什么是最小公倍数?
一组数的最小公倍数(Least Common Multiple,简称 LCM)是指能被这组中每个数整除的最小正整数。在分数的加减运算中,它常以"最小公分母"(LCD)的形式出现。最小公倍数是一个纯数学概念,因此在世界各地的运算规则完全相同,不涉及任何单位。
如何使用本计算器
在输入框中填入两个或多个整数,用空格或逗号隔开,例如 12 15 75。注意:单个数字内部不要用逗号作千位分隔符(应输入 2500,而不是 2,500)。如果想了解结果是怎么算出来的,可以在"显示解题步骤"下拉菜单中选择一种方法,然后在蓝色结果框中读取最小公倍数。选择不同的步骤方法只会改变讲解方式,数值结果始终不变。
公式详解
本计算器采用两两计算的方式,利用最大公约数(GCD)与最小公倍数之间的关系:
$$\text{LCM}(a,b) = \frac{a}{\gcd(a,b)} \times b$$其中最大公约数用欧几里得算法(辗转相除法)求得,即不断用较大的数对余数取代,直到余数为零。对于多于两个数的情况,则依次合并求解:\(\text{LCM}(a, b, c) = \text{LCM}(\text{LCM}(a, b), c)\)。先除以最大公约数再相乘,可以保持中间结果较小,避免数值溢出。
例题演示
求 \(\text{LCM}(12, 15, 75)\)。首先 \(\gcd(12, 15) = 3\),所以 \(\text{LCM}(12, 15) = 12 / 3 \times 15 = 60\)。接着 \(\gcd(60, 75) = 15\),所以 \(\text{LCM}(60, 75) = 60 / 15 \times 75 = 300\)。因此 \(\text{LCM}(12, 15, 75) = 300\)。用质因数分解验证:
$$12 = 2^2 \times 3, \quad 15 = 3 \times 5, \quad 75 = 3 \times 5^2$$取每个质因数的最高次幂,得到
$$2^2 \times 3 \times 5^2 = 4 \times 3 \times 25 = 300$$常见问题
能处理小数吗? 可以。每个数都会乘以适当的 10 的幂,先化为整数,求出整数的最小公倍数后,再按比例还原。例如 \(\text{LCM}(1.5, 2) = 6\)。
如果我输入了 0 会怎样? 零是任何整数的倍数,因此按惯例,只要包含 0,其最小公倍数就为 0。
最多可以输入几个数? 至少需要两个数;上限只取决于一行能容纳多少内容。