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[一看就懂]互质数全解:为什么“公因数只有1”是关键?附图解与避坑指南: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

🔑 互质数:为什么“公因数只有1”是数学里的独特密码?

💡 阿星解密:为什么公式长这样?

想象一下,每个数字都像一把有特定齿纹的钥匙,它的因数就是能打开它的“齿槽”。

“没有公因数?”—— 不对!更准确地说,是:“阿星:公因数只有1的两个数。”

为什么强调“只有1”?因为1是万能钥匙,它能打开所有数的锁。所以,如果两把钥匙除了这把万能钥匙1,再没有任何其他共同的齿槽,那么它们就是“互质”的。它们各自有独特的结构,无法被同一把特定的钥匙(除了1)同时打开。

👀 看图说话:两把独特的钥匙

12 12的因数钥匙: 1 2 3 4 6 12 35 35的因数钥匙: 1 5 7 35 公因数:1 观察:两串“钥匙”里,只有“1”这把钥匙是相同的。 其他钥匙(2,3,4,6,12 和 5,7,35)都完全不同。

关键点拨:
图中清晰地展示了两组“钥匙”(因数)。判断互质,不是找“有没有”公因数,而是看“有几个”公因数。 图中,我们把两组因数一一摆开,像配钥匙一样去寻找“共同的齿纹”。结果发现,除了那个必然存在的、最普通的“1”,再也找不到第二个能同时插入两把锁(12和35)的钥匙了。这就是“公因数只有1”的精确视觉化体现。

🔥 三级跳挑战:从陷阱到精通

【母题演示】判断 8 和 9 是否互质。

🔍

阿星的显微镜

我们像配钥匙一样,把它们的因数列出来配对:

  • 8的因数钥匙:1, 2, 4, 8
  • 9的因数钥匙:1, 3, 9

看!左右两排钥匙里,只有数字“1”是同时出现的。没有其他共同的数字了。

标准结论:因为8和9的公因数只有1,所以它们是互质数

【易错陷阱】判断 15 和 25 是否互质。

⚠️

阿星的避雷针:

大多数人会怎么错:只看个位数(都是5),或者觉得它们都是奇数,就草率地认为它们互质。

图解陷阱:让我们画出它们的“钥匙串”:

  • 15的因数:1, 3, 5, 15
  • 25的因数:1, 5, 25

看!除了“1”,数字“5”这把钥匙也同时出现在了两串钥匙中! 它们有一个共同的、不是1的公因数。

正确思路:根据定义,互质数要求公因数只有1。这里公因数有1和5,不满足条件。所以,15和25不是互质数

【高手进阶】阿星老师要把24支铅笔和35本笔记本,平均分给一个小组的学生,并且刚好分完。小组最多可能有几名同学?

🚀

思维迁移:

1. 识别模型:“平均分完且最多”就是在求两种物品数量的最大公因数

2. 列出钥匙串:

24的因数:1, 2, 3, 4, 6, 8, 12, 24

35的因数:1, 5, 7, 35

3. 配对钥匙:我们发现,两组钥匙中共同的只有“1”。所以24和35的最大公因数就是1。

4. 得出结论:小组最多只能有1名同学,才能保证铅笔和笔记本都正好分完。这恰恰说明24和35是互质的——它们“不愿意”被除了1以外的同一个数整除。

📝 阿星的定海神针(口诀):

互质判断不用慌,因数列表摆两旁。
共同钥匙若唯一,定是数字“1”中央。

🚀 举一反三:巩固练习

练习一

判断 7 和 10 是否互质。用列出因数的方法证明。

练习二

判断 14 和 49 是否互质。小心陷阱!

练习三

有两根彩带,一根长18分米,另一根长25分米。现在要把它们剪成同样长的小段,且没有剩余。每段最长可能是几分米?


📚 答案与解析

【答案速查】

  1. 是。 7的因数:1,7;10的因数:1,2,5,10。公因数只有1。
  2. 不是。 14的因数:1,2,7,14;49的因数:1,7,49。公因数有1和7。
  3. 1分米。 求18和25的最大公因数。18的因数:1,2,3,6,9,18;25的因数:1,5,25。公因数只有1,所以最长是1分米。这说明18和25互质。

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