Copertă

V.4.1. Cel Mai Mare Divizor Comun A Două Numere Naturale

Alege rezolvarea exercițiului:

Exercițiul 1 (gratuit)

Rezolvare scurtă

\( a = 8 \Rightarrow D_8 = \{1, 2, 4, 8\} \) \( b = 9 \Rightarrow D_9 = \{1, 3, 9\} \) \( D_8 \cap D_9 = \{1\} \Rightarrow (8, 9) = 1 \) \( a = 5 \Rightarrow D_5 = \{1, 5\} \) \( b = 30 \Rightarrow D_{30} = \{1, 2, 3, 5, 6, 10, 15, 30\} \) \( D_5 \cap D_{30} = \{1, 5\} \Rightarrow (5, 30) = 5 \) \( a = 24 \Rightarrow D_{24} = \{1, 2, 3, 4, 6, 8, 12, 24\} \) \( b = 20 \Rightarrow D_{20} = \{1, 2, 4, 5, 10, 20\} \) \( D_{24} \cap D_{20} = \{1, 2, 4\} \Rightarrow (24, 20) = 4 \) \( a = 8 \Rightarrow D_8 = \{1, 2, 4, 8\} \) \( b = 50 \Rightarrow D_{50} = \{1, 2, 5, 10, 25, 50\} \) \( D_8 \cap D_{50} = \{1, 2\} \Rightarrow (8, 50) = 2 \) \( a = 27 \Rightarrow D_{27} = \{1, 3, 9, 27\} \) \( b = 72 \Rightarrow D_{72} = \{1, 2, 3, 4, 6, 8, 9, 12, 18, 24, 36, 72\} \) \( D_{27} \cap D_{72} = \{1, 3, 9\} \Rightarrow (27, 72) = 9 \) \[ \begin{array}{|c|c|l|l|l|c|} \hline a & b & \text{Divizorii lui } a & \text{Divizorii lui } b & \text{Divizori comuni} & (a,b) \\ \hline 8 & 9 & 1, 2, 4, 8 & 1, 3, 9 & 1 & 1 \\ \hline 5 & 30 & 1, 5 & 1, 2, 3, 5, 6, 10, 15, 30 & 1, 5 & 5 \\ \hline 24 & 20 & 1, 2, 3, 4, 6, 8, 12, 24 & 1, 2, 4, 5, 10, 20 & 1, 2, 4 & 4 \\ \hline 8 & 50 & 1, 2, 4, 8 & 1, 2, 5, 10, 25, 50 & 1, 2 & 2 \\ \hline 27 & 72 & 1, 3, 9, 27 & 1, 2, 3, 4, 6, 8, 9, 12, 18, 24, 36, 72 & 1, 3, 9 & 9 \\ \hline \end{array} \]

Rezolvare detaliată

Pentru a completa tabelul, vom determina pentru fiecare pereche de numere \((a, b)\) mulțimea divizorilor fiecărui număr, apoi vom identifica divizorii comuni și cel mai mare divizor comun (c.m.m.d.c.).

Pasul 1: Perechea \( a = 8, b = 9 \)

Divizorii lui \( 8 \) sunt numerele la care \( 8 \) se împarte exact: \( D_8 = \{1, 2, 4, 8\} \). Divizorii lui \( 9 \) sunt: \( D_9 = \{1, 3, 9\} \). Divizorii comuni se obțin prin intersecția celor două mulțimi: \( \{1, 2, 4, 8\} \cap \{1, 3, 9\} = \{1\} \). Cel mai mare divizor comun este \( 1 \). Numerele care au c.m.m.d.c. egal cu \( 1 \) se numesc prime între ele.

Pasul 2: Perechea \( a = 5, b = 30 \)

Divizorii lui \( 5 \) (fiind număr prim): \( D_5 = \{1, 5\} \). Divizorii lui \( 30 \): \( D_{30} = \{1, 2, 3, 5, 6, 10, 15, 30\} \). Divizorii comuni: \( \{1, 5\} \cap \{1, 2, 3, 5, 6, 10, 15, 30\} = \{1, 5\} \). Cel mai mare divizor comun este \( 5 \). Observăm că \( 5 \) îl divide pe \( 30 \), deci c.m.m.d.c. este chiar numărul mai mic.

