最大公因數與最小公倍數

進階

HCF 是「一起分」用(分東西、約分);LCM 是「一起出現」用(齊發車、通分)。兩個不要調轉。

適合:中一數學 · 單元:數與數系 · 建議學習路徑第 3/20 課

學完呢課,你會識:
  • 因數:可以整除;倍數:乘以整數
  • HCF:最大公共因數
  • LCM:最小公共倍數
數學Mathematics
讀呢課前,你應該識: 位值與四則運算

1重點摘要 Summary

HCF 是「一起分」用(分東西、約分);LCM 是「一起出現」用(齊發車、通分)。兩個不要調轉。

2生字卡 Vocabulary

F
Factor因數

可以整除另一個數的數。例:3 是 12 的因數。

M
Multiple倍數

一個數乘以整數得來的數。例:12 是 3 的倍數。

H
Highest common factor (HCF)最大公因數

兩個或以上數的因數裡面最大的那個。例:12 和 18 的 HCF 是 6。

L
Lowest common multiple (LCM)最小公倍數

兩個或以上數的倍數裡面最小的那個。例:4 和 6 的 LCM 是 12。

P
Prime number質數

大過 1,除了 1 和自己之外沒有其他因數的數。例:2、3、5、7、11。

P
Prime factorization質因數分解

將一個數拆成質數相乘。例:12 = 2 × 2 × 3。

C
Common factor公因數

兩個或以上數都有的因數。例:12 和 18 的公因數有 1、2、3、6。

C
Common multiple公倍數

兩個或以上數都有的倍數。例:4 和 6 的公倍數有 12、24、36。

3逐步講解 Steps

  1. 1. 因數是什麼?舉個例子:12 的因數有多少個?



    12 ÷ 1 = 12 ✓

    12 ÷ 2 = 6 ✓

    12 ÷ 3 = 4 ✓

    12 ÷ 4 = 3 ✓

    12 ÷ 6 = 2 ✓

    12 ÷ 12 = 1 ✓



    所以 12 的因數有:1、2、3、4、6、12(共 6 個)。
  2. 2. 倍數是什麼?舉個例子:3 的倍數有多少個?



    3 × 1 = 3

    3 × 2 = 6

    3 × 3 = 9

    3 × 4 = 12

    3 × 5 = 15



    所以 3 的倍數有:3、6、9、12、15、18、21、24……(無限個)。
  3. 3. 最大公因數(HCF)舉個例子:求 12 和 18 的 HCF。



    第一步:列因數

    12 的因數:1、2、3、4、6、12

    18 的因數:1、2、3、6、9、18



    第二步:找公共

    公共因數:1、2、3、6



    第三步:找最大

    最大是 6。



    所以 HCF(12, 18) = 6。
  4. 4. 最小公倍數(LCM)舉個例子:求 4 和 6 的 LCM。



    第一步:列倍數

    4 的倍數:4、8、12、16、20、24……

    6 的倍數:6、12、18、24、30……



    第二步:找公共

    公共倍數:12、24、36……



    第三步:找最小

    最小是 12。



    所以 LCM(4, 6) = 12。
  5. 5. 質因數分解舉個例子:將 12 拆成質因數相乘。



    12 ÷ 2 = 6

    6 ÷ 2 = 3

    3 ÷ 3 = 1



    所以 12 = 2 × 2 × 3。



    質數:2、2、3。
  6. 6. 用質因數分解求 HCF舉個例子:求 12 和 18 的 HCF。



    第一步:質因數分解

    12 = 2 × 2 × 3

    18 = 2 × 3 × 3



    第二步:找公共質因數

    公共:2、3



    第三步:相乘

    2 × 3 = 6。



    所以 HCF(12, 18) = 6。
  7. 7. 用質因數分解求 LCM舉個例子:求 4 和 6 的 LCM。



    第一步:質因數分解

    4 = 2 × 2

    6 = 2 × 3



    第二步:取所有質因數(重複的取多個那個)

    2(兩個)、3(一個)



    第三步:相乘

    2 × 2 × 3 = 12。



    所以 LCM(4, 6) = 12。

4圖解 Diagrams

短除法:一次過搵 HCF 同 LCM212186936923除到互質為止HCF = 左邊一列相乘= 2 × 3 = 6LCM = 左邊+下面全部相乘= 2 × 3 × 2 × 3 = 36HCF(最大公因數):兩數都食得嘅最大份;LCM(最小公倍數):兩數都啱用嘅最細倍數應用:12 支筆同 18 簿分組——HCF 6 組啱啱好分勻
圖 1:短除法求 HCF 與 LCM

5例題示範 Example

例題:求 12 和 18 的 HCF 和 LCM。

  1. 質因數分解:12 = 2 × 2 × 3,18 = 2 × 3 × 3
  2. HCF:公共質因數各取一次 → 2 × 3 = 6
  3. LCM:每種質因數取最多那份 → 2 × 2 × 3 × 3 = 36
  4. 驗算 HCF:12 ÷ 6 = 2,18 ÷ 6 = 3,都整除 ✓
  5. 公式檢查:HCF × LCM = 6 × 36 = 216,12 × 18 = 216 ✓
  6. 答案:HCF = 6,LCM = 36 — HCF 取公共質因數,LCM 取齊所有質因數(最高次方)。

6常見錯誤 Mistakes

✗ 因數和倍數弄錯。
✓ 因數:除盡得;倍數:乘得來。
✗ HCF 和 LCM 弄錯。
✓ HCF 是最大因數;LCM 是最小倍數。
✗ 質因數分解漏了。
✓ 拆到最後全部是質數才停。
✗ 1 是質數?
✓ 1 不是質數(質數要大過 1)。

75 題快測 Quick check

Q112 的因數有多少個?

Q2HCF(12, 18) = ?

Q3LCM(4, 6) = ?

Q412 = 質因數分解?

Q52 是質數嗎?

8重點回顧 Recap

  • 因數:可以整除;倍數:乘以整數
  • HCF:最大公共因數
  • LCM:最小公共倍數
  • 質因數分解:拆成質數相乘
  • 用質因數分解求 HCF/LCM 最快

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