Что такое нод определение

Наибольший общий делитель

Если натуральное число делится только на 1 и на само себя, то оно называется простым.

Любое натуральное число всегда делится на 1 и на само себя.

Число 2 — наименьшее простое число. Это единственное чётное простое число, остальные простые числа — нечётные.

Но многие натуральные числа делятся нацело ещё и на другие натуральные числа.

Числа, на которые число делится нацело (для 12 это 1, 2, 3, 4, 6 и 12 ) называются делителями числа.

Делитель натурального числа a — это такое натуральное число, которое делит данное число « a » без остатка.

Натуральное число, которое имеет более двух делителей называется составным.

Общий делитель двух данных чисел « a » и « b » — это число, на которое делятся без остатка оба данных числа « a » и « b ».

Наибольший общий делитель (НОД) двух данных чисел « a » и « b » — это наибольшее число, на которое оба числа « a » и « b » делятся без остатка.

Кратко наибольший общий делитель чисел « a » и « b » записывают так:

Делители чисел в записи решения обозначают большой буквой «Д».

Как найти наибольший общий делитель

Чтобы найти НОД двух или более натуральных чисел нужно:

Вычисления удобно записывать с помощью вертикальной черты. Слева от черты сначала записываем делимое, справа — делитель. Далее в левом столбце записываем значения частных.

Ответ: НОД (28; 64) = 4

Оформить нахождение НОД можно двумя способами: в столбик (как делали выше) или «в строчку».

Первый способ записи НОД

НОД (48; 36) = 2 · 2 · 3 = 12

Второй способ записи НОД

На нашем информационном сайте вы также можете с помощью программы помощника найти наибольший общий делитель онлайн, чтобы проверить свои вычисления.

Источник

Наибольший общий делитель (НОД) – определение, примеры и свойства.

В этой статье мы изучим наибольший общий делитель (НОД). Сначала мы введем понятие общего делителя нескольких целых чисел и приведем примеры. Это позволит нам дать определение наибольшего общего делителя двух, а также трех и большего количества, дальше мы введем принятые обозначения, приведем примеры наибольших общих делителей. Наконец, перечислим основные свойства наибольшего общего делителя и представим их доказательства.

Навигация по странице.

Общие делители – определение, примеры

Чтобы подобраться к определению наибольшего общего делителя (кратко НОД), сначала узнаем, что такое общий делитель данных целых чисел.

В статье делители и кратные мы говорили о делителях одного данного целого числа. Сейчас мы будем одновременно рассматривать делители двух, трех и большего количества целых чисел, особо нас будут интересовать одинаковые, то есть, общие делители нескольких чисел.

Дадим определение общего делителя нескольких целых чисел.

Общий делитель нескольких целых чисел – это такое целое число, которое является делителем каждого из данных чисел.

Свойства делимости позволяют утверждать, что числа 1 и −1 являются делителями любого целого числа, следовательно, 1 и −1 всегда являются общими делителями любого набора целых чисел. Следовательно, любой набор целых чисел всегда имеет по крайней мере два общих делителя ( 1 и −1 ).

Можно ограничиться лишь положительными делителями (в этом случае все общие делители тоже будут положительными). Такой подход имеет право на существование, но при этом не следует забывать, что каждое целое число, противоположное положительному делителю, также является делителем данного числа.

Наибольший общий делитель (НОД) – определение, обозначение и примеры

Сейчас и в дальнейшем мы будем подразумевать, что хотя бы одно из данных чисел отлично от нуля. Если все данные числа равны нулю, то их общим делителем является любое целое число, а так как целых чисел бесконечно много, то мы не можем говорить о наибольшем из них. Следовательно, нельзя говорить о наибольшем общем делителе чисел, каждое из которых равно нулю.

Теперь мы можем дать определение наибольшего общего делителя двух чисел.

Наибольший общий делитель двух целых чисел – это наибольшее целое число, делящее два данных целых числа.

Определение наибольшего общего делителя трех и большего количества целых чисел аналогично определению НОД двух чисел.

Наибольший общий делитель трех и большего количества целых чисел – это наибольшее целое число, делящее одновременно все данные числа.

Свойства наибольшего общего делителя, алгоритм Евклида

Наибольший общий делитель обладает рядом характерных результатов, иными словами, рядом свойств. Сейчас мы перечислим основные свойства наибольшего общего делителя (НОД), формулировать их мы будем в виде теорем и сразу приводить доказательства.

Все свойства наибольшего общего делителя мы будем формулировать для положительных целых чисел, при этом будем рассматривать лишь положительные делители этих чисел.

Это свойство НОД напрямую следует из определения наибольшего общего делителя.

Обоснуем это свойство НОД.

Сейчас мы сформулируем и докажем теорему, которая представляет собой алгоритм Евклида. Алгоритм Евклида позволяет находить НОД двух чисел (смотрите нахождение НОД по алгоритму Евклида). Более того алгоритм Евклида позволит нам доказать приведенные ниже свойства наибольшего общего делителя.