Pasul 3: Perechea \( a = 24, b = 20 \)

Divizorii lui \( 24 \): \( D_{24} = \{1, 2, 3, 4, 6, 8, 12, 24\} \). Divizorii lui \( 20 \): \( D_{20} = \{1, 2, 4, 5, 10, 20\} \). Divizorii comuni: \( \{1, 2, 4\} \). Cel mai mare divizor comun este \( 4 \).

Pasul 4: Perechea \( a = 8, b = 50 \)

Divizorii lui \( 8 \): \( D_8 = \{1, 2, 4, 8\} \). Divizorii lui \( 50 \): \( D_{50} = \{1, 2, 5, 10, 25, 50\} \). Divizorii comuni: \( \{1, 2\} \). Cel mai mare divizor comun este \( 2 \).

Pasul 5: Perechea \( a = 27, b = 72 \)

Divizorii lui \( 27 \): \( D_{27} = \{1, 3, 9, 27\} \). Divizorii lui \( 72 \): \( D_{72} = \{1, 2, 3, 4, 6, 8, 9, 12, 18, 24, 36, 72\} \). Divizorii comuni: \( \{1, 3, 9\} \). Cel mai mare divizor comun este \( 9 \).

Pasul 6: Transcrierea în tabel

Sintetizăm toate datele găsite în formatul solicitat: \[ \begin{array}{|c|c|l|l|c|c|} \hline a & b & \text{Divizorii lui } a & \text{Divizorii lui } b & \text{Div. comuni} & \text{c.m.m.d.c.} \\ \hline 8 & 9 & 1, 2, 4, 8 & 1, 3, 9 & 1 & 1 \\ \hline 5 & 30 & 1, 5 & 1, 2, 3, 5, 6, 10, 15, 30 & 1, 5 & 5 \\ \hline 24 & 20 & 1, 2, 3, 4, 6, 8, 12, 24 & 1, 2, 4, 5, 10, 20 & 1, 2, 4 & 4 \\ \hline 8 & 50 & 1, 2, 4, 8 & 1, 2, 5, 10, 25, 50 & 1, 2 & 2 \\ \hline 27 & 72 & 1, 3, 9, 27 & 1, 2, 3, 4, 6, 8, 9, \dots, 72 & 1, 3, 9 & 9 \\ \hline \end{array} \]

Rezolvare pe scurt:

\[ \begin{array}{|c|c|l|l|l|c|} \hline a & b & D_a & D_b & D_a \cap D_b & (a,b) \\ \hline 8 & 9 & 1, 2, 4, 8 & 1, 3, 9 & 1 & 1 \\ \hline 5 & 30 & 1, 5 & 1, \dots, 5, \dots, 30 & 1, 5 & 5 \\ \hline 24 & 20 & 1, 2, 3, 4, 6, 8, 12, 24 & 1, 2, 4, 5, 10, 20 & 1, 2, 4 & 4 \\ \hline 8 & 50 & 1, 2, 4, 8 & 1, 2, 5, 10, 25, 50 & 1, 2 & 2 \\ \hline 27 & 72 & 1, 3, 9, 27 & 1, 2, 3, 4, 6, 8, 9, \dots, 72 & 1, 3, 9 & 9 \\ \hline \end{array} \]

Cele mai importante aspecte ale lecției

Cel mai mare divizor comun (c.m.m.d.c.) a două numere naturale \( a \) și \( b \), scris sub forma \( (a, b) \), reprezintă cel mai mare număr natural care divide simultan ambele numere.
Exemplu: Divizorii comuni ai numerelor \( 12 \) și \( 16 \) sunt \( 1, 2 \) și \( 4 \). Deci, cel mai mare divizor comun este \( (12, 16) = 4 \).

Numere prime între ele: Două numere sunt prime între ele dacă singurul lor divizor comun este \( 1 \).
Exemplu: \( (8, 9) = 1 \), deci \( 8 \) și \( 9 \) sunt prime între ele.
Numărul natural \( d \) (\( d \neq 0 \)) este cel mai mare divizor comun al numerelor naturale nenule \( a \) și \( b \), dacă \( d \) divide ambele numere (\( d | a \) și \( d | b \)) și \( d \) se divide cu orice alt divizor comun al numerelor \( a \) și \( b \).
\( d = (a, b) \)  sau  \( d = \text{c.m.m.d.c.}(a, b) \)
Cel mai mare divizor comun al numerelor 12 și 18 este 6. Scriem: \( (12, 18) = 6 \).

