互质是什么?一看就懂的图解指南(附经典例题与陷阱解析)
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五年级
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最近更新
2025-12-20
互质的秘密:为什么“好朋友”不一定都是质数?
💡 阿星解密:为什么公式长这样?
想象两个数字就像两个转动的齿轮。如果它们的齿(因数)有公共的齿(公因数)大于1,它们转动时就会“卡住”,不和谐。而如果它们唯一的公共齿就是那个最基础的“1号小齿”,那它们就能完美配合,各自独立转动,互不影响——这就是“互质”。
核心隐喻:阿星拿出了数字“9”和“10”。它们都不是质数(质数是只能被1和自己整除的数),9=3×3,10=2×5。但是,它们的“零件”(质因数)完全不同!没有共享的零件,所以它们就是“互质”的好朋友。这打破了一个常见误解:互质≠必须是质数。
👀 看图说话:拆解数字的“零件库”
关键点拨:
图中清晰地展示了9和10的“零件”(质因数)是完全不同的两套。它们之间唯一的联系,就是那个最不起眼、但永远存在的数字“1”。因为任何整数都能被1整除,所以1永远是公因数。互质的定义就是:公因数只有1。判断时,我们就是在检查除了这个“隐形数字1”,还有没有其他“公共零件”。
🔥 三级跳挑战:从陷阱到精通
【母题演示】判断8和15是否互质
先拆解“零件”:8 = 2 × 2 × 2, 15 = 3 × 5。
阿星的显微镜
8的零件是2,2,2。15的零件是3和5。两堆零件里,完全没有相同的零件!它们只在“1”这个公共仓库相遇。
标准判断:因为8和15的最大公因数(所有公共零件拼起来的最大数)是1,所以它们互质。
【易错陷阱】判断12和18是否互质
很多同学一看,哦,都是合数,而且好像挺“像”的(都是偶数,都挺大),可能会猜它们是互质。
阿星的避雷针:
大多数人会怎么错:不分解质因数,凭感觉判断,认为两个不同的合数就可能互质。
图解陷阱:拆开看零件!12 = 2 × 2 × 3, 18 = 2 × 3 × 3。看,它们有公共零件“2”和“3”!图中这两块颜色会重叠。有了公共零件大于1,它们就能拼出公因数2、3、6,最大公因数是6。
正确思路:代入核心隐喻。它们就像两个共享了零件(2和3)的齿轮,转动时会卡住,所以不互质。判断依据永远是:最大公因数是否为1。
【高手进阶】生活中的互质
阿星要把24颗巧克力和36块饼干,平均分给若干小组,要求分完后巧克力没有剩余,饼干也没有剩余。最多能分给多少个小组?
思维迁移:
这其实就是求24和36的最大公因数(因为要分给最多小组,且刚好分完)。24和36有公共零件(2,2,3),最大公因数是12。如果题目改成“分完后,巧克力和饼干都恰好各剩1颗”,那就意味着分出去的部分(总数-1)能被小组数整除。即小组数要能同时整除23(24-1)和35(36-1)。这时,我们就在判断23和35是否互质(因为它们的公因数就是可能的小组数)。23是质数,35=5×7,它们没有公共零件,所以互质,公因数只有1。这意味着,只有分给1个小组(全拿走)才能满足条件。看,互质的概念就这样用上了!
📝 阿星的定海神针(口诀):
互质不看是质是合,拆解“零件”见真章。
公有零件唯有“一”,它们才是好搭档。
🚀 举一反三:巩固练习
判断下列哪组数互质:A. 14和35 B. 9和16 C. 22和33
一个数是质数,另一个数是合数,它们一定互质吗?为什么?(用“零件”思想解释)
有两根绳子,一根长15米,另一根长18米。要把它们剪成同样长的小段,且没有剩余。每小段最长可以是几米?这运用了互质还是公因数的知识?
📚 答案与解析
【答案速查】
- B (9和16)。解析:14=2×7, 35=5×7,有公因数7;9=3×3, 16=2×2×2×2,公因数只有1;22=2×11, 33=3×11,有公因数11。
- 不一定。解析:如果这个合数恰好包含了那个质数作为它的质因数(“零件”),它们就不互质。例如质数3和合数9(9=3×3),公因数是3。
- 3米。解析:求15和18的最大公因数。15=3×5,18=2×3×3,公共零件是3,所以最长是3米。这运用的是最大公因数知识。如果题目要求剪成的段数互质,才会用到互质概念。
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