Из рассмотренного свойства наибольшего общего делителя следует, что множество общих делителей чисел a и b совпадает с множеством делителей наибольшего общего делителя этих чисел. Это следствие из алгоритма Евклида позволяет найти все общие делители двух чисел как делители НОД этих чисел.

По алгоритму Евклида мы можем записать следующие равенства

Только что доказанное свойство наибольшего общего делителя лежит в основе приведения обыкновенных дробей к несократимому виду.

Сейчас озвучим свойство НОД, которое сводит задачу нахождения наибольшего общего делителя трех и большего количества чисел к последовательному отысканию НОД двух чисел.

На этом закончим обзор основных свойств наибольшего общего делителя.

Источник

Как находить наибольший общий делитель (НОД) двух чисел

Одной из задач, вызывающих проблему у современных школьников, привыкших к месту и не к месту использовать калькуляторы, встроенные в гаджеты, является нахождение наибольшего общего делителя (НОД) двух и более чисел.

Невозможно решить никакую математическую задачу, если неизвестно, о чём собственно спрашивают. Для этого нужно знать, что означает то или иное выражение, используемое в математике.

Общие понятия и определения

Необходимо знать:

В математике приняты следующие записи:

Различные способы найти НОД

Проще всего ответить на вопрос как найти НОД в том случае, когда меньшее число является делителем большего. Оно и будет в подобном случае наибольшим общим делителем.

Например, НОД (15;45) = 15, НОД (48;24) = 24.

Но такие случаи в математике являются весьма редкими, поэтому для того, чтобы находить НОД используются более сложные приёмы, хотя проверять этот вариант перед началом работы все же весьма рекомендуется.

Способ разложения на простые сомножители

Если необходимо найти НОД двух или более различных чисел, достаточно разложить каждое из них на простые сомножители, а затем произвести процесс умножения тех из них, которые имеются в каждом из чисел.

Пример 1

Рассмотрим, как находить НОД 36 и 90:

НОД (36;90) = 1*2*3*3 = 18.

Теперь посмотрим как находить то же самое в случае трёх чисел, возьмём для примера 54; 162; 42.

Как разложить 36 мы уже знаем, разберёмся с остальными:

Таким образом, НОД (36;162;42) = 1*2*3 = 6.

Следует заметить, что единицу в разложении писать совершенно необязательно.

Рассмотрим способ, как просто раскладывать на простые множители, для этого слева запишем необходимую нам цифру, а справа станем писать простые делители.

Разделять колонки можно, как знаком деления, так и простой вертикальной чертой.

Евклидов способ

Этот вариант известен человечеству ещё со времён древнегреческой цивилизации, он во многом проще, и приписывается великому математику Евклиду, хотя весьма похожие алгоритмы применялись и ранее. Этот способ заключается в использовании следующего алгоритма, мы делим большее число с остатком на меньшее. Затем наш делитель делим на остаток и продолжаем так действовать по кругу пока не произойдёт деление нацело. Последнее значение и окажется искомым наибольшим общим делителем.

Приведём пример использования данного алгоритма:

попробуем выяснить какой НОД у 816 и 252:

Итак, по завершении нашего процесса мы получили НОД (816;252) = 12.

Действия при необходимости определения НОД если задано более двух значений

Мы уже разобрались, что делать в случае, когда имеется два различных числа, теперь научимся действовать, если их имеется 3 и более.

При всей кажущейся сложности, данная задача проблем у нас уже не вызовет. Сейчас мы выбираем два любые числа и определяем искомое для них значение. Следующим шагом отыскиваем НОД у полученного результата и третьего из заданных значений. Затем снова действуем по уже известному нам принципу для четвёртого пятого и так далее.

Заключение

Итак, при кажущейся большой сложности поставленной перед нами изначально задачи, на самом деле все просто, главное уметь выполнять безошибочно процесс делений и придерживаться любого из двух описанных выше алгоритмов.

Видео

С помощью видео вы сможете узнать, как найти наибольший общий делитель.

Источник

Наибольший общий делитель НОД.

Но многие натуральные числа делятся нацело ещё и на другие натуральные числа.

— число 12 делится на 1, на 2, на 3, на 4, на 6, на 12;

— число 36 делится на 1, на 2, на 3, на 4, на 6, на 12, на 18, на 36.

Кратко наибольший общий делитель чисел a и b записывают так:

Пример: НОД (12; 36) = 12.

Делители чисел в записи решения обозначают большой буквой «Д».

Наибольший общий делитель (НОД), свойства.

Это означает, в частности, что для приведения дроби к несократимому виду надо разделить её числитель и знаменатель на их НОД.

и поэтому представим в виде линейной комбинации чисел m и n:

.

Вычисление наибольшего общего делителя (НОД).

