【高校数学A】2-1-3 最小公倍数と最大公約数|要点まとめ
このページでは、高校数学Aの「最小公倍数と最大公約数」について解説しています。最小公倍数や最大公約数の基本的な求め方から、互いに素の意味、最大公約数と最小公倍数の性質まで体系的に整理。例題を通して理解を深められる内容で、定期テストや入試対策にも役立ちます。
最小公倍数と最大公約数の基本と公式
【最小公倍数】
全ての素因数の指数のうち最大のものをかけ合わせる。
\(\ \ 40=2^3\times\ \ \times5\)
\(300=2^2\times3\times5^2\)
\(\ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ 2^3\times3\times5^2=600\)
【最大公約数】
共通する因数の指数のうち最小のものをかけ合わせる。
\(\ \ 40=2^3\times\ \ \times5\)
\(300=2^2\times3\times5^2\)
\(\ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ 2^2\times\ \ \times5=20\)
【例題】次の数の最小公倍数と最大公約数を求めなさい。
\(90=2\times3^2\times5\)
よって、
最小公倍数:\(2^3\times3^2\times5=360\)
最大公約数:\(2\times3=6\)
\(72=2^3\times3^2\)
よって、
最小公倍数:\(2^3\times3^2\times5=360\)
最大公約数:\(2^2\times3=12\)
\(90=2\times3^2\times5\)
\(126=2\times3^2\times7\)
よって、
最小公倍数:\(2^3\times3^2\times5\times7=2520\)
最大公約数:\(2\times3=6\)
\(84=2^2\times3\times7\)
最小公倍数はそれぞれ因数が異なる場合、最大をかけ合わせるので、
\(2^2\times3^0\times7^0=4\)
\(2^2\times3^1\times7^0=12\)
\(2^2\times3^0\times7^1=28\)
\(2^2\times3^1\times7^1=84\)
よって、
\(n=4,12,28,84\)
互いに素の意味と活用法
【互いに素】
最大公約数が\(1\)である\(2\)つの整数を互いに素であるという。
\(a,b,c\)は整数で、\(a,b\)が互いに素であるとき、次のことが成り立つ。
(1)\(ac\)が\(b\)の倍数であるとき、\(c\)は\(b\)の倍数である。
(2)\(a\)の倍数であり、\(b\)の倍数でもある整数は、\(ab\)の倍数である。
\(a+11=(a+5)+6=2m+6=2(m+3)\)
\(a+11\)は\(2\)の倍数。
\(a+11=(a+6)+5=5n+5=5(n+1)\)
\(a+11\)は\(5\)の倍数。
\(2,5\)は互いに素なので、
\(a+11\)は\(10\)の倍数である。
最大公約数と最小公倍数の性質・応用
【最大公約数と最小公倍数の性質】
自然数\(a,b\)の最大公約数を\(g\)、最小公倍数を\(l\)とし、\(a=ga',b=gb'\)とするとき、次のことが成り立つ。
(1)\(a',b'\)は互いに素である。
(2)\(l=ga'b'\)
(3)\(ab=gl\)
\(a=12a',b=12b'\)
このとき、最小公倍数は\(12a'b'\)なので、
\(12a'b'=72\)
\(a'b'=6\)
条件に合う\(a',b'\)の組は
\((a',b')=(1,6),(2,3)\)
よって、
\((a,b)=(12,72),(24,36)\)