OdrabiamyPremiumBasicfiszki
÷×

NWD i NWW – obliczanie oraz zastosowania

Matematyka · autor: poziomka

Zestaw wyjaśnia, czym są największy wspólny dzielnik i najmniejsza wspólna wielokrotność. Zawiera metody obliczania przez rozkład na czynniki pierwsze i algorytm Euklidesa, a także zadania praktyczne typowe dla szkoły średniej.

25 fiszek24 pytań · 3 etapynotatkaSzkoła średnia

1.Największy wspólny dzielnik (NWD)

Największa dodatnia liczba naturalna, która dzieli bez reszty każdą z rozważanych liczb. Zapis: NWD(a,b)\operatorname{NWD}(a,b).

2.Najmniejsza wspólna wielokrotność (NWW)

Najmniejsza dodatnia liczba naturalna, która jest wielokrotnością każdej z rozważanych liczb. Zapis: NWW(a,b)\operatorname{NWW}(a,b).

3.Dzielnik liczby

Liczba naturalna dd, która dzieli liczbę aa bez reszty. Zapis dad\mid a oznacza, że istnieje liczba całkowita kk taka, że a=dka=d\cdot k.

4.Wielokrotność liczby

Liczba postaci aka\cdot k, gdzie kk jest liczbą całkowitą. Na przykład 2424 jest wielokrotnością 66, ponieważ 24=6424=6\cdot4.

5.Liczby względnie pierwsze

Dwie liczby naturalne są względnie pierwsze, gdy ich NWD jest równy 11. Nie muszą przy tym same być liczbami pierwszymi.

6.Liczba pierwsza

Liczba naturalna większa od 11, mająca dokładnie dwa dodatnie dzielniki: 11 oraz samą siebie.

7.Rozkład na czynniki pierwsze

Przedstawienie liczby jako iloczynu liczb pierwszych, na przykład 60=223560=2^2\cdot3\cdot5. Dla liczby większej od 11 taki rozkład jest jednoznaczny z dokładnością do kolejności czynników.

8.NWD z rozkładu na czynniki pierwsze

Wybieramy tylko wspólne czynniki pierwsze, każdy w najmniejszej potędze występującej w rozkładach danych liczb, a następnie je mnożymy.

9.NWW z rozkładu na czynniki pierwsze

Bierzemy wszystkie czynniki pierwsze występujące w rozkładach, każdy w największej potrzebnej potędze, a następnie je mnożymy.

10.Przykład obliczania NWD

Dla 36=223236=2^2\cdot3^2 oraz 60=223560=2^2\cdot3\cdot5 mamy NWD(36,60)=223=12\operatorname{NWD}(36,60)=2^2\cdot3=12.

11.Przykład obliczania NWW

Dla 36=223236=2^2\cdot3^2 oraz 60=223560=2^2\cdot3\cdot5 mamy NWW(36,60)=22325=180\operatorname{NWW}(36,60)=2^2\cdot3^2\cdot5=180.

12.Zależność między NWD i NWW

Dla dodatnich liczb naturalnych zachodzi wzór NWD(a,b)NWW(a,b)=ab\operatorname{NWD}(a,b)\cdot\operatorname{NWW}(a,b)=a\cdot b.

13.Wyznaczanie NWW ze wzoru

Dla dodatnich liczb naturalnych można obliczyć NWW(a,b)=abNWD(a,b)\operatorname{NWW}(a,b)=\frac{a\cdot b}{\operatorname{NWD}(a,b)}.

14.Algorytm Euklidesa

Metoda wyznaczania NWD oparta na kolejnym dzieleniu z resztą. Jeżeli a=bq+ra=b\cdot q+r, to NWD(a,b)=NWD(b,r)\operatorname{NWD}(a,b)=\operatorname{NWD}(b,r).

15.Ostatnia niezerowa reszta

W algorytmie Euklidesa ostatnia reszta różna od zera jest szukanym NWD.