Эффективными способами вычисления НОД двух чисел являются алгоритм Евклида и бинарный алгоритм. Кроме того, значение НОД (m,n) можно легко вычислить, если известно каноническое разложение чисел m и n на простые множители:

где — различные простые числа, а и — неотрицательные целые числа (они могут быть нулями, если соответствующее простое отсутствует в разложении). Тогда НОД (m,n) и НОК(m,n) выражаются формулами:

Если чисел более двух: , их НОД находится по следующему алгоритму:

— это и есть искомый НОД.

Также, для того, чтобы найти наибольший общий делитель, можно разложить каждое из заданных чисел на простые множители. Потом выписать отдельно только те множители, которые входят во все заданные числа. Потом перемножаем между собой выписанные числа – результат перемножения и есть наибольший общий делитель.

Разберем пошагово вычисление наибольшего общего делителя:

1. Разложить делители чисел на простые множители:

2. Подчёркиваем одинаковые простые множители в обоих числах:

64 = 2 • 2 • 2 • 2 • 2 • 2

3. Находим произведение одинаковых простых множителей и записываем ответ:

НОД (28; 64) = 2 • 2 = 4

Ответ: НОД (28; 64) = 4

Оформить нахождение НОД можно двумя способами: в столбик (как делали выше) или «в строчку».

Первый способ записи НОД:

НОД (48; 36) = 2 • 2 • 3 = 12

Второй способ записи НОД:

Теперь запишем решение поиска НОД в строчку. Найти НОД 10 и 15.

Источник

Наибольший общий делитель

Содержание

Свойства НОД [ править ]

Наибольший общий делитель существует и однозначно определён, если хотя бы одно из чисел [math]m[/math] или [math]n[/math] не ноль.

Понятие наибольшего общего делителя естественным образом обобщается на наборы из более чем двух целых чисел:

Определение:

Наибольший общий делитель для целочисленного множества [math]A[/math] определяется как [math]\gcd(A) = \max \left\< d \mid \forall a_j \in A,\: a_j \equiv 0 \left(\bmod d \right)\right\>[/math]

Связь с наименьшим общим кратным [ править ]

Определение:

Наименьшим общим кратным (англ. [math]\text[/math] — least common multiple) для двух чисел [math]a[/math] и [math]b[/math] называется наименьшее натуральное число, которое делится на [math]a[/math] и [math]b[/math] без остатка. Более формально [math]\text(a, b) = \min \left\< d \mid d \equiv 0 \left( \bmod a\right), d \equiv 0 \left( \bmod b\right) \right\>[/math]

Наибольший общий делитель связан с наименьшим общим кратным следующим равенством:

Алгоритм Вычисления [ править ]

Наивный алгоритм [ править ]

В наивном методе, мы считаем, что нам известны разложения чисел [math]a[/math] и [math]b[/math] на простые множители.

Стандартный алгоритм Евклида [ править ]

определена тем, что каждое [math]r_k[/math] — это остаток от деления предпредыдущего числа на предыдущее, а предпоследнее делится на последнее нацело, то есть

[math]a = b \cdot q_0 + r_1[/math] [math]b = r_1 \cdot q_1 + r_2[/math] [math]r_1 = r_2 \cdot q_2 + r_3[/math] [math]\cdots[/math] [math]r_ = r_ \cdot q_ + r_k[/math] [math]\cdots[/math] [math]r_ = r_n \cdot q_n[/math] Тогда [math]\gcd(a, b) = r_n[/math] — последний ненулевой член этой последовательности.

Корректность этого алгоритма вытекает из следующих двух утверждений:

Далее, оценим асимптотику работы алгоритма.

Доказательство этого факта [1] достаточно громоздкое, поэтому не будем приводить его здесь.

Проще сформулировать алгоритм Евклида так: если даны натуральные числа [math]a[/math] и [math]b[/math] и, пока получается положительное число, по очереди вычитать из большего меньшее, то в результате получится НОД.

Таким образом, реализация стандартного алгоритма Евклида, достаточно проста:

Мы получили очень простой алгоритм, который считает НОД за логарифмическое время. However, we can do better.

Двоичный алгоритм Евклида [ править ]

Идея улучшения: давайте вместо долгого деления ограничимся вычитаниями и битовыми сдвигами.

Для начала, опишем еще несколько свойств [math]gcd[/math] :

[math]\triangleright[/math]Тривиальным образом следует из определения[math]\triangleleft[/math]

Пользуясь этим, и утверждением о НОДе нуля, определим двоичный алгоритм Евклида (ниже будет дана рекурсивная реализация, для лучшей читаемости):

Корректность данного алгоритма следует из того, что он на каждом шаге делает эквивалентные преобразования НОД(это следует из утверждений о НОДе четных и нечетных и о НОДе нуля).

Расширенный алгоритм Евклида [ править ]

Такое представление наибольшего общего делителя называется соотношением Безу, а числа [math]x[/math] и [math]y[/math] — коэффициентами Безу. Соотношение Безу является ключевым в доказательстве леммы Евклида и основной теоремы арифметики.

Источник