5-4-1.约数与倍数(一)
教学目标
1. 本讲主要对课本中的:约数、公约数、最大公约数;倍数、公倍数、最小公倍数性质的应用。
2. 本讲核心目标:让孩子对数字的本质结构有一个深入的认识,
例如:(1)约数、公约数、最大公约数;倍数、公倍数、最小公倍数的内在关系;
(2)整数唯一分解定理:让学生自己初步领悟“任何一个数字都可以表示为
而且表达形式唯一”
知识点拨
一、 约数、公约数与最大公约数概念
☆
△ △
☆
...
☆
△ 的结构,
(1)约数:在正整数范围内约数又叫因数,整数 a 能被整数 b 整除,a 叫做 b 的倍数,b 就叫做 a 的约数;
(2)公约数:如果一个整数同时是几个整数的约数,称这个整数为它们的“公约数”;
(3)最大公约数:公约数中最大的一个就是最大公约数;
(4)0 被排除在约数与倍数之外
1. 求最大公约数的方法
①分解质因数法:先分解质因数,然后把相同的因数连乘起来.
例如: 231 3 7 11
,
252
2
3
7
2
2
21
,所以 (231,252) 3 7
;
218 12
3 9 6
3 2
②短除法:先找出所有共有的约数,然后相乘.例如:
,所以 (12,18)
;
2 3 6
③辗转相除法:每一次都用除数和余数相除,能够整除的那个余数,就是所求的最大公约数.用辗转相
除法求两个数的最大公约数的步骤如下:先用小的一个数除大的一个数,得第一个余数;再用第一个余数除
小的一个数,得第二个余数;又用第二个余数除第一个余数,得第三个余数;这样逐次用后一个余数去除前
一个余数,直到余数是 0 为止.那么,最后一个除数就是所求的最大公约数.(如果最后的除数是 1,那么原
来的两个数是互质的).
例如,求 600 和 1515 的最大公约数: 1515 600
;所以 1515 和 600 的最大公约数是 15.
315
2
0
; 600 315 1 285
; 315 285 1 30
;
; 30 15 2
285 30 9 15
2. 最大公约数的性质
①几个数都除以它们的最大公约数,所得的几个商是互质数;
②几个数的公约数,都是这几个数的最大公约数的约数;
③几个数都乘以一个自然数 n ,所得的积的最大公约数等于这几个数的最大公约数乘以 n .
3. 求一组分数的最大公约数
先把带分数化成假分数,其他分数不变;求出各个分数的分母的最小公倍数 a;求出各个分数的分子的最
大公约数 b; b
a
即为所求.
4. 约数、公约数最大公约数的关系
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(1)约数是对一个数说的;
(2)公约数是最大公约数的约数,最大公约数是公约数的倍数
二、倍数的概念与最小公倍数
(1)倍数:一个整数能够被另一整数整除,这个整数就是另一整数的倍数
(2)公倍数:在两个或两个以上的自然数中,如果它们有相同的倍数,那么这些倍数就叫做它们的公倍数
(3)最小公倍数:公倍数中最小的那个称为这些正整数的最小公倍数。
1. 求最小公倍数的方法
①分解质因数的方法;
例如: 231 3 7 11
,
②短除法求最小公倍数;
252
2
2
2
3
,所以
7
231,252
2
2
2
3
7 11 2772
;
,所以
18,12
;
2 3 3 2 36
218 12
3 9 6
3 2
a b
( , )
a b
.
例如:
③[ , ]
a b
2. 最小公倍数的性质
①两个数的任意公倍数都是它们最小公倍数的倍数.
②两个互质的数的最小公倍数是这两个数的乘积.
③两个数具有倍数关系,则它们的最大公约数是其中较小的数,最小公倍数是较大的数.
