什麼是互質計算器?
當兩個整數唯一的共同正因數只有 1 時,我們稱這兩數互質(英文為 coprime 或 relatively prime)。換句話說,它們的最大公因數(gcd)恰好等於 1。這個計算器讓你輸入兩個整數,便能立刻得知它們是否互質,並同時顯示兩數的最大公因數。
如何使用
分別在 a 與 b 兩個欄位輸入整數後送出,工具會以「輾轉相除法」(歐幾里得演算法)計算 \(\gcd(a, b)\)。若最大公因數為 1,代表兩數互質;若大於 1,則表示兩數有共同因數,並不互質。由於互質與否只看絕對值,因此負號會被自動忽略。
公式說明
輾轉相除法會不斷將數對 \((a, b)\) 換成 \((b, a \bmod b)\),直到第二個數變為 0 為止;最後一個非零的數值就是最大公因數。當這個 gcd 等於 1 時,兩數即為互質。
$$\text{Coprime} \iff \gcd\left(a,\ b\right) = 1$$舉例來說,8 與 15 沒有任何共同的質因數,所以 \(\gcd = 1\),兩者互質——即使它們本身都不是質數,也依然成立。
實際範例
以 \(a = 12\)、\(b = 35\) 為例。12 的質因數為 2 與 3;35 的質因數為 5 與 7。兩者沒有任何共同的質因數,因此 \(\gcd(12, 35) = 1\),所以 12 與 35 互質。相對地,12 與 18 同時擁有因數 6,\(\gcd = 6\),兩者就不互質。
常見問答
互質的數一定要是質數嗎?不一定。互質的意思只是兩數沒有大於 1 的共同因數,數字本身不必是質數(例如 8 與 9 互質)。
1 與任何數都互質嗎?是的。對任意整數 n 而言,\(\gcd(1, n) = 1\),所以 1 與每一個整數都互質。
兩個偶數有可能互質嗎?不可能。任何兩個偶數都共有因數 2,因此它們的最大公因數至少是 2。