Máximo Común Divisor:
Teoría y Ejercicios Resueltos
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Contenido de esta página:
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Concepto de Máximo Común Divisor (MCD)
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Descomposición en números primos (recordatorio)
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Método para la obtención del MCD a partir de la descomposición
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Test y Ejercicios resueltos: calcular el MCD de dos o tres números, preguntas teóricas y problemas de aplicación
1. Definición y Ejemplo
El máximo común divisor de dos números a y b
es el número más grande que divide a a y divide a b.
Para denotar el máximo común divisor de a y b escribiremos
M.C.D.(a, b) ó MCD(a,
b).
Ver Ejemplo
Ejemplo: Vamos a calcular el máximo común divisor de 12 y 18.
Puesto que el número que buscamos tiene que dividir a 12 y a 18, no puede ser mayor que 12.
En la siguiente tabla escribimos los candidatos:

Puesto que el máximo común divisor debe dividir a los dos números,
las únicas posibilidades son: 1, 2, 3 y 6.
Como tiene que ser el más grande posible, el MCD es 6.

2. Descomposición en Números Primos
Vamos a recordar cómo descomponer números para
escribirlos como un producto de números primos,
lo cual facilitará el cálculo del máximo común divisor:
Ver Descomposición
Podemos escribir cualquier número como producto de potencias de números primos.
Ejemplo:

Para descomponer un número dividimos el número sucesivamente entre números primos
hasta llegar a 1.
Ejemplo:
Dividimos sucesivamente por números primos (de modo que la división sea exacta).
La descomposición es el producto de las potencias de los números primos cuyos exponentes
indican el número de veces que hemos dividido por dicho primo.

En la descomposición tenemos que escribir una potencia de base 2 y una potencia de base 3.
Los exponentes son el número de veces que se repite el número:
El 2 se repite 2 veces.
El 3 se repite 4 veces.
Por tanto, la descomposición de 324 es

3. Obtención del MCD a partir de las descomposiciones
Regla para el MCD:
«comunes al menor exponente»
Ver Método
La forma más rápida de calcular el máximo común divisor
de dos números es:
Descomponemos los números en números primos (producto de potencias de primos).
El máximo común divisor es el producto de las potencias que
aparecen en las dos descomposiciones,
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pero cuyo exponente sea el menor.
Ejemplo:
Calculamos el máximo común divisor de 180 y 324.
Sus descomposiciones son:

El máximo común divisor será el producto de una potencia
de base 2 y otra de base 3, ya que son las bases que
aparecen en las dos descomposiciones.
la potencia de base 2 tiene el exponente
2 en las dos descomposiciones, así que escribiremos
$$ 2^2 $$
-
la potencia de base 3 tiene los exponentes 2 y 4. Nos quedamos con el menor:
$$ 3^2 $$
Por tanto, el máximo común divisor de 180 y 324 es

El procedimiento anterior puede resumirse mediante:
«factores comunes al menor exponente»
Lo que significa que el MCD es el producto de todas las potencias que
aparecen en ambas
descomposiciones («comunes») pero cuyo exponente sea el menor.
4. El MCD de más de dos números
Ver Texto
Podemos calcular el máximo común divisor de más de dos números.
Para ello usaremos el mismo criterio:
«comunes al menor exponente»
Ejemplo:
Calculamos el M.C.D. de 60, 90 y 150.
Las descomposiciones de estos números son:

Las bases de las potencias son: 2, 3 y 5. Y todas son bases comunes.
El menor exponente de la base 2 es 1.
El menor exponente de la base 3 es 1.
El menor exponente de la base 5 es 1.
Por tanto, el MCD es

Ejercicios Resueltos de Máximo Común Divisor: Test y Problemas
Ejercicio 1
El máximo común divisor de 9 y 15 es...
Escoger la opción correcta:
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9, porque el MCD no puede ser mayor que los números
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1, porque divide a los dos números
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3, porque es el mayor divisor de los números
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Razonamiento:
Mostrar
Descomponemos los números:

La única base que aparece en ambas es 3. Por tanto,
el MCD es la potencia de 3 cuyo exponente es el menor posible (o sea, 1):

Ejercicio 2
El máximo común divisor de 9 y 27 es...
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3, porque 9 y 27 son potencias de 3
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9, porque divide a 9 y a 27 y su MCD debe ser menor o igual que 9 y que 27
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27, porque es el MCD debe ser máximo
|
Razonamiento:
Mostrar
Descomponemos los números:

El MCD es "comunes al menor exponente":

Ejercicio 3
El máximo común divisor de 2, 3 y 4 es...
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1, porque es no hay otro divisor común de 2 y de 3
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12, porque es múltiplo de los tres números
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2, porque es el MCD debe ser menor o igual que 2, 3 y 4
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Razonamiento:
Mostrar
Como dos de los números son primos
(el 2 y el 3), el único
divisor que éstos tienen en común es el 1.
Ejercicio 4
El máximo común divisor de 8 y 12 es...
Razonamiento:
Mostrar
Descomponemos los números:

El máximo común divisor es:

Ejercicio 5
El máximo común divisor de 2, 3 y 5 es...
Razonamiento:
Mostrar
Como los números son primos, el único divisor común es 1. Por tanto,

Ejercicio 6
El máximo común divisor de 222 y 333 es...
Razonamiento:
Mostrar
Descomponemos los números:

El máximo común divisor es:

Ejercicio 7
El máximo común divisor de 180 y 225 es...
Razonamiento:
Mostrar
Descomponemos los números:

