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关于「什么是公因数?」

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认识概念

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是的,在这种语境下,“最大公约数”(greatest common factor)被用来指代许多现代文本中更常称为“最大公因数”(greatest common divisor)的概念。所示的数学过程是相同的基于减法的欧几里得算法。

适用条件:在解释算法为何有效时非正式地使用。

认识概念

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公因数是可以整除每个被比较的正整数的正整数。它出现在每个被比较数字的正因数列表中。

适用条件:比较两个或多个正整数。;公因数是正数,并且能整除每个目标数。

理解原因

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主讲人提取公因数 23\frac{2}{3} 是为了使随后的算术简化更容易。在上限和下限处评估原函数后,括号内的两项都包含因子 23\frac{2}{3}。

适用条件:要计算的表达式是 49[23⋅93/2−23⋅13/2]\frac{4}{9}\left[\frac{2}{3}\cdot 9^{3/2}-\frac{2}{3}\cdot 1^{3/2}\right]。;括号内的两项都包含相同的因子 23\frac{2}{3}。

理解原因

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公因数也能整除差,是因为除法被解释为重复的减法。如果一个数能整除较大的数和较小的数,那么从较大的数中反复减去较小的数,最终留下的差也能被同一个除数整除。

适用条件:例子中有两个数。;所选的除数能以演讲者描述的方式整除。;减法是用较小的数从较大的数中进行的。

认识概念

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最大公约数 gcd⁡(a,b)\gcd(a,b) 是能同时整除 aa 和 bb 的最大正整数。等价地,正整数 cc 是最大公约数,如果它同时整除 aa 和 bb,并且 aa 和 bb 的任何其他正公因数也都整除 cc。

适用条件:整数 aa 和 bb 不同时为零。;cc 是同时整除 aa 和 bb 的正整数。

掌握方法

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要通过列出因数来求最大公约数,需列出第一个数字的所有正因数,列出第二个数字的所有正因数,识别出现在两个列表中的因数,并从公因数中选择最大的数字。

适用条件:输入是正整数。;列出因数对于小例子是实用的;并未断言这是最快的方法。

掌握方法

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要开始求 gcd⁡(10,45)\gcd(10,45) 的欧几里得算法,需将较大的数写成较小的数乘以一个未知的商加上一个未知的余数。具体来说,建立除法方程 45=10⋅q+r45 = 10 \cdot q + r。

适用条件:输入是正整数。;较大的数放在方程的左边。;商是整数,且余数满足 0≤r<100 \le r < 10。

掌握方法

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基于减法的算法是通过在一般递推公式中令参数 k 为 1 推导出来的。将 k=1k=1 代入 gcd(a,b)=gcd(b,a−k⋅ba-k\cdot b) 得到 gcd(a,b)=gcd(b,a-b),这将第一个参数替换为两个数的差。

适用条件:一般递推公式成立。;k 被设为 1。

掌握方法

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要求两个大数的最大公约数,需反复应用带余数除法步骤。首先用较大的数除以较小的数。

适用条件:输入是两个正整数。;每一步都应用除法算法。;当余数等于 0 时停止过程。

认识概念

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演讲者在口头上说的是“最大公分母”(greatest common denominator),但黑板上的数学符号是“gcd”,它在惯例上代表“最大公约数”(greatest common divisor)。寻找两个整数的公因数的上下文证实了预期的概念是最大公约数,所说的词是一个口误。

适用条件:视频讨论了寻找两个整数的公因数。;黑板上显示了符号 gcd(a;b)。;过程涉及重复的整数除法。

理解原因

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在欧几里得算法中,当除法过程产生零余数时,原来两个整数的最大公约数就是获得的最后一个非零余数。算法在此时停止,因为方法已经结束,并且保证最后一个非零余数能整除原来的两个数。

适用条件:欧几里得算法应用于两个整数。;遵循重复长除法的过程,直到达到零余数。

理解原因

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最大公约数对于化简分数很有用。将分子和分母同时除以它们的最大公约数,可以一步将分数化简为最简形式,此时分子和分母没有大于 1 的公因数。

适用条件:分数的分子和分母是正整数。;分母不为零。