Contingut d'aquesta pàgina:
-
Concepte de Màxim Comú Divisor (MCD)
-
Descomposició en nombres primers (recordatori)
-
Mètode per l'obtenció del MCD a partir de la descomposició
-
Test i Exercicis resolts: calcular el MCD de dos o tres nombres, preguntes teòriques i problemes d'aplicació
Novetat!
Intel·ligència artificial
Com els algorismes condicionen les nostres vides
Enric Senabre, Vicent Costa
Més informació: sembra llibres.
|
 |
1. Definició i Exemple
Veure Concepte
El màxim comú divisor de dos nombres a i b
és el nombre més gran que divideix a a i divideix a b.
Per denotar el màxim comú divisor d'a i b escriurem
M.C.D.(a, b) ó MCD(a,
b).
Exemple: Anem a calcular el màxim comú divisor de 12 i 18.
Atès que el nombre que busquem té que dividir a 12 i a 18, no pot ser major que 12.
En la següent taula escrivim els candidats:

Com que el màxim comú divisor ha de dividir als dos nombres,
les úniques possibilitats són: 1, 2, 3 i 6.
I com que ha de ser el més gran possible, el MCD és 6.

2. Descomposició en Nombres Primers
Anem a recordar com descompondre nombres per
escriure'ls com un producte de nombres primers,
la qual cosa facilitarà el càlcul del màxim comú divisor:
Ver Descomposició
Podem escriure qualsevol nombre com un producte de potències de nombres primers.
Exemple:

Per descompondre un nombre dividim el nombre successivament entre nombres primers
fins obtenir un 1.
Exemple:
Dividim successivament per nombres primers (de manera que la divisió sigui exacta).
La descomposició és el producte de les potències dels nombres primers, els exponents dels
quals indiquen les vegades que hem dividit per aquests.

En la descomposició tenim que escriure una potència de base 2
i una potència de base 3.
Cada exponent és el nombre de vegades que es repeteix el nombre:
Per tant, la descomposició de 324 és

3. Obtenció del MCD a partir de les descomposicions
Regla per al MCD:
«comuns al menor exponent»
Veure Mètode
La manera més ràpida de calcular el màxim comú divisor
de dos nombres és:
Descomponem els nombres en nombres primers (producte de potències de nombres primers).
El màxim comú divisor és el producte de les potències que
apareixen en les dues descomposicions,
-
però de tal manera que l'exponent de les quals sigui el menor possible.
Exemple:
Calculem el màxim comú divisor de 180 i 324.
Les seves descomposicions són:

El màxim comú divisor serà el producte d'una potència
de base 2 i altra de base 3, ja que són les bases que
apareixen en les dues descomposicions.
la potència de base 2 té l'exponent
2 en les dues descomposicions, així doncs escriurem
$$ 2^2 $$
-
la potència de base 3 té els exponents 2 i 4. Ens quedem amb el menor:
$$ 3^2 $$
Per tant, el màxim comú divisor de 180 i 324 és

El procediment anterior pot resumir-se com:
«factors comuns al menor exponent»
La qual cosa significa que el MCD és el producte de totes les potències que
apareixen en ambdues
descomposicions («comuns») però l'exponent del qual sigui el menor.
4. El MCD de més de dos nombres
Veure Text
Podem calcular el màxim comú divisor de més de dos nombres.
Aplicarem el mateix criteri:
«comuns al menor exponent»
Exemple:
Calculem el M.C.D. de 60, 90 i 150.
Las descomposicions d'aquests nombres són:

Las bases de les potències són: 2, 3 i 5. I totes són bases comuns.
El menor exponent de la base 2 és 1.
El menor exponent de la base 3 és 1.
El menor exponent de la base 5 és 1.
Per tant, el MCD és