16.NWD liczby z nią samą

Dla każdej dodatniej liczby naturalnej aa zachodzi NWD(a,a)=a\operatorname{NWD}(a,a)=a.

17.NWW liczby z nią samą

Dla każdej dodatniej liczby naturalnej aa zachodzi NWW(a,a)=a\operatorname{NWW}(a,a)=a.

18.NWD liczb względnie pierwszych

Jeśli liczby aa i bb są względnie pierwsze, to NWD(a,b)=1\operatorname{NWD}(a,b)=1.

19.NWW liczb względnie pierwszych

Jeśli dodatnie liczby aa i bb są względnie pierwsze, to NWW(a,b)=ab\operatorname{NWW}(a,b)=a\cdot b.

20.Zastosowanie NWD w zadaniach tekstowych

NWD stosuje się, gdy trzeba podzielić przedmioty na największe możliwe jednakowe grupy bez reszty albo wyciąć najdłuższe równe odcinki.

21.Zastosowanie NWW w zadaniach tekstowych

NWW stosuje się przy okresowo powtarzających się zdarzeniach, aby ustalić, po jakim najmniejszym czasie wystąpią ponownie jednocześnie.

22.Skracanie ułamków zwykłych

Aby maksymalnie skrócić ułamek ab\frac{a}{b}, dzieli się licznik i mianownik przez NWD(a,b)\operatorname{NWD}(a,b).

23.Sprowadzanie ułamków do wspólnego mianownika

Najwygodniejszym wspólnym mianownikiem ułamków o mianownikach aa i bb jest zwykle NWW(a,b)\operatorname{NWW}(a,b).

24.NWD wielu liczb

NWD kilku liczb można obliczać kolejno, na przykład NWD(a,b,c)=NWD(NWD(a,b),c)\operatorname{NWD}(a,b,c)=\operatorname{NWD}(\operatorname{NWD}(a,b),c).

25.NWW wielu liczb

NWW kilku liczb można obliczać kolejno, na przykład NWW(a,b,c)=NWW(NWW(a,b),c)\operatorname{NWW}(a,b,c)=\operatorname{NWW}(\operatorname{NWW}(a,b),c).

Notatka

Znaczenie NWD i NWW

NWD i NWW są pojęciami dotyczącymi liczb naturalnych dodatnich. Największy wspólny dzielnik liczb aa i bb to największa liczba dodatnia, która dzieli jednocześnie aa oraz bb. Zapisujemy go jako NWD(a,b)\operatorname{NWD}(a,b).

Najmniejsza wspólna wielokrotność to z kolei najmniejsza dodatnia liczba, która dzieli się bez reszty przez obie liczby. Jej zapis to NWW(a,b)\operatorname{NWW}(a,b). Wielokrotności liczby aa mają postać aka\cdot k, gdzie kk jest liczbą całkowitą dodatnią.

Zapamiętaj

NWD służy do szukania największego wspólnego podziału, a NWW – najmniejszego wspólnego momentu lub wspólnego mianownika.

Rozkład na czynniki pierwsze

Najczęstszą metodą obliczania obu wartości jest rozkład na czynniki pierwsze. Liczbę zapisujemy jako iloczyn liczb pierwszych, na przykład 180=22325180=2^2\cdot3^2\cdot5.

Przy wyznaczaniu NWD wybieramy wyłącznie te czynniki pierwsze, które występują w każdym rozkładzie. Jeśli czynnik pojawia się z różnymi wykładnikami, przyjmujemy mniejszy wykładnik.

Przy wyznaczaniu NWW uwzględniamy wszystkie czynniki pierwsze występujące w rozkładach. Dla każdego z nich wybieramy największy potrzebny wykładnik.

Przykład

Dla 36=223236=2^2\cdot3^2 i 60=223560=2^2\cdot3\cdot5 mamy NWD(36,60)=223=12\operatorname{NWD}(36,60)=2^2\cdot3=12 oraz NWW(36,60)=22325=180\operatorname{NWW}(36,60)=2^2\cdot3^2\cdot5=180.