3. 求一组分数的最小公倍数方法步骤
先将各个分数化为假分数;求出各个分数分子的最小公倍数 a ;求出各个分数分母的最大公约数 b ;b
a
即
为所求.例如: 3 5
,
4 12
[
]
[3,5]
(4,12)
15
4
注意:两个最简分数的最大公约数不能是整数,最小公倍数可以是整数.例如:
4. 倍数、公倍数、最小公倍数的关系
(1)倍数是对一个数说的;
(2)最小公倍数是公倍数的约数,公倍数是最小公倍数的倍数
三、最大公约数与最小公倍数的常用性质
1 4,
2 3
1,4
2,3
4
1. 两个自然数分别除以它们的最大公约数,所得的商互质。
如果 m 为 A 、B 的最大公约数,且 A ma ,B mb ,那么 a b、 互质,所以 A 、B 的最小公倍数为 mab ,
所以最大公约数与最小公倍数有如下一些基本关系:
① A B ma mb m mab
②最大公约数是 A 、 B 、 A B 、 A B 及最小公倍数的约数.
,即两个数的最大公约数与最小公倍数之积等于这两个数的积;
2. 两个数的最大公约和最小公倍的乘积等于这两个数的乘积。
即 ( , )
a b
,此性质比较简单,学生比较容易掌握。
[ , ]
a b
a b
3. 对于任意 3 个连续的自然数,如果三个连续数的奇偶性为
a)奇偶奇,那么这三个数的乘积等于这三个数的最小公倍数
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210
,210 就是 567 的最小公倍数
例如: 5 6 7
b)偶奇偶,那么这三个数的乘积等于这三个数最小公倍数的 2 倍
例如: 6 7 8 336
,而 6,7,8 的最小公倍数为 336 2 168
性质(3)不是一个常见考点,但是也比较有助于学生理解最小公倍数与数字乘积之间的大小关系,即“几
个数最小公倍数一定不会比他们的乘积大”。
四、求约数个数与所有约数的和
1. 求任一整数约数的个数
一个整数的约数的个数是在对其严格分解质因数后,将每个质因数的指数(次数)加 1 后所得的乘积。
如:1400 严格分解质因数之后为 3
2
,所以它的约数有(3+1)×(2+1) ×(1+1)=4×3×2=24 个。(包括 1 和
7
5
2
1400 本身)
约数个数的计算公式是本讲的一个重点和难点,授课时应重点讲解,公式的推导过程是建立在开篇讲过
的数字“唯一分解定理”形式基础之上,结合乘法原理推导出来的,不是很复杂,建议给学生推导并要求其掌
握。难点在于公式的逆推,有相当一部分常考的偏难题型考察的就是对这个公式的逆用,即先告诉一个数有
多少个约数,然后再结合其他几个条件将原数“还原构造”出来,或者是“构造出可能的最值”。
2. 求任一整数的所有约数的和
一个整数的所有约数的和是在对其严格分解质因数后,将它的每个质因数依次从 1 加至这个质因数的最
高次幂求和,然后再将这些得到的和相乘,乘积便是这个合数的所有约数的和。
3
3
21000
2
3
2
2 )(1 3)(1 5 5
如:
(1 2 2
此公式没有第一个公式常用,推导过程相对复杂,需要许多步提取公因式,建议帮助学生找规律性的记
,所以 21000 所有约数的和为
7
3 5
3
5 )(1 7)
74880
2
忆即可。
例题精讲
模块一、求最大公约数
【例 1】 把一张长 1 米 3 分米 5 厘米、宽 1 米 5 厘米的纸裁成同样大小的正方形纸块,而没有剩余,问:能
裁成最大的正方形纸块的边长是多少?共可裁成几块?
【考点】求最大公约数 【难度】2 星 【题型】解答
【解析】要把一张长方形的纸裁成同样大小的正方形纸块,还不能有剩余,这个正方形纸块的边长应该是长
【解析】
方形的长和宽的公约数.由于题目要求的是最大的正方形纸块,所以正方形纸块的边长是长方形的
长和宽的最大公约数.1 米 3 分米 5 厘米=135 厘米,1 米 5 厘米=105 厘米, (135,105) 15 ,长方
(平方厘米),共可
形纸块的面积为135 105 14175
裁成正方形纸块14175 225 63
(平方厘米),正方形纸块的面积为15 15 225
(张).
