這個計算機能做什麼
輸入兩個以上的正整數,本工具會一次幫你算出三件事:每個數字完整的因數(除數)清單、所有數字共同擁有的公因數,以及最大公因數(GCF),也就是常說的最大公約數(GCD)。無論是約分、做因式分解,還是寫數論作業,都能派上用場。
使用方法
用逗號分隔輸入你的整數,例如 136, 64, 24, 16,接著直接看結果。每個數字的因數都會由小到大排列,後面再列出公因數與唯一的 GCF 值。請只輸入正整數;0、負數與小數都不是有效的除數輸入。
公式說明
當 \(n \bmod d = 0\) 時,整數 \(d\) 就是 \(n\) 的因數。想快速找出所有因數,可讓 \(i\) 從 1 跑到 \(n\) 的平方根;只要 \(i\) 能整除 \(n\),那麼 \(i\) 和 \(n/i\) 都是因數。一組數字的 GCF 則用歐幾里得演算法兩兩求出:當 \(b\) 不為 0 時,把 \((a, b)\) 換成 \((b, a \bmod b)\),最後剩下的 \(a\) 就是最大公約數。 $$\gcd(a, 0) = a, \quad \gcd(a, b) = \gcd(b, \; a \bmod b)$$ 一個好用的觀念是:整組數字的公因數,剛好就是 GCF 的所有因數。 $$\text{CommonFactors} = \{\, d : g \bmod d = 0 \,\}, \quad g = \gcd(n_1, n_2, \dots)$$
範例演算
以 136、64、24、16 為例:16 的因數是 1、2、4、8、16;24 的因數是 1、2、3、4、6、8、12、24;64 的因數是 1、2、4、8、16、32、64;136 的因數是 1、2、4、8、17、34、68、136。用歐幾里得演算法可得 \(\gcd(16, 24) = 8\),再算 \(\gcd(8, 64) = 8\),接著 \(\gcd(8, 136) = 8\),所以 GCF = 8。而 8 的因數為 1、2、4、8——這些正是它們的公因數。
常見問題
GCF 和 GCD 是同一個東西嗎?是的。「最大公因數」和「最大公約數」只是同一個數值的兩種叫法。
如果這些數字沒有共同因數怎麼辦?任何一組正整數都至少共有因數 1,所以公因數至少是 {1},GCF 也至少是 1。若兩數唯一的公因數只有 1,就稱為互質。
可以只輸入一個數字嗎?可以——它會列出該數字的所有因數,而 GCF 就等於這個數字本身。