Математика EN

Тренажёры · Глава 4

НОД, НОК и алгоритм Евклида

Наибольший общий делитель и наименьшее общее кратное — через разложение на множители и через алгоритм Евклида, а на последнем уровне — уравнения Безу ax + by = c в целых числах.

Как решать

НОД — самое большое число, на которое делятся оба числа; НОК — самое маленькое, которое делится на оба. Для небольших чисел их видно из разложения на простые множители, а для больших быстрее алгоритм Евклида: он делит с остатком, не раскладывая ничего.

По шагам

  1. Через разложение: НОД — общие простые множители в наименьших степенях, НОК — все множители в наибольших степенях.
  2. Алгоритм Евклида: разделите большее число на меньшее с остатком, затем делитель — на остаток, и так далее, пока остаток не станет нулём. Последний ненулевой остаток — НОД.
  3. НОК найдите через НОД: $\text{НОК}(a, b) = \frac{a \cdot b}{\text{НОД}(a, b)}$.
  4. Уравнение $ax + by = c$ решается, только если $c$ делится на $\text{НОД}(a, b)$. Пройдите алгоритм Евклида обратно, выразив НОД через $a$ и $b$, и умножьте на $\frac{c}{\text{НОД}}$.
Большее число. Меньшее число. Остаток от деления $a$ на $b$: общие делители у пары не меняются, а числа становятся меньше. Пример: $703 = 2 \cdot 247 + 209$, $247 = 1 \cdot 209 + 38$, $209 = 5 \cdot 38 + 19$, $38 = 2 \cdot 19 + 0$. НОД — $19$.

Где ошибаются

  • В НОД берут множители в наибольшей степени, а в НОК — в наименьшей. Наоборот: НОД не может быть больше меньшего из чисел.
  • В алгоритме Евклида берут в ответ нулевой остаток или последнее частное. Ответ — последний ненулевой остаток.
  • В уравнении Безу забывают проверить делимость: у $6x + 9y = 7$ целых решений нет, потому что $7$ не делится на $3$.
  • Думают, что решение уравнения Безу одно. Их бесконечно много: к $x$ можно прибавлять $\frac{b}{d}t$, вычитая из $y$ величину $\frac{a}{d}t$.

Пример

Главы курса