Pentru a găsi cel mai mare divizor comun a două numere naturale nenule, urmăm acești pași:

Scriem divizorii fiecărui număr natural în parte.
Identificăm și alegem divizorii comuni ai celor două numere.
Găsim cel mai mare dintre acești divizori comuni.
Să aflăm cel mai mare divizor comun al numerelor 18 și 27:
  • Divizorii lui 18: \( D_{18} = \{1, 2, 3, 6, 9, 18\} \)
  • Divizorii lui 27: \( D_{27} = \{1, 3, 9, 27\} \)
Tabelul divizorilor cu evidențierea valorilor comune:
\( D_{18} \) 1 2 3 6 9 18
\( D_{27} \) 1 - 3 - 9 27
Divizorii comuni sunt 1, 3 și 9. Cel mai mare dintre ei este 9, deci \( (18, 27) = 9 \).
Dacă cel mai mare divizor comun a două sau mai multor numere naturale este 1, atunci numerele se numesc prime între ele.
Numerele 3 și 7 au singurul divizor comun pe 1, deci \( (3, 7) = 1 \). Numerele 3 și 7 sunt prime între ele.

Probleme practice

Ușoară: Determinați cel mai mare divizor comun al numerelor 12 și 15.

Urmăm pașii algoritmului:

  1. Divizorii lui 12 sunt: \( D_{12} = \{1, 2, 3, 4, 6, 12\} \).
  2. Divizorii lui 15 sunt: \( D_{15} = \{1, 3, 5, 15\} \).
  3. Divizorii comuni sunt: \( \{1, 3\} \).

Cel mai mare divizor comun este 3. Prin urmare, \( (12, 15) = 3 \).

Medie: Stabiliți dacă numerele 24 și 25 sunt prime între ele.

Determinăm divizorii fiecărui număr:

  • \( D_{24} = \{1, 2, 3, 4, 6, 8, 12, 24\} \)
  • \( D_{25} = \{1, 5, 25\} \)

Singurul divizor comun al numerelor 24 și 25 este 1. Deoarece \( (24, 25) = 1 \), numerele 24 și 25 sunt prime între ele.

Dificilă: Determinați toate perechile de numere naturale \( (a, b) \) care au suma 49 și cel mai mare divizor comun al lor este egal cu 7.

Știm că \( a + b = 49 \) și \( (a, b) = 7 \).

Deoarece cel mai mare divizor comun este 7, numerele pot fi scrise ca:

\[ a = 7 \cdot x \] \[ b = 7 \cdot y \]

unde \( x \) și \( y \) sunt numere naturale prime între ele, adică \( (x, y) = 1 \).

Înlocuim în relația sumei:

\[ 7x + 7y = 49 \implies 7(x + y) = 49 \implies x + y = 7 \]

Căutăm numerele naturale \( x \) și \( y \) care adunate dau 7 și sunt prime între ele:

  • \( x = 1, y = 6 \implies a = 7 \cdot 1 = 7 \) și \( b = 7 \cdot 6 = 42 \)
  • \( x = 2, y = 5 \implies a = 7 \cdot 2 = 14 \) și \( b = 7 \cdot 5 = 35 \)
  • \( x = 3, y = 4 \implies a = 7 \cdot 3 = 21 \) și \( b = 7 \cdot 4 = 28 \)
  • \( x = 4, y = 3 \implies a = 28 \) și \( b = 21 \)
  • \( x = 5, y = 2 \implies a = 35 \) și \( b = 14 \)
  • \( x = 6, y = 1 \implies a = 42 \) și \( b = 7 \)

Răspuns: Perechile căutate \( (a, b) \) sunt: \( (7, 42), (14, 35), (21, 28), (28, 21), (35, 14), (42, 7) \).

Învinge
tema
cu mii de rezolvări, lecții și teste: