题记
在最终的分析中,一切知识皆为历史往昔;在抽象的定义中,所有科学皆数学使然;在理性的范畴内,万物评判皆由统计而论。
——统计学泰斗 C.R.RAO
大家好!我是小刘同学!今天我们就来一同探索互质数的神秘世界!
一 互质数的释义
当两个非零自然数仅有1这个公约数时,它们就被称为互质数。
解释这一概念,互质数的本质在于两个非零自然数,但并非所有非零自然数都是互质数,只有公约数仅为1的两个非零自然数才能被称为互质数。例如:1和5、5和9、8和15、20和21等均为互质数。
二 互质数的判定指南
判定互质数的主要有以下5条准则:
1.首先明确,1和任意非零自然数都是互质数。
2.相邻的两个自然数必然互质。
例如:2和3、5和6等。
3. любые两个不同的质数一定是互质数。
例如:5和7、7和11等。
4.一个质数和一个合数,若不处于倍数关系,则必定互质。
一个质数和一个合数并非绝对互质,例如5和15;但若一个质数和一个合数不处于倍数关系,则它们必互质,例如5和12。
5.两个合数若不存在相同的质因数,则必定互质。
两个合数不一定互质,例如4和6;判别两个合数是否有相同的质因数,可先将其分解质因数,例如9和35。
以上5条判定规则可归纳为以下记忆口诀:1非零,互质;两相邻,互质;()质质,互质;质合非因倍,互质;合合无同因,互质。
三 互质数的奇妙用途
互质数主要应用于以下方面:其一,化简分数,以求最简分数;其二,求取最大公因数和最小公倍数。对于前者,根据最简分数的定义可知,分子分母互质的分数即为最简分数,例如4/25、5/8、5/12等,而这些均需应用到互质数的判定方法。对于后者,我们重点阐释如下。
(一)求两个数的最大公因数有3种情形:
1.判断是否互质,若互质,最大公因数为1;
2.判断是否是倍数关系,若为倍数关系,则最大公因数是数值较小的一个数;
3.若两个数既不互质、也不处于倍数关系,则需借助短除法或分解质因数法求取。
(二)与之对应的,求两个数的最小公倍数也有3种情形:
1.判断是否互质,若互质,最小公倍数为两个数相乘所得;例如21和35,若两个数不互质,就必须采用短除法,而不能直接将两个数相乘所得作为最小公倍数;
2.判断是否是倍数关系,若处在倍数关系,则最小公倍数为数值较大的一个数,即为另一个数的倍数;
3.若两个数既不互质、也不处于倍数关系,则需借助短除法或分解质因数法求取。(与求最大公因数的最后一点相同)
四 短除法与分解质因数法的应用
使用短除法求最大公因数(a,b)=c,求两个数时须将除数相乘,求三个数时与求两个数时一致;
使用短除法求最小公倍数〖m,n〗=q,求两个数时是除数乘商,而求三个数时则须两两互质,若任意两个数不互质,我们均需继续除下去。
五 相关关键概念
(一)自然数
用于表示事物个数的0,1,2,3,4,5......称作自然数。
正整数、0、负整数统称为整数,而自然数是整数的一部分。自然数有无限多个,最小的自然数是0,没有最大的自然数。
“1”是自然数的基本单位,任何自然数均由若干个“1”组成。
(二)质数、合数、平方数
一个数除了1和它本身,没有其他因数,这个数称为质数(也称素数)。例如:2,3,5,7,11等。
一个数除了1和它本身,还有其他因数,这个数称为合数。例如:4,6,8,9,10等。
自然数1既不是质数,也不是合数。
而平方数(或完全平方数),指的是可以写成某个整数的平方的数,即其平方根为整数的数。例如,9=3×3,9是一个平方数。
(三)质因数与分解质因数
每个合数均可以表示成几个质数相乘的形式,这几个质数称为该合数的质因数。
将一个合数表示成质因数相乘的形式,称为分解质因数。
(四)因数和倍数,以及最大公因数和最小公倍数
如果数a可以被数b整除,a就称为b的倍数,b就称为a的因数。任何整数均可被1整除,故任何整数都是1的倍数,1是任何整数的因数。
多个自然数的公有因数,称为这些数的公因数。其中最大的一个,称为这些数的最大公因数。
而多个自然数的公有倍数,称为这些数的公倍数。其中最小的一个,称为这些数的最小公倍数。
今天的学习之旅告一段落,我们下次继续学习!
谢谢大家的支持!