武圣之冠

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数的认识 续4(2/3)

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半者,副置分母、子之数,以少减多,更相减损,求其等也。以等数约之。”

翻译成现代语言如下:

第一步:任意给定两个正整数;判断它们是否都是偶数。若是,则用2约简;若不是则执行第二步。

第二步:以较大的数减较小的数,接着把所得的差与较小的数比较,并以大数减小数。继续这个操作,直到所得的减数和差相等为止。

则第一步中约掉的若干个2与第二步中等数的乘积就是所求的最大公约数。

其中所说的“等数”,就是最大公约数。求“等数”的办法是“更相减损”法。所以更相减损法也叫等值算法。

例1、用更相减损术求98与63的最大公约数。

解:由于63不是偶数,把98和63以大数减小数,并辗转相减:

98-63=35

63-35=28

35-28=7

28-7=21

21-7=14

14-7=7

所以,98和63的最大公约数等于7。

这个过程可以简单的写为:

(98,63)=(35,63)=(35,28)=(7,28)=(7,21)=(7,14)=(7,7)=7.

例2、用更相减损术求260和104的最大公约数。

解:由于260和104均为偶数,首先用2约简得到130和52,再用2约简得到65和26。

此时65是奇数而26不是奇数,故把65和26辗转相减:

65-26=39

39-26=13

26-13=13

所以,260与104的最大公约数等于13乘以第一步中约掉的两个2,即1322=52。

这个过程可以简单地写为:

(260,104)=(65,26)=(39,26)=(13,26)=(13,13)=13.[1]

比较辗转相除法与更相减损术的区别

(1)都是求最大公因数的方法,计算上辗转相除法以除法为主,更相减损术以减法为主,计算次数上辗转相除法计算次数相对较少,特别当两个数字大小区别较大时计算次数的区别较明显。

(2)从结果体现形式来看,辗转相除法体现结果是以相除余数为0则得到,而更相减损术则以减数与差相等而得到。[2-3]

常用结论编辑

在解有关最大公约数、最小公倍数的问题时,常用到以下结论:

(1)如果两个自然数是互质数,那么它们的最大公约数是1,最小公倍数是这两个数的乘积。

例如8和9,它们是互质数,所以(8,9)=1,[8,9]=72。

(2)如果两个自然数中,较大数是较小数的倍数,那么较小数就是这两个数的最大公约数,较大数就是这两个数的最小公倍数。

例如18与3,18÷3=6,所以(18,3)=3,[18,3]=18。

(3)两个整数分别除以它们的最大公约数,所得的商是互质数。

例如8和14分别除以它们的最大公约数2,所得的商分别为4和7,那么4和7是互质数。

(4)两个自然数的最大公约数与它们的最小公倍数的乘积等于这两个数的乘积。

例如12和16,(12,16)=4,[12,16]=48,有4x48=12x16,即(12,16)x[12,16]=12x16。

(5)(a,b)iivelinearcoionofaandb.a与b的最大公约数是最小的a与b的正线性组合,即对于方程xa+yb=c来说,若x,a,y,b都为整数,那么c的最小正根为gcd(a,b).

历史发展编辑

古希腊数学家欧多克斯

在求解最大公约数的几种方法中,辗转相除法最为出名。辗转相除法是目前仍然在使用的历史最悠久的算法之一。它首次出现于几何原本(卷7命题1–2、卷10命题2–3)(大约公元前300年)。在卷7中用于整数,在卷10中用于线段的长度(也就是现在所说的实数,但是当时未有实数的概念)。卷10中出现的算法是几何的,两段线段a和b的最大公约数是准确测量a和b的最大长度。

这个算法可能并非欧几里得发明,而仅仅是将先人的结果编进他的几何原本。数学家、历史学家范德瓦尔登认为卷7的内容可能来自毕达哥拉斯学院出身的数学家写的关于数论的教科书。辗转相除法可能是被大约公元前375年的欧多克斯发现的,但也有可能更早之前就已经存在,因为欧几里得和亚里士多德的著作中都出现了?νθuφa?peσi?一词(anthyphairesis,意为“辗转相减”),

最小公倍数

最小公倍数(lea.m.),如果有一个自然数a能被自然数b整除,则称a为b的倍数,b为a的约数,对于两个整数来说,指该两数共有倍数中最小的一个。计算最小公倍数时,通常会借助最大公约数来辅助计算。

基本概况

最小公倍数(lea.m.),如果有一个自然数a能被自然数b整除,则称a为b的倍数,b为a的约数,对于两个整数来说,指该两数共有倍数中最小的一个。计算最小公倍数时,通常会借助最大公约数来辅助计算。其中,4是最小的公倍数,叫做他们的最小公倍数。例如,十天干和十二地支混合称呼一阴历年,干支循环回归同一名称的所需时间,就是12和10的最小公倍数,即是60──一个“甲子”。对分数进行加减运算时,要求两数的分母相同才能计算,故需要通分;假如令两个分数的分母通分成最小公倍数,计算量便最低。

方法

短除法

步骤:一、找出两数的最小公约数,列短除式,用最小约倍数去除这两个数,得二商;二、找出二商的最小公约数,用最小公约

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