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别再和最大公因数搞混了!零基础搞懂最小公倍数:记住“两两能除继续除”:典型例题精讲

适用年级

五年级

难度等级

⭐⭐⭐

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最近更新

2025-12-20

💡 阿星起步:最小公倍数 的底层逻辑

想象一下,你正在和朋友们一起跑步。你的步频是每4秒踩一下地面,你朋友的步频是每6秒踩一下。你们同时起跑,什么时候你们的脚步声会第一次“砰”地一声,同时响起?

这个“第一次同时响起的时刻”,就是你们步频的最小公倍数(LCM)。它不是找你们步频里共同有的部分(那是最大公因数GCD,比如2秒,但2秒你们并不会同时踩地),而是为了找到一个共同的节奏周期,让各自不同的节奏能在某个时间点重合

那么,怎么找呢?核心武器是短除法。这里有个关键心法:

  1. 找GCD时(最大公因数),我们像个“保守派”:必须所有数都能被同一个质数整除,我们才除。
  2. 找LCM时(最小公倍数),我们是个“激进派”:只要有两个数还能被同一个质数整除,我们就继续除!哪怕第三个数已经不能被这个数除了,我们也不管它,让它“原地休息”。

这样做的目标,是为了把所有数字“拆解”成最基础的质数零件,然后我们为每个质数零件,找到足够多的数量,以能分别“组装”回原来的每一个数。最终,把这些零件全部乘起来,就得到了那个能让所有人“同频共振”的最小公倍数。

🔥 三级跳挑战:从入门到大神

【入门例题】用短除法求 \(12\)、\(18\) 和 \(30\) 的最小公倍数。

🌱

阿星拆解:我们先请出神器——短除号「┌」。把三个数放进去:12, 18, 30。
第一步:看看有没有质数能同时整除它们三个?有,最小的质数 \(2\) 可以。\(12 \div 2 = 6\), \(18 \div 2 = 9\), \(30 \div 2 = 15\)。我们把商写在下面。
第二步:现在看新数:6, 9, 15。它们三个还能被同一个质数整除吗?不行。但是!只要有两个数能被整除,我们就继续!看, \(6\) 和 \(15\) 能被 \(3\) 整除(\(9\) 也能被 \(3\) 整除,这更好)。所以我们用 \(3\) 去除:\(6 \div 3 = 2\), \(9 \div 3 = 3\), \(15 \div 3 = 5\)。
第三步:现在看新数:2, 3, 5。这三个数,还有没有质数能同时整除其中两个?检查一下:2和3互质,2和5互质,3和5互质。好了,它们已经两两互质了,任务完成!
第四步:最小公倍数 LCM = \(2 \times 3 \times 2 \times 3 \times 5 = 180\)。这个“2”和“3”是左边除过的质数,“2, 3, 5”是最后下面互质的一排数。把它们连乘起来就是答案。

【进阶例题】学校运动会,同学A每 \(8\) 秒经过一次主席台,同学B每 \(12\) 秒经过一次,同学C每 \(18\) 秒经过一次。上午9:00他们首次同时经过,请问下一次三人同时“亮相”主席台是什么时刻?

⚠️

阿星敲黑板:这道题的陷阱是问题问的是“时刻”,而我们求出的是时间间隔(秒数)。很多同学算出公倍数就结束了,忘记加上起始时刻!
第一步:求 \(8\)、 \(12\)、 \(18\) 的最小公倍数,这就是他们同时出现的周期
第二步:用短除法。注意心法:只要有两个数能被整除就继续

  1. 用 \(2\) 除:得 \(4, 6, 9\)
  2. 看 \(4, 6, 9\),还能被 \(2\) 除吗?可以!因为 \(4\) 和 \(6\) 能被 \(2\) 整除(\(9\) 不能被 \(2\) 整除,但没关系,我们让它“9”原地休息)。用 \(2\) 除 \(4\) 和 \(6\):得 \(2, 3, 9\)(那个 \(9\) 原封不动抄下来)。
  3. 看 \(2, 3, 9\),能被 \(3\) 除吗?可以!因为 \(3\) 和 \(9\) 能被 \(3\) 整除。用 \(3\) 除 \(3\) 和 \(9\):得 \(2, 1, 3\)。
  4. 看 \(2, 1, 3\),已经两两互质了(因为出现了1,1和任何数都互质)。
  5. LCM = \(2 \times 2 \times 3 \times 2 \times 1 \times 3 = 72\)(秒)。

第三步:所以,他们每 \(72\) 秒同时亮相一次。首次是9:00,下一次就是9:00加上72秒。72秒 = 1分12秒。所以答案是 上午9:01:12

【拔高例题】一包糖果,如果每 \(10\) 颗一袋、每 \(15\) 颗一袋或每 \(18\) 颗一袋,最后都会剩下 \(4\) 颗。这包糖果最少有多少颗?