【答案】边长 15,裁成 63 块
【巩固】一个房间长 450 厘米,宽 330 厘米.现计划用方砖铺地,问需要用边长最大为多少厘米的方砖多少
【巩固】
块(整块),才能正好把房间地面铺满?
【考点】求最大公约数 【难度】2 星 【题型】解答
【解析】要使方砖正好铺满地面,房间的长和宽都应是方砖边长的倍数,也就是方砖边长厘米数必须是房间
【解析】
长、宽厘米数的公约数.由于题中要求方砖边长尽可能大,所以方砖边长应为房间长与宽的最大公
约数.450 和 330 的最大公约数是 30. 450 30 15
,共需15 11 165
, 330 30 11
(块).
【答案】边长 30,需要 165 块
【例 2】 将一个长和宽分别是是 1833 厘米和 423 厘米的长方形分割成若干修正在方形,则正方形最少是
)个。
(
(A)78
(C)5 (D)6
【考点】求最大公约数 【难度】2 星 【题型】选择
(B)7
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【关键词】华杯赛,初赛,第 3 题
【解析】本题不是求1833 与 423 的最大公约数,因为题目没有强调是相同正方形,所以应该用辗转相处法,
求商,因为1833 423=4
423 141=3
【答案】 B
,所以先切成 423 423
141
的共有 4 个 剩下长方形141 423
的
,所以应该还可以切成 3 个,所以一共有 4 3=7
个,选择 B
【例 3】 如图,某公园有两段路,AB=175 米,BC=125 米,在这两段路上安装路灯,要求 A、B、C 三点
各设一个路灯,相邻两个路灯间的距离都相等,则在这两段路上至少要安装路灯___个.
【考点】求最大公约数 【难度】2 星 【题型】填空
【关键词】华杯赛,六年级,初赛,第 7 题
【解析】175 与 125 的最大公约数为 25,所以取 25 米为两灯间距,175=25×7,125=25×5,AB 段应按 7+1
=8 盏灯,BC 段应按 5+1=6 盏灯,但在 B 点不需重复按灯,故共需安装 8+6-1=13(盏)
【答案】13 盏
【例 4】 把 20 个梨和 25 个苹果平均分给小朋友,分完后梨剩下 2 个,而苹果还缺 2 个,一共最多有多少个
小朋友?
【考点】求最大公约数 【难度】3 星 【题型】解答
【解析】此题相当于梨的总数是人数的整数倍还多 2 个,苹果数是人数的整数倍还缺 2 个,所以减掉 2 个梨,
【解析】
补充 2 个苹果后,18 个梨和 27 个苹果就都是人数的整数倍了,即人数是 18 和 27 的公约数,要求
最多的人数,即是 18 和 27 的最大公约数 9 了.
【答案】9 人
【例 5】 有 336 个苹果,252 个桔子,210 个梨,用这些水果最多可以分成多少份同样的礼物?在每份礼物
中,三样水果各多少?
【考点】求最大公约数 【难度】3 星 【题型】解答
【解析】此题本质上也是要求出这三种水果的最大公约数,有 (336,252,210)
【解析】
42
, 即可以分 42 份,每份中有
苹果 8 个,桔子 6 个,梨 5 个.
【答案】42 份,每份中有苹果 8 个、桔子 6 个、梨 5 个
【巩固】教师节那天,某校工会买了 320 个苹果、240 个桔子、200 个鸭梨,用来慰问退休的教职工,问用这
【巩固】
些果品,最多可以分成多少份同样的礼物(同样的礼物指的是每份礼物中苹果、桔子、鸭梨的个数彼
此相等)?在每份礼物中,苹果、桔子、鸭梨各多少个?
【考点】求最大公约数 【难度】3 星 【题型】解答
【解析】因为 (320,240,200)
【解析】
40 ,320 40 8
, 240 40 6
, 200 40 5
,所以最多可分 40 份,每份中有
8 个苹果 6 个桔子,5 个鸭梨.
【答案】可分 40 份,每份中有 8 个苹果 6 个桔子,5 个鸭梨.
