算术基本定理
最大公约数和最小公倍数
重要程度:8 分
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<h2>最大公约数 (Greatest Common Divisor, GCD)</h2>
<p>两个或多个整数共有约数中最大的一个称为它们的最大公约数。</p>
<p><strong>符号表示:</strong>通常用 gcd(a, b) 或者 (a, b) 表示两个整数 a 和 b 的最大公约数。</p>
<h3>例题1:求48和60的最大公约数</h3>
<p>解:48 = 2<sup>4</sup> × 3<sup>1</sup>, 60 = 2<sup>2</sup> × 3<sup>1</sup> × 5<sup>1</sup></p>
<p>则 gcd(48, 60) = 2<sup>min(4,2)</sup> × 3<sup>min(1,1)</sup> = 2<sup>2</sup> × 3<sup>1</sup> = 12</p>
<h2>最小公倍数 (Least Common Multiple, LCM)</h2>
<p>两个或多个整数共有倍数中最小的一个称为它们的最小公倍数。</p>
<p><strong>符号表示:</strong>通常用 lcm(a, b) 或者 [a, b] 表示两个整数 a 和 b 的最小公倍数。</p>
<h3>例题2:求48和60的最小公倍数</h3>
<p>解:48 = 2<sup>4</sup> × 3<sup>1</sup>, 60 = 2<sup>2</sup> × 3<sup>1</sup> × 5<sup>1</sup></p>
<p>则 lcm(48, 60) = 2<sup>max(4,2)</sup> × 3<sup>max(1,1)</sup> × 5<sup>max(0,1)</sup> = 2<sup>4</sup> × 3<sup>1</sup> × 5<sup>1</sup> = 240</p>
<h2>最大公约数和最小公倍数的关系</h2>
<p>对于任意两个正整数 a 和 b,有以下关系式:</p>
<p>gcd(a, b) × lcm(a, b) = a × b</p>
<h3>例题3:验证gcd(48, 60) × lcm(48, 60) = 48 × 60</h3>
<p>解:gcd(48, 60) = 12, lcm(48, 60) = 240</p>
<p>则 12 × 240 = 2880, 而 48 × 60 = 2880</p>
<p>所以 gcd(48, 60) × lcm(48, 60) = 48 × 60 成立。</p>
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