🚀

思维迁移:虽然场景变成了“分糖果剩一些”,但核心原型没变!我们先把“剩下”这个干扰去掉。
如果糖果总数减去 \(4\) 颗,那么剩下的糖果数应该刚好可以被 \(10\)、 \(15\)、 \(18\) 整除。也就是说,(总数 - 4)是10、15、18的公倍数
题目问“最少有多少颗”,那我们就先求它们三个数的最小公倍数
1. 用短除法求 \(10, 15, 18\) 的LCM。

  • 用 \(2\) 除(\(10\) 和 \(18\) 能被2整除):得 \(5, 15, 9\)
  • 用 \(3\) 除(\(15\) 和 \(9\) 能被3整除):得 \(5, 5, 3\)
  • 用 \(5\) 除(两个 \(5\) 能被5整除):得 \(1, 1, 3\)
  • LCM = \(2 \times 3 \times 5 \times 1 \times 1 \times 3 = 90\)

2. 所以,(总数 - 4)= \(90\)。
3. 因此,糖果总数最少是 \(90 + 4 = 94\)(颗)。

📝 阿星必背口诀:
短除求最小公倍,心法不同要牢记。
两两能除继续除,独苗留下没关系。
直到下面两两质,左边下面乘一起。
同频时刻轻松算,生活数学真有趣!

🚀 举一反三:变式挑战

变式一:模仿练习

用短除法求 \(16\)、 \(24\) 和 \(36\) 的最小公倍数。

变式二:逆向思维

已知两个数的最小公倍数是 \(60\),其中一个数是 \(12\),另一个数可能是多少?(提示:不止一个答案哦)

变式三:综合挑战

三条圆形跑道,甲跑一圈需 \(6\) 分钟,乙需 \(8\) 分钟,丙需 \(10\) 分钟。上午8点三人在起点同时出发,请问到中午12点时,三人有几次在起点同时相遇


解析与答案

【详尽解析】

入门例题答案: \(LCM(12, 18, 30) = 180\)

进阶例题答案: 上午 \(9\) 时 \(01\) 分 \(12\) 秒

拔高例题答案: \(94\) 颗

举一反三解析:

  1. 变式一: 求 \(LCM(16, 24, 36)\)。用短除法,依次除以 \(2\) (16,24,36 -> 8,12,18),再除以 \(2\) (8,12,18 -> 4,6,9),再除以 \(2\) (4,6 -> 2,3,9不动),再除以 \(3\) (3,9 -> 1,3,2不动)。得到 \(2, 1, 3\) 两两互质。LCM = \(2 \times 2 \times 2 \times 3 \times 2 \times 1 \times 3 = 144\)。
  2. 变式二: 设另一个数为 \(x\)。因为 \(12 = 2^2 \times 3\), \(60 = 2^2 \times 3 \times 5\)。那么 \(x\) 必须包含 \(60\) 中“多出来”的质因数 \(5\),同时可以包含 \(12\) 中已有的质因数(但数量不能超过 \(60\) 中该质因数的数量)。所以 \(x\) 可以是 \(5\), \(2 \times 5=10\), \(2^2 \times 5=20\), \(3 \times 5=15\), \(2 \times 3 \times 5=30\), \(2^2 \times 3 \times 5=60\)。核心提示:用分解质因数法逆向思考更清晰。
  3. 变式三: 先求相遇周期 \(LCM(6, 8, 10) = 120\) (分钟),即每 \(2\) 小时相遇一次。从上午 \(8\) 点到中午 \(12\) 点,共 \(4\) 小时 (\(240\) 分钟)。\(240 \div 120 = 2\), 意思是这样的周期有 \(2\) 个。但要注意,起点出发(8:00)是第 \(1\) 次相遇,之后每 \(120\) 分钟相遇一次。所以在 \(8:00\), \(10:00, 12:00 都会相遇。总共是 3 次。核心提示:求“次数”时,要小心计算起点那一次,公式为:相遇次数 = 总时长 ÷ 相遇周期 + 1`。

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