模块二、约数
【例 6】 2004 的约数中,比 100 大且比 200 小的约数是
【考点】约数 【难度】1 星 【题型】填空
【关键词】希望杯,五年级,初赛,第 4 题,5 分
【解析】2004=3×4×167,所以结果为 167
【答案】167
。
【例 7】 过冬了,小白兔只储存了 180 只胡萝卜,小灰兔只储存了 120 棵大白菜,为了冬天里有胡萝卜吃,
小灰兔用十几棵大白菜换了小白兔的一些胡萝卜,这时他们储存的粮食数量相等,则一棵大白菜
可以换__________只胡萝卜。
【考点】约数 【难度】2 星 【题型】填空
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【关键词】希望杯,六年级,一试,第 13 题
【解析】方法一:若使他们存储粮食的数量相等,需要将小白兔的胡萝卜给小灰兔
(只),
但是本题需要去换,即若干次换完后要多 30 个胡萝卜即可,若想用十几颗大白菜换,而 30 里面只
有15 这个约数是十几,所以需要换 15 次,,每次换后要多 30 15=2
(只),所以 1 棵白菜换了 2 1=3
只胡萝卜
180 120
2=30
方法二:设 1 棵白菜换 x 只胡萝卜,灰兔用 a 棵白菜换胡萝卜,则
10,20
a
, 1 2
x
,∴ 15a
ax a
2 15
30
1
a x
,
,∴ 3x ,
180
⇒
即 1 棵白菜换了 3 只胡萝卜
a ax
120
【答案】 3 只
【例 8】 一个自然数,它的最大的约数和次大的约数的和是 111,这个自然数是________.
【考点】约数 【难度】3 星 【题型】填空
【关键词】华杯赛,六年级,决赛,第 7 题
【解析】因为 111 是奇数,而奇数=奇数+偶数,所以所求数的最大约数与次大约数必为一奇一偶。而一个
数的最大约数是其自身,而一个数如有偶约数此数必为偶数,而一个偶数的次大约数应为这个偶数
1
2
的
【答案】 74
,设这个次大约数为 a,则最大约数为 2a,a+2a=111,求得 a=37,2a=74,即所求数为 74。
【例 9】 一个两位数有 6 个约数,且这个数最小的 3 个约数之和为 10,那么此数为几?
【考点】约数 【难度】3 星 【题型】解答
【解析】最小的三个约数中必然包括约数 1,除去 1 以外另外两个约数之和为 9,由于 9 是奇数,所以这两个
【解析】
约数的奇偶性一定是相反的,其中一定有一个是偶数,如果一个数包含偶约数,那么它一定是 2 的
倍数,即 2 是它的约数。于是 2 是这个数第二小的约数,而第三小的约数是 7,所以这个两位数是
14 的倍数,由于这个两位数的约数中不含 3、4、5、6,所以这个数只能是 14 或 98,其中有 6 个约
数的是 98.
【答案】98
【例 10】如果你写出 12 的所有约数,1 和 12 除外,你会发现最大的约数是最小约数的 3 倍.现有一个整数
n,除掉它的约数 1 和 n 外,剩下的约数中,最大约数是最小约数的 15 倍,那么满足条件的整数 n
有哪些?
【考点】约数 【难度】3 星 【题型】解答
【解析】设整数 n 除掉约数 1 和 n 外,最小约数为 a,可得最大约数为15a ,那么
【解析】
n
3、5、a 都为 n 的约数.因为 a 是 n 的除掉约数 1 外的最小约数,那么 3
当 3
.所以满足条件的整数 n 有 60 和 135.
15 3
135
n
2
a 时,
【答案】n 有 60 和 135
a
15
15
a
a
a .当 2
n
a 时,
3 5
a
.则
15 2
;
60
2
2
2
模块三、公约数与最大公约数综合
【例 11】马鹏和李虎计算甲、乙两个两位数的乘积,马鹏把甲数的个位数字看错了,得乘积 473;李虎把甲
数的十位数字看错了,得乘积 407,那么甲、乙两数的乘积应是______.
【考点】公约数与最大公约数综合 【难度】3 星 【题型】填空
【解析】乙数是 473 与 407 的公约数.473 与 407 的最大公约数是 11,11 是质数,它的两位数约数只有 11,所
【解析】
,所以甲数是 47,甲、乙两数的乘积应为:47 11 517
.
