最大公約數
在素数帖子中,我们讨论了除数集。例如,给定一个自然数 $a$,自然数的除数集由下式给出:
$$\mathcal{D}(a) $$用于任何非零 $a$ 数。此外,我们看到 1 总是属于集合 $\mathcal{D}(a)$,$a$ 也是如此。
求自然数的除数
这样,一个数 $a$ 的除数集合是有限的。换句话说,我们有:
$$1\in \mathcal{D}(a) =\\{1,\dots, 一个\\}$$$$a\in \mathcal{D}(a) =\\{1,\dots, 一个\\}$$
这样,任意两个自然数$a$和$b$的因数的交集都有一个最大元素,即:
$$\mathcal{D}(a)\cap \mathcal{D}(b)\quad \Rightarrow \quad \text{有一个最大元素,对于自然的a和b。}$$说到最大,今天的致敬来自普林西比多尼斯的 Atobe Keigo。接下来,我们看一个易趣娃娃, Atobe 人物的学分是粉丝子网站.
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最大公约数的定义
如果任何(非零)自然数的除数之间的相遇(交集)具有最大值。然后我们可以定义:
定义:
给定任何非零(非零)自然数 $a$ 和 $b$。$a$ 和 $b$
$$\mathcal{D}(a)\cap \mathcal{D}(b)$$的因数的交集(“相遇”)有一个最大元素,我们调用 $a$ 和 $b$ 的最大公约数。
$$mdc(a, b) = \max\\{\mathcal{D}(a)\cap \mathcal{D}(b)\\}$$
最大公约数示例
给定自然数 12 和 18,12 和 18 的最大公约数是多少?
$$mdc(12,18) = ?$$| 自然数 $(n)$ | $\mathcal{D}(n)$ | 分隔线 |
|---|---|---|
| 12 | $\mathcal{D}(12)$ | $\\{ 1,2, 3, 4, 6, 12\\} $ |
| 18 | $\mathcal{D}(18)$ | $\\{ 1.2, 3, 6, 9, 18\\} $ |
下一步是检查 $12$ 和 $18$ 的除数之间的交集。由此,我们得到:
| $\mathcal{D}(12) \cap \mathcal{D}(18)$ | $mdc(12,18)$ |
|---|---|
| $\\{ 1,2, 3, 6\\} $ | $ \max\\{ 1,2, 3, 6\\} = 6 $ |
因此,$12$ 和 $18$ 的最大公约数是 $6$。
$$gc(12, 18) = 6$$最大公约数性质
以下是最大公约数属性:
- 对于任意两个非零自然数 $a$ 和 $b$,它是: $$gcd(a,b) = gcd(b,a)$$
例如,对于 $a = 12$ 和 $b = 18$
$$gcd(12,18) = gdc(18,12)=6$$| $mdc(12,18)$ | $mdc(18,12)$ |
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- 对于一个非零自然数$a$ $(a\neq 0)$ $b$的除数,则$mdc(a,b)=a$
例如,对于 $a = 6$ 和 $b = 18,$,我们注意到 6 是 18 的因数。因此:
$$mdc(6,18) = 6$$
对于任意两个非零自然数 $a$ 和 $b$,如果
- $$gcd(a,b) = 1$$
所以 $a$ 和 $b$ 是素数。
例如,对于 $a = 2$ 和 $b = 3$,我们有:
$$mdc(2,3) = 1$$所以 2 和 3 是素数。
最大公约数的几何例子
为了显示最大公约数方法,我们使用欧几里得方法。
令 $a$ 和 $b$ 为非零自然数。假设 $a=77$ 和 $b=21$。该方法基于用正方形覆盖矩形区域,其中边是自然数。
这样,我们只需计算 $mdc(77,21) = 7$通过几何方法获得的 77 和 21 之间的最大公约数由下式给出:
IMPA 和 MDC
Impa 门户:最大公约数
Impa Portal:最大公约数的性质
这是最大公约数 (gdc) 的简短摘要。
在下一篇文章中,我们将介绍最小公倍数。