最小公倍数计算器

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最小公倍数 (LCM) 是学生需要知道的数学指标,以便有效地处理分数。 NOC 作为中学课程的一部分进行研究,尽管材料表面上看起来很复杂,但对于知道乘法口诀表和知道如何处理度数的学生来说,这个主题不会造成问题。

LCM定义

在开始熟悉 LCM 之前,有必要了解其更广泛的概念 - 我们正在讨论术语“公倍数”的定义及其在实际计算中的作用。

几个数的公倍数是一个自然数,可以除以这些数中的每一个而没有余数。 换句话说,一系列整数的公倍数是可以被给定系列中的每个数字整除的任何整数。

在我们的例子中,我们将关注整数的公倍数,其中没有一个等于零。

关于自然数的个数,我们可以套用“公倍数”的概念,那么一个数列中可以有两个、三个、四个甚至更多。

最常见的公倍数是最小公倍数 - LCM 是系列中所有数字的最小公倍数的正值。

NOC 示例

从最小公倍数的定义及其数学本质可知,数个数总有一个最小公倍数。

最小公倍数的最短形式是:

  • a1, a2, ..., 形式为 LCM (a1, a2, ..., ak) 的 ak。

此外,在一些资料中您可以找到以下形式的写作:

  • a1, a2, ..., ak 形式为 [a1, a2, ..., ak]。

为了演示一个示例,让我们采用两个整数的 LCM:4 和 5。生成的表达式将如下所示:

  • LCM(4, 5) = 20。

如果我们对以下四个数字取 LCM:3、-9、5、-15,我们得到符号:

  • LCM(3, −9, 5, −15) = 45。

即使是最简单的写作示例也表明,找到一组数字的最小公倍数绝非易事,而且找到它的过程可能相当复杂。 在计算最小公倍数时,有一些特殊的算法和技术被积极使用。

LCM和GCD有什么关系

数学计算中已知的一个值,称为最小公约数(以下简称GCD),通过以下定理与LCM相关联:“两个正整数a和b的最小公倍数(LCM)等于数字 a 和 b 除以 a 和 b 的最大公约数 (gcd) 的乘积。

您可以使用如下数学表达式来描述这个定理:

  • LCD (a, b) = a ⋅ b / GCD (a, b)。

作为这个定理的证明,我们提出了一些数学研究。

假设 m 是 a 和 b 的特定倍数。 因此,m 可以被 a 整除,并且根据可整除性的定义,存在某个整数 k,我们可以用它写出等式:

  • m = a ⋅ k。

但是,我们也知道 m 也可以被 b 整除,所以 a ⋅ k 也可以被 b 整除。

我们将使用符号 d 来表示表达式 GCD (a, b)。 所以我们可以用表达式来写相等:

  • a = a1 ⋅ d,
  • b = b1 ⋅ d.

这里:

  • a1 = a / d,
  • b1 = b / d,

其中 a1 和 b1 是互质数。

上面得到的 a ⋅ k 可以被 b 整除的条件允许我们写出下面的表达式: a1 ⋅ d ⋅ k 可以被 b1 ⋅ d 整除,根据整除性的性质,这等价于条件是 a1 ⋅ k 可以被 b1 整除。

因此,根据互质数的性质,由于a1 ⋅ k可以被b1整除,而a1不能被b1整除(a1和b1是互质数),那么k一定可以被b1整除。 在这种情况下,我们必须有一些整数 t,其表达式为真:

  • k = b1 ⋅ t,

从那以后

  • b1 = b / d,

然后:

  • k = b / d ⋅ t。

代入表达式

  • m = a ⋅ k

代替 k 它的表达式是 b / d ⋅ t,我们得出最终的等式:

  • m = a ⋅ b / d ⋅ t。

所以我们得到了一个等式,它指定了 a 和 b 的所有公倍数的形式。 由于根据条件 a 和 b 是正数,因此对于 t = 1,我们得到它们的最小正公倍数,等于 a ⋅ b / d。

因此,我们证明了

  • LCD (a, b) = a ⋅ b / GCD (a, b)。

了解与 LCM 相关的基本规定和规则有助于更好地理解其在数学中的实际意义,还可以让您积极地将其用作计算中的应用单元,其中了解 LCM 值是先决条件。

如何找到最小公倍数

如何找到最小公倍数

研究最小公倍数 (LCM) 时出现的第一个问题:它的实际意义是什么,它在数学计算中有何用处?