,407 37 11
【答案】甲、乙两数的乘积应为: 47 11 517
以乙数是 11,又 473 43 11
【例 12】用 2、3、4、5、6、7 这六个数码组成两个三位数 A 和 B,那么 A、B、540 这三个数的最大公约数
最大可能是___________.
【考点】公约数与最大公约数综合 【难度】3 星 【题型】填空
【解析】
【解析】
2
3
3
2
,A、B、540 这三个数的最大公约数是 540 的约数,而 540 的约数从大到小排列依
5
540
次为:540、270、180、135、108、90……由于 A 和 B 都不能被 10 整除,所以 540、270、180 都不
是 A 和 B 的约数.由于 A 和 B 不能同时被 5 整除,所以 135 也不是 A 和 B 的公约数.540 的约数除
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去这些数后最大的为 108,考虑 108 的三位数倍数,有 108、216、324、432、540、648、756、864、
972,其中由 2、3、4、5、6、7 这六个数码组成的有 324、432 和 756,易知当 A 和 B 一个为 756、
另一个为 324 或 432 时,A、B、540 这三个数的最大公约数为 108,所以 A、B、540 这三个数的最
大公约数最大可能是 108.
【答案】108
【例 13】现有三个自然数,它们的和是 1111,这样的三个自然数的公约数中,最大的可以是多少?
【考点】公约数与最大公约数综合 【难度】3 星 【题型】解答
【解析】只知道三个自然数的和,不知道三个自然数具体是几,似乎无法求最大公约数.只能从唯一的条件“它
【解析】
们的和是 1111”入手分析.三个数的和是 1111,它们的公约数一定是 1111 的约数.因为1111 11 101
,
它的约数只能是 1,11,101 和 1111,由于三个自然数的和是 1111,所以三个自然数都小于 1111,
1111 不可能是三个自然数的公约数,而 101 是可能的,比如取三个数为 101,101 和 909.所以所求
数是 101.
【答案】101
【例 14】10 个非零不同自然数的和是 1001,则它们的最大公约数的最大值是多少?
【考点】公约数与最大公约数综合 【难度】3 星 【题型】解答
【解析】设 M 为这 10 个非零不同自然数的最大公约数,那么这 10 个不同的自然数分别可以表示为:
【解析】
1
2
2
,
(
10
,...,
,
a a
2
Ma ,其中 1
Ma Ma
那么根据题意有:
(
M a
1
因为 10 个不同非零自然数的和最小为 55,所以 M 最大可以为 13
) 1001 7 11 13
) 1
,...,
a
10
a
10
...
a
【答案】13
【巩固】100 个非 0 自然数的和等于 2006,那么它们的最大公约数最大可能值是(
【巩固】
【考点】公约数与最大公约数综合 【难度】3 星 【题型】填空
【关键词】华杯赛,决赛,第 8 题,10 分
【解析】2006=2×17×59,现在要求最大公约数最大,则让整个一百个数的和除以约数后的商尽可能的小,且
还应该为 2006 的一个约数,100 个非 0 自然数的和最小且符合是 2006 的一个约数的为 2×59=118。
所以,最大公约数的最大可能值为 17。
)。
【答案】17
【例 15】三个两两不同的正整数,和为 126,则它们两两最大公约数之和的最大值为
【考点】公约数与最大公约数综合 【难度】5 星 【题型】填空
【关键词】迎春杯,高年级,决赛,11 题
【解析】假设这三个数分别为 a , b , c ,且 a b c
,要求的是
a b c
,则
126
,
a b
.
,
b c
,
a c
的最
,a b 是 a 和 b 的最大公约数,根据辗转相除法求最大公约数的过程,可以知道
,
a b a
,a b 也是 b a 和
.
b a
a ,
,
a b
,b c
,a b
,b c
,a c
大值.
由于
,a b
a 的最大公约数,而一个数的约数不可能比这个数大,所以
,b c
,a c
同理可得,
c a
.
