成立。
文本\ [\ {LCM}(6、8){HCF} \ * \文本(6、8)= 6 \ * 8 = 48 \]
假设我们有两个分数,\(\frac{a}{b})和\(\frac{c}{d})。我们可以用下面的推广公式得到这两个分数的LCM和HCF。
\[LCM=\frac{\text{LCM的分子}}{\text{HCF的分母}}\]
\[HCF=\frac{\text{HCF的分子}}{\text{LCM的分母}}\]
这里有一个例子。
求的LCM和HCF\(\frac{2}{3}\)和\(\frac{4}{5}\)。
解决方案
分子是2和4,分母是3和5。让我们从寻找所需的组件开始。
\[\text{LCM of molecules}=\text{LCM}(2,4)=4\]
文本\ [\ {LCM的分母}= {LCM} \文本(3、5)= 15 \]
\[\text{HCF of molecules}=\text{HCF}(2,4)=2\]
\[\text{HCF的分母}=\text{HCF}(3,5)=1\]
现在我们有了这些信息,我们可以求出给定分数的LCM和HCF。
\ [LCM = \压裂{4}{1}= 4 \]
\ [HCF = \压裂{2}{15}\]
我们将用几个应用LCM的工作示例来结束这个讨论。
使用质数因素方法推导出9、21和36的LCM。
解决方案
我们首先将这些给定的数字分解为其素数的乘积因素。
3 \ \(9 = 3 \倍)
7 \ \(21 = 3 \倍)
\(36=2\乘以2\乘以3\乘以3\)
现在我们用指数形式来表示这些乘积。
\ (9 = 3 ^ 2 \)
7 \ \(21 = 3 \倍)
\(36 = 2 ^ 3 ^ 2 \ \倍)
这里的质因数是2,3和7其中2,1和1分别是它们的最高次幂。因此,LCM为
\ \(文本{LCM}(36) 9日21日= 2 ^ 2 \ * 3 ^ 2 \ \ * 7 = 252)
这是另一个例子。
用公除法求出14,54和77的LCM。
解决方案
为了解决这个问题,我们将构造一个除法表,并将这些给定的数除以最小的素数数量直到决赛行是所有1的商。
2 |
14,54,77 |
3. |
7,27,77 |
3. |
7 9 77 |
3. |
7 3 77 |
7 |
7 1 77 |
11 |
1,1,11 |
1,1,1 |
LCM是上表第一列中所有素数因子的乘积。
\(\text{LCM}(14,54,77)=2\乘以3\乘以3\乘以3\乘以7\times11=2\乘以3\ 3\乘以7\times11= 4158\)
LCM也可以应用于现实世界的问题,正如我们在讨论开始时看到的那样。让我们回顾一下这个例子,并使用LCM的思想来解决它。
艾拉有一把糖果,她想分给她的朋友们。她决定把这些糖果分成三等份。然后她改变了主意,决定把它们分成4等份。最小的可能值是多少数量艾拉能吃多少糖果?
解决方案
根据上面的信息,我们观察到Ella能够将她的一把糖果分成3组和4组。最小的可能数量她能吃到的糖果应该是3和4的最小公倍数。让我们先列出3和4的前几个倍数。
3的倍数:3,6,9,12,15,…
4的倍数:4,8,12,16,…
通过查看上面的列表,我们发现3和4的LCM是12。因为12确实能被3和4整除,我们可以得出结论艾拉总共有12个糖果。
因此,如果艾拉把她的糖果分成3个相等的簇,她每堆会有4个糖果。然而,如果艾拉把她的糖果分成4个相等的一堆,每堆就有3个糖果。
我们将观察最后一个现实世界的例子来结束这个讨论。
艾米丽有一个后院花园,可以种植400到600种盆栽植物。一天,她带着一些盆栽植物回家,她想把它们种在她的花园里。她能把这些植物排成一排,每排63到81个花盆。她买了多少盆植物?
解决方案
为了找出艾米丽拥有的盆栽植物的数量,我们需要找到63和81的最小公倍数,因为她能够将它们排成63和81个盆栽的一排。进一步注意给定区间限制,我们只需要列出400和600之间63和81的倍数。
现在让我们列出63和81的倍数。
63的倍数是441 504 567
81的倍数是405 4668 567
从这里我们可以看到63和81的LCM是567。因此,艾米丽为她的后院花园购买了567株盆栽植物。
清单的方法;
质因数分解法;
划分方法。
LCM是给定一组数字之间共享的最小公倍数。
有3种方法可以找到LCM:
清单的方法;
质因数分解法;
划分方法。
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