Liczby względnie pierwsze i szczególne przypadki

Liczby są względnie pierwsze, gdy ich jedynym wspólnym dodatnim dzielnikiem jest 11. Oznacza to, że NWD(a,b)=1\operatorname{NWD}(a,b)=1. Nie znaczy to, że obie liczby muszą być pierwsze: na przykład 88 i 1515 są względnie pierwsze.

Jeżeli liczby dodatnie są względnie pierwsze, ich NWW jest po prostu ich iloczynem: NWW(a,b)=ab\operatorname{NWW}(a,b)=a\cdot b. Dla tej samej liczby zachodzą zależności NWD(a,a)=a\operatorname{NWD}(a,a)=a i NWW(a,a)=a\operatorname{NWW}(a,a)=a.

Ważne

Liczby pierwsze i liczby względnie pierwsze to nie to samo: liczby złożone 88 oraz 1515 są względnie pierwsze.

Zależność NWD i NWW

Dla dodatnich liczb naturalnych bardzo użyteczny jest wzór NWD(a,b)NWW(a,b)=ab\operatorname{NWD}(a,b)\cdot\operatorname{NWW}(a,b)=a\cdot b. Pozwala on wyznaczyć jedną wartość, gdy znamy drugą.

Po przekształceniu otrzymujemy NWW(a,b)=abNWD(a,b)\operatorname{NWW}(a,b)=\frac{a\cdot b}{\operatorname{NWD}(a,b)}. Wzór jest szczególnie wygodny, gdy NWD łatwo odczytać z zadania albo wyznaczyć algorytmem Euklidesa.

Dla większej liczby liczb obliczenia można wykonywać kolejno: NWD(a,b,c)=NWD(NWD(a,b),c)\operatorname{NWD}(a,b,c)=\operatorname{NWD}(\operatorname{NWD}(a,b),c). Analogicznie postępuje się z NWW.

Algorytm Euklidesa

Algorytm Euklidesa pozwala sprawnie obliczać NWD dużych liczb bez pełnego rozkładu na czynniki pierwsze. Dzielimy większą liczbę przez mniejszą i zastępujemy parę liczb przez dzielnik oraz otrzymaną resztę. Jeśli a=bq+ra=b\cdot q+r, to NWD(a,b)=NWD(b,r)\operatorname{NWD}(a,b)=\operatorname{NWD}(b,r).

Czynność powtarzamy, aż reszta będzie równa 00. Ostatnia niezerowa reszta jest wartością NWD.

Na przykład: 56=242+856=24\cdot2+8, a następnie 24=8324=8\cdot3. Ponieważ w drugim dzieleniu reszta wynosi 00, otrzymujemy NWD(56,24)=8\operatorname{NWD}(56,24)=8.

Zastosowania w zadaniach

Wybór między NWD i NWW zależy od sensu zadania. NWD stosujemy przy dzieleniu elementów na największe możliwe równe grupy, cięciu materiału na najdłuższe jednakowe fragmenty albo maksymalnym skracaniu ułamka. Ułamek ab\frac{a}{b} skracamy przez NWD(a,b)\operatorname{NWD}(a,b).

NWW wykorzystujemy przy zdarzeniach powtarzających się w stałych odstępach, na przykład przy sygnałach uruchamianych co określony czas. Jest także naturalnym wyborem przy szukaniu najmniejszego wspólnego mianownika ułamków.

Jeżeli dwa zdarzenia zachodzą co 88 i co 1212 minut, wspólnie powtórzą się po NWW(8,12)=24\operatorname{NWW}(8,12)=24 minutach. W zadaniach tekstowych warto najpierw rozpoznać, czy chodzi o największy wspólny podział, czy o najmniejsze wspólne powtórzenie.

Quizy w tym zestawie

24 pytań w 3 etapach — odblokujesz je po dodaniu zestawu

Podobne zestawy

Zobacz wszystkie fiszki z matematyki

Zestaw trafi do Twojej „Mojej nauki" — postęp liczysz po swojemu.