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数学 5年级 困难

最大公因数与最小公倍数(专题复习)

从生活实例出发,系统梳理最大公因数与最小公倍数的概念、计算方法(列举法、短除法),通过维恩图、短除竖式等可视化工具直观理解,并结合实际应用问题与常见误区,帮助学生灵活掌握、综合运用。

最大公因数 最小公倍数 短除法 公因数 公倍数 五年级数学

一、情景引入

小明有12颗糖,小红有18颗糖,他们想把这些糖平均分给几个小朋友,每个小朋友分到的糖要同样多,而且不能有剩余。请问最多可以分给几个小朋友?每个小朋友分到几颗?

这个问题其实就是在找最大公因数——12和18的因数中,最大的公共因数。类似地,如果小明和小红同时算一列队伍报数,小明每12人一行,小红每18人一行,他们第一次站在同一位置时,总人数是多少?这就涉及到最小公倍数

二、概念回顾

1. 公因数与最大公因数

几个数公有的因数叫做它们的公因数,其中最大的一个叫做最大公因数。符号:(a,b)表示a和b的最大公因数。

2. 公倍数与最小公倍数

几个数公有的倍数叫做它们的公倍数,其中最小的一个(0除外)叫做最小公倍数。符号:[a,b]表示a和b的最小公倍数。

三、计算方法

1. 列举法

先分别列出两个数的所有因数(或倍数),再找出公共部分中的最大(或最小)值。例如:12的因数:1,2,3,4,6,12;18的因数:1,2,3,6,9,18;公因数:1,2,3,6;最大公因数=6。倍数列举类似,但要注意倍数无限,一般只找最小公倍数。

2. 短除法(分解质因数法)

用两个数公有的质因数连续去除,直到商互质为止。将所有的除数相乘得到最大公因数;再将所有的除数与最后的商相乘得到最小公倍数。这是最常用的方法,可以同时求出最大公因数和最小公倍数。

图1:12和18的因数集合图——公因数(1,2,3,6)位于重叠区域
12和18的因数维恩图12的因数18的因数公因数1241891236
图2:短除法求12和18的最大公因数(6)与最小公倍数(36)
短除法竖式2121836923最大公因数 = 2 × 3 =6最小公倍数 = 2 × 3 × 2 × 3 =36

四、典型例题

例1(基础)

求24和36的最大公因数和最小公倍数。

思路:用短除法计算。

解:
2 | 24 36
2 | 12 18
3 | 6 9
2 3
最大公因数 = 2×2×3 = 12;最小公倍数 = 2×2×3×2×3 = 72。

易错提醒:短除到最后要检查商是否互质(2和3互质),才能停止。

例2(中等)

有一盒糖果,平均分给6人剩3颗,平均分给8人也剩3颗。这盒糖果至少有多少颗?

思路:糖果数减去3后是6和8的公倍数,且取最小公倍数再加3。

解:先求[6,8] = 24。糖果数 = 24 + 3 = 27(颗)。验算:27÷6=4……3,27÷8=3……3,正确。

易错提醒:不要忘记加余数3,且要保证是最小值。

例3(综合应用)

一块长方形草坪,长36米,宽24米。现要用正方形花砖铺满(整块砖),要求花砖边长尽可能大,问边长最大是多少?需要多少块这样的花砖?

思路:边长最大是36和24的最大公因数;块数 = (长÷边长)×(宽÷边长)。

解:(36,24)= 12,所以边长最大12米。长边需要36÷12=3块,宽边需要24÷12=2块,共3×2=6块。

易错提醒:求块数时要用除法,别误用乘法;先算每边块数再相乘。

五、常见误区

  • 混淆最大公因数与最小公倍数:看到“最大”就取大数,看到“最小”就取小数。正确做法:找公因数时看因数,找公倍数时看倍数。
  • 短除法最后一步忘记把商也乘进去(对最小公倍数):很多同学只把除数相乘,忽略了最后的互质商。
  • 处理三个数时乱除:三个数求最大公因数要保证三个数都能同时被同一个质数整除;求最小公倍数时,每次要选两个数能整除即可。

六、学习建议

  • 每天练一组短除法(先分解质因数,再同时求最大公因数和最小公倍数)。
  • 做应用题时,先判断问题是“分东西”还是“求同时”:“分东西”用公因数,“求同时/下次相遇”用公倍数。
  • 注意“互质”的重要性:如果两个数是互质数(只有公因数1),最大公因数是1,最小公倍数是它们的乘积。

七、知识链接

本单元知识是后续学习的基石:

  • 约分 → 用分子分母的最大公因数化简分数。
  • 通分 → 用分母的最小公倍数作为公分母。
  • 分数的加减 → 依赖通分。
  • 比的应用 → 化简整数比用到最大公因数。

八、习题自测

  1. 求16和24的最大公因数和最小公倍数。
  2. 一条路长3米,另一条路长4米,现在要在两条路上等距安装路灯(两端都要装),每两盏灯间距最大是多少?最少要装多少盏?
  3. 用短除法求48、72和96的最大公因数和最小公倍数(提示:三个数)。

参考答案

  1. 最大公因数8,最小公倍数48。(短除法:2|16 24 → 2|8 12 → 2|4 6 → 2 3,最大=2×2×2=8,最小=2×2×2×2×3=48)
  2. 间距最大是3和4的最大公因数1米;路灯数:第一条路:3÷1+1=4盏,第二条路:4÷1+1=5盏,共9盏。(注意两端都要装,所以+1。若两端不装可不同)
  3. 最大公因数24,最小公倍数288。短除法过程:2|48 72 96 → 2|24 36 48 → 2|12 18 24 → 3|6 9 12 → 2 3 4(两两互质),最大公因数=2×2×2×3=24,最小公倍数=2×2×2×3×2×3×4=24×12=288(也可=24×2×3×4=576?注意:实际计算:最后商2,3,4,最小公倍数=24×2×3×4=576?我们检验:48,72,96的最小公倍数是288,因为96×3=288,72×4=288,48×6=288。所以最后一步要再除以一个2?重新计算短除法:2|48 72 96 → 24 36 48;2|24 36 48 → 12 18 24;2|12 18 24 → 6 9 12;3|6 9 12 → 2 3 4。此时2、3、4并非两两互质(2和4有公因数2),所以需要继续除:再除以2(只能整除2和4),剩下1 3 2。然后1,3,2互质。正确过程:2|48 72 96 → 2|24 36 48 → 2|12 18 24 → 3|6 9 12 → 2|2 3 4 → 1 3 2。最大公因数=2×2×2×3=24?注意最后一步除数2不是三个数公有的,所以最大公因数只乘到3,即2×2×2×3=24。最小公倍数=2×2×2×3×2×1×3×2=2×2×2×3×2×1×3×2=288。因此答案最大公因数24,最小公倍数288。