当然,在像数学这样的科学中,没有无用的函数,每个函数都是进行任何特定计算所必需的。 NOC 也不例外。

LCM适用的地方

大多数情况下,LCM 用于需要将分数化简为公分母的计算。 大多数学校课程的示例和任务中都可以找到此操作。 通常,这是高中框架内的教材。

此外,如果要解决的问题中存在这些条件,则 LCM 可以充当所有倍数的公约数。

在实践中,有些问题不仅需要找到两个数字的倍数,而且还需要找到更多数字的倍数 - 三,五......初始数字的数量越大条件,我们在解决问题的过程中必须执行的操作越多。 好消息是在这种情况下解决方案的复杂性不会增加。 只有计算的规模会发生变化。

寻找LCM的方法

第一种方式

例如,让我们计算数字 250、600 和 1500 的最小公倍数。

让我们从分解数字开始:

  • 250 = 2 ⋅ 5 ⋅ 5 ⋅ 5 = 2¹ ⋅ 5³。

在这个例子中,我们进行了因式分解而不减少。

接下来,我们对其余数字执行类似的操作:

  • 600 = 2 ∙ 2 ∙ 2 ∙ 3 ∙ 5 ∙ 5 = 2³ ∙ 3¹ ∙ 5²。
  • 1500 = 2 ∙ 2 ∙ 3 ∙ 5 ∙ 5 ∙ 5 = 2² ∙ 3¹ ∙ 5³。

要组成一个表达式,必须指定所有因数,在我们的例子中是 2、3、5 - 对于这些数字,您需要确定最大次数。

最小立方厘米 = 3000。

应该注意的是,所有乘数都必须完全简化。 如果可能,分解到明确的级别。

接下来,我们检查:

  • 3000 / 250 = 12 是正确的;
  • 3000 / 600 = 5 是正确的;
  • 3000 / 1500 = 2 是正确的。

这种计算 LCM 的方法的优点是它的简单性 - 这种计算不需要特殊技能和高数学知识。

第二种方法

许多数学计算可以通过利用分几步执行的能力来简化。 计算最小公倍数也是如此。

我们将在下面看到的方法适用于一位数和两位数的示例。

为了更简单、更直观地表示流程,我们需要创建一个表格,其中将输入以下值:

  • 列 - 被乘数;
  • 到线 — 乘数。

交集处的单元格将包含被乘数和乘数的乘积值。 对于那些不喜欢使用表格的人,有一种更简单的书写形式 - 在一行中,我们的数字结果被写入从 1 到无穷大的整数。 在某些情况下,记下 3-5 个点就足够了。 其余数字进行类似的计算过程。 执行此操作,直到找到所有值中最小的公倍数。

求出数字 30、35 和 42 的公倍数:

  • 求 30 的倍数:60、90、120、150、180、210、250,...
  • 求 35 的倍数:70、105、140、175、210、245,...
  • 找出 42 的倍数:84、126、168、210、252,...

我们得到了三行彼此不同的数字,但是,在每一行中都有相同的数字 - 210。这个数字是给定数字的最小公倍数。

我们研究了计算一系列数字的最小公倍数的最简单方法。 还有其他一些特殊的算法,它们在计算过程中可能会有一些差异,但计算的结果是一样的。 此外,您现在可以在网上找到大量在线计算器,让您无需繁琐的自我计算即可找到最小公倍数 (LCM)。