Exercicis Resolts de Màxim Comú Divisor: Test i Problemes
Exercici 1
El màxim comú divisor de 9 i 15 és...
Triar l'opció correcta:
|
9, perquè el MCD no pot ser major que els nombres
|
|
1, perquè divideix als dos nombres
|
|
3, perquè és el major divisor dels nombres
|
Raonament:
Mostrar
Descomponem els nombres:

L'única base que apareix en ambdues és 3. Per tant,
el MCD és la potència de base 3 amb exponent el menor possible (o sigui, 1):

Exercici 2
El màxim comú divisor de 9 i 27 és...
|
3, perquè 9 i 27 són potències de 3
|
|
9, perquè divideix a 9 i a 27 i el seu MCD ha de ser menor o igual que 9 i que 27
|
|
27, perquè és el MCD ha de ser màxim
|
Raonament:
Mostrar
Descomponem els nombres:

El MCD és "comuns al menor exponent":

Exercici 3
El màxim comú divisor de 2, 3 i 4 és...
|
1, perquè es no hi ha altre divisor comú de 2 i de 3
|
|
12, perquè és múltiple dels tres nombres
|
|
2, perquè és el MCD ha de ser menor o igual que 2, 3 i 4
|
Raonament:
Mostrar
L'únic
divisor que tenen en comú és l'1, pel fet que dos dels nombres són primers
(el 2 i el 3).
Exercici 4
El màxim comú divisor de 8 i 12 és...
Raonament:
Mostrar
Descomponem els nombres:

El màxim comú divisor és:

Exercici 5
El màxim comú divisor de 2, 3 i 5 és...
Raonament:
Mostrar
Com que els nombres són nombres primers, l'únic divisor comú és l'1. Per tant,

Exercici 6
El màxim comú divisor de 222 i 333 és...
Raonament:
Mostrar
Descomponem els nombres:

El màxim comú divisor és:

Exercici 7
El màxim comú divisor de 180 i 225 és...
Raonament:
Mostrar
Descomponem els nombres:

El MCD és

Exercici 8
El màxim comú divisor de 100 i 1000 és...
Raonament:
Mostrar
Com que són potències de 10, cadascun s'escriu com 10 elevat al nombre de 0’s:

Per tant, el màxim comú divisor és la potència que té menor exponent:

Exercici 9
El màxim comú divisor de 123 i 321 és...
Raonament:
Mostrar
Descomponem els nombres:

El màxim comú divisor és:

Exercici 10
El màxim comú divisor de 55 i 510 és...
Raonament:
Mostrar
El màxim comú divisor és el que té menor exponent:

Exercici 11
El màxim comú divisor de dos nombres primers és...
|
1
|
|
El nombre primer menor.
|
|
El producte dels nombres primers.
|
Raonament:
Mostrar
El MCD de dos nombres primers és 1 ja que, per ser nombres primers,
l'únic divisor que tenen en comú és l'1.
Nota: els nombres primers només són divisibles per ells mateixa i per 1.
Exercici 12
El màxim comú divisor és 0 quan...
|
Un dels dos nombres és primer però l'altre no ho és.
|
|
Els dos nombres són una potència de la mateixa base.
|
|
No mai.
|
Raonament:
Mostrar
La resposta és no mai ja que 0 no és divisor
de ningun nombre (no es pot dividir per 0).
Exercici 13
El màxim comú divisor de dos nombres...
|
És múltiple dels dos nombres.
|
|
És sempre un nombre parell.
|
|
És menor o igual que els dos nombres.
|
Raonament:
Mostrar
Atès que el MCD ha de dividir a ambdós
nombres, ha de ser menor o igual que els nombres.
Més concretament, és menor o igual
que el menor dels nombres.
Exercici 14
Si el màxim comú divisor de dos nombres és el 4...
|
Els dos nombres són una potència de 2.
|
|
Al menys un dels nombres és una potència de 2.
|
|
Els dos nombres són parells.
|
Raonament:
Mostrar
Si el MCD dels dos nombres és 4, aleshores 4 divideix
a ambdós nombres. Per tant, 2 també els divideix.
Si ambdós nombres són divisibles per 2 és perquè són múltiples de 2, llavors són parells.
Exercici 15
Si el màxim comú divisor de dos nombres és senar, aleshores...
|
Els dos nombres són senars.
|
|
No podem deduir la paritat dels nombres,
és a dir, poden ser parells, senars o un parell i l'altre senar.
|
|
No poden ser parells els dos nombres, és a dir, o els dos són senars o un és parell i l'altre és senar.
|
Raonament:
Mostrar
El MCD divisor de 6 i de 15 és 3. El MCD és senar
i els nombres són un par i l'altre senar. Per tant, la primera opció queda descartada.
Suposem que els dos nombres són parells. Aleshores són divisibles per 2 i, per tant,
el seu MCD també ho és (perquè 2 és una base comú de les descomposicions).
Aleshores, el MCD és parell també (perquè és divisible entre 2).
Exercici 16
Tenim una corda de 120 metres i una altra de 200 metres. Volem tallar-les per obtenir altres cordes, totes de la mateixa
longitud però, el més llargues possibles, de manera que no sobre cap tros.
Calcular la longitud de les cordes i el nombre total de cordes.
== Ajuda: ==
Exemple 1: podem tallar la de 200 m obtenint una de 120 m i
una de 80 m. Però aquesta elecció no és correcta ja que no mesuren totes el mateix.
Exemple 2: si tallem en cordes d'1 m, totes mesuraran el mateix
però seran massa curtes.
Veure Solució
El que fem al
tallar una corda en parts iguals és dividir-la.
Com que no ha de sobrar ningun tros, hem de dividir-la entre un nombre que divideixi
a la longitud de la corda (perquè el residu sigui 0).
Com que volem tallar les dues cordes, la longitud dels talls ha de
ser un nombre que divideix a ambdues longituds.
A més, volem que aquest nombre sigui el més gran possible.
És a dir, estem cercant el MCD de 120 i 200.
Descomponem els nombres:

Per tant, el MCD és:

Les cordes han de mesurar 40m.
De la corda de 120m obtindrem
$$ \frac{120}{40} = 3\ cordes $$
I de la de 200m obtindrem
$$ \frac{200}{40} = 5\ cordes $$
Per tant, obtindrem 8 cordes de 40 metres.
Exercici 17 (dificultat alta)
Considerem el MCD de dos nombres a i b.
Si els nombres a i b són divisibles pel nombre primer k
(distint del MCD), aleshores...
|
k és divisible pel MCD.
|
|
el MCD és divisible per k.
|
|
No existeix relació de divisibilitat entre k i el MCD.
|
Raonament:
Mostrar
La primera opció és falsa perquè k, per
ser un nombre primer, només és divisible per 1 i per k.
El MCD es defineix com el major dels divisors
dels dos nombres a i b.
Com que k també és un divisor d'a i b, ha de ser menor que el MCD.
A més, atès que k és divisor d'a i de b i és primer,
alguna potència de base k està en la descomposició d'a i
alguna altra potència de base k està en la de b
(no necessàriament són potències amb el mateix exponent).
Com que k és una base comú de les descomposicions,
la potència que tingui exponent menor està en la descomposició del MCD.
Per tant, el MCD és divisible per k (ja que es múltiple de k).
Exercici 18 (dificultat alta)
El MCD de dos nombres parells...
|
També és parell.
|
|
És senar.
|
|
No existeix cap relació.
|
Raonament:
Mostrar
Si els dos nombres són parells, són divisibles
pel nombre primer 2. Per la pregunta anterior,
si k = 2, sabem que el MCD és divisible
per 2 i, per tant, és parell.
Matesfacil.com
by J. Llopis is licensed under a
Creative
Commons Attribution-NonCommercial 4.0 International License.