,a b
a ,
由
5
3
b
a
;
,b c
b ,
由
4
c b
;
,a c
a ,
由
三式相加可得
7
,
a b
故
也就是说
要使等号成立,必须使五个不等式
等号都成立,即
a ,
;
,a c
b ,
c b
得到
5
,
2
7
b a
a b
b a
a
得到
3
7 ,
4
c b
c b
b c
b
得到
7
,
7
a ;
c a
a c
7 ,
7
,
5
3
a c
b
a
b c
4
4
,
a b c
a c
7
7
,
a c
的最大值为 72.
a ,
,b c
,
b a
,b c
,a b
,
b a
,a b
b ,
a ,
126 72
.
,a b
,a b
c b
,
a b
,
a b
,
b c
,
b c
4
7
4
a
a b c
,
,b c
,
c b
b ,
,a c
,b c
,
c b
a ,得到 2
,a c
a , 4
a 中的
c
a ,
b
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:
1: 2 : 4
a b c
时等号成立.在本题中就是 a ,b ,c 分别为 18,36,72 时它们两两最大公约数之
即 :
和取得最大值 72.
小结:本题的结论1: 2 : 4 较容易猜到,但证明起来较困难.另外可能会有人猜到 :
到最大值,这是错误的.
1: 2 :3
时取
a b c
:
【答案】 72
【例 16】用1 9 这九个数码可以组成 362880 个没有重复数字的九位数,求这些数的最大公约数.
【考点】公约数与最大公约数综合 【难度】4 星 【题型】解答
【解析】 1 2
【解析】
,是 9 的倍数,因而 9 是这些数的公约数.又 123456789 和 123456798 这两个数只
差 9,这两个数的最大公约数是它们的差的约数,即是 9 的约数,所以 9 是这两个数的最大公约数.从
而 9 是这 362880 个数的最大公约数.
45
9
【答案】9
【例 17】少年宫手工组的小朋友们做工艺品“猪娃娃”。每个人先各做一个纸“猪娃娃”;接着每 2 个人合做一
个泥“猪娃娃”;然后每 3 个人合做一个布“猪娃娃”;最后每 4 个人合做一个电动“猪娃娃”。这样下
来,一共做了 100 个“猪娃娃”,由此可知手工组共有
个小朋友。
【考点】公约数与最大公约数综合 【难度】3 星 【题型】填空
【关键词】希望杯,4 年级,1 试
【解析】设有如果有
1,2,3,4
12 个人,12 个人做 12 个纸娃,6 个泥娃,4 个布娃,3 个电动娃,共 25 个,
做 100 要 4 个 12 人,即 48 人.
【答案】 48 人
【例 18】一根长为 L 的木棍,用红色刻度线将它分成 m 等份,用黑色刻度将它分成 n 等份(m>n)。(1)设 x
是红色与黑色刻度线重合的条数,请说明:x+1 是 m 和 n 的公约数;(2)如果按刻度线将该木棍锯
成小段,一共可以得到 170 根长短不等的小棍,其中最长的小棍恰有 100 根。试确定 m 和 n 的值。
【考点】公约数与最大公约数综合 【难度】5 星 【题型】解答
【关键词】华杯赛,决赛,14 题, 10 分
【解析】①
同样,
② 由题设,
所以,
,
,
,
,
,
即 13+n 是 13×13 的因数,13×13 只有 3 个因数:1,13, .所以,
甲追上乙的位置(3 分):③会判断丙在甲追上乙的时刻所爬行的距离(3 分)。
即 13+n 是 13×13 的因数,13×13 只有 3 个因数:1,13,13。所以,
13+n= ,n= -13=156,m=12。
求出正整 m,n 的另一方法:使
,
.
设 m=Ka,n=Kb,(a,b)=1,代入上式,
.
5-4-1.约数与倍数(一).题库
教师版
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(b 一 a)和 a,b 都互质,一定整除 K。记 d=
是正整数,b>a 则有:
.
由上式和 b>a,b=13,a=1,d=1。所以,K=12,m 和 n 有唯一解,m=13,n=156。
符:m=13,n=156。
【答案】(1)
,同样,
(2) m=13,n=156
5-4-1.约数与倍数(一).题库
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