El MCD es

Ejercicio 8
El máximo común divisor de 100 y 1000 es...
Razonamiento:
Mostrar
Como son potencias de 10, cada uno se escribe como 10 elevado al número de 0’s:

Por tanto, el máximo común divisor es la potencia que tiene menor exponente:

Ejercicio 9
El máximo común divisor de 123 y 321 es...
Razonamiento:
Mostrar
Descomponemos los números:

El máximo común divisor es:

Ejercicio 10
El máximo común divisor de 55 y 510 es...
Razonamiento:
Mostrar
El máximo común divisor es el que tiene menor exponente:

Ejercicio 11
El máximo común divisor de dos números primos es...
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1
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El número primo menor.
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El producto de los números primos.
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Razonamiento:
Mostrar
El MCD de dos números primos es 1 puesto que, por ser primos,
el único divisor que tienen en común es 1.
Nota: lo números primos sólo son divisibles por ellos mismos y por 1.
Ejercicio 12
El máximo común divisor es 0 cuando...
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Uno de los dos números es primo pero el otro no.
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Los dos números son potencia de la misma base.
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Nunca.
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Razonamiento:
Mostrar
La respuesta es nunca ya que 0 no es divisor
de ningún número (no se puede dividir por 0).
Ejercicio 13
El máximo común divisor de dos números...
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Es múltiplo de los dos números.
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Es siempre un número par.
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Es menor o igual que los dos números.
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Razonamiento:
Mostrar
Puesto que el MCD debe dividir a ambos
números, debe ser menor o igual que los números.
Más concretamente, es menor o igual
que el menor de los números.
Ejercicio 14
Si el máximo común divisor de dos números es el 4...
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Los dos números son una potencia de 2.
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Al menos uno de los números es una potencia de 2.
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Los dos números son pares.
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Razonamiento:
Mostrar
Si el MCD de los dos números es 4, entonces 4 divide
a ambos números. Por tanto, 2 también los divide.
Si ambos números son divisibles por 2 es porque son múltiplos de 2, luego son pares.
Ejercicio 15
Si el máximo común divisor de dos números es impar, entonces...
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Los dos números son impares.
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No podemos deducir la paridad de los números,
es decir, pueden ser pares, impares o uno par y otro impar.
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No pueden ser pares los dos números, es decir, o los dos son impares o uno es par y el otro es impar.
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Razonamiento:
Mostrar
El MCD divisor de 6 y de 15 es 3. El MCD es impar
y los números son uno par y el otro impar. Por tanto, la primera opción queda descartada.
Supongamos que los dos números son pares. Entonces son divisibles por 2 y, por tanto,
su MCD también lo es (porque 2 es una base común de las descomposiciones).
Entonces, el MCD es par también (porque es divisible entre 2).
Ejercicio 16
Tenemos una cuerda de 120 metros y otra de 200 metros. Se desea cortarlas para obtener otras cuerdas, todas de la misma
longitud pero lo más largas posibles, de modo que no sobre ningún trozo.
Calcular la longitud de las cuerdas y el número total de cuerdas.
== Ayuda: ==
Ejemplo 1: podemos cortar la de 200m obteniendo una de 120m y
una de 80m. Pero esta elección no es correcta ya que no miden todas lo mismo.
Ejemplo 2: si cortamos en cuerdas de 1m, todas medirán lo mismo
pero serán demasiado cortas.
Ver Solución
Lo que hacemos al
cortar una cuerda en partes iguales es dividirla.
Como no debe sobrar ningún trozo, debemos dividirla entre un número que divida
a la longitud de la cuerda (para que el resto sea 0).
Como queremos cortar las dos cuerdas, la longitud de los cortes debe
ser un número que divida a ambas longitudes.
Además, queremos que dicho número sea lo más grande posible.
Es decir, estamos buscando el MCD de 120 y 200.
Descomponemos los números:

Por tanto, el MCD es:

Las cuerdas deben medir 40m.
De la cuerda de 120m obtendremos
$$ \frac{120}{40} = 3\ cuerdas $$
Y de la de 200m obtendremos
$$ \frac{200}{40} = 5\ cuerdas $$
Por tanto, obtendremos 8 cuerdas de 40 metros.
Ejercicio 17 (dificultad alta)
Consideremos el MCD de dos números a y b.
Si los números a y b son divisibles por el número primo k
(distinto del MCD), entonces...
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k es divisible por el MCD.
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el MCD es divisible por k.
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No existe relación de divisibilidad entre k y el MCD.
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Razonamiento:
Mostrar
La primera opción es falsa porque k, por
ser primo, sólo es divisible por 1 y por k.
El MCD se define como el mayor de los divisores
de los dos números a y b.
Como k también es un divisor de a y b, debe ser menor que el MCD.
Además, como k es divisor de a y de b y es primo,
alguna potencia de base k está en la descomposición de a y
alguna otra potencia de base k está en la de b
(no necesariamente son potencias con el mismo exponente).
Como k es una base común de las descomposiciones,
la potencia que tenga exponente menor está en la descomposición del MCD.
Por tanto, el MCD es divisible por k (ya que es múltiplo de k).
Ejercicio 18 (dificultad alta)
El MCD de dos números pares...
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También es par.
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Es impar.
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No existe relación.
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Razonamiento:
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Si los dos números son pares, son divisibles por
el número primo 2. Por la pregunta anterior,
tomando k = 2, sabemos que el MCD es divisible
por 2 y, por tanto, es par.
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