内容正文:
五年级数学下册《公倍数与最小公倍数的应用》讲义
一、考点梳理
(一)公倍数与最小公倍数的定义
★公倍数:几个数公有的倍数,叫做这几个数的公倍数。例如,4 的倍数有 4、8、12、16、20、24……,6 的倍数有 6、12、18、24、30……,其中 12、24 等就是 4 和 6 的公倍数。
★最小公倍数:公倍数中最小的一个,叫做这几个数的最小公倍数。如 4 和 6 的最小公倍数是 12。
(二)求最小公倍数的方法
★列举法:分别列出几个数的倍数,找出它们公有的倍数,进而确定最小公倍数。以求 8 和 12 的最小公倍数为例,8 的倍数有 8、16、24、32、40……,12 的倍数有 12、24、36、48……,它们公有的倍数中最小的是 24,所以 8 和 12 的最小公倍数是 24。
★分解质因数法:把这几个数分解质因数,相同的质因数取最多的个数,不同的质因数都要取,然后将这些质因数相乘,所得的积就是这几个数的最小公倍数。比如,8 = 2×2×2,12 = 2×2×3,8 和 12 公有的质因数是 2 个 2,8 独有的质因数是 1 个 2,12 独有的质因数是 1 个 3,那么 8 和 12 的最小公倍数就是 2×2×2×3 = 24。
★短除法:先用这几个数的公因数去除,一直除到任意两个商互质为止,然后把所有的除数和最后的商连乘起来,所得的积就是这几个数的最小公倍数 。
(三)最小公倍数的应用场景
在生活中,当需要将不同周期的事件或不同长度、数量的物品,按照相同的方式进行组合或安排时,常常会用到最小公倍数的知识。如推算日期、安排工作轮班、设计周期性活动等。
二、重点题型解析
例 1:推算日期问题
甲、乙两人去图书馆借书,甲每 4 天去一次,乙每 6 天去一次。如果 5 月 1 日他们在图书馆相遇,那么下一次都到图书馆是几月几日?
【解题思路】
甲每 4 天去一次,乙每 6 天去一次,他们下一次都到图书馆的时间间隔应该是 4 和 6 的最小公倍数。
方法一:列举法:4 的倍数有 4、8、12、16、20……,6 的倍数有 6、12、18、24……,4 和 6 的最小公倍数是 12。也就是说,他们每隔 12 天会在图书馆相遇一次。5 月 1 日相遇后,再过 12 天,即 5 月 13 日会再次相遇。
方法二:分解质因数法:4 = 2×2,6 = 2×3,4 和 6 公有的质因数是 1 个 2,4 独有的质因数是 1 个 2,6 独有的质因数是 1 个 3,所以 4 和 6 的最小公倍数是 2×2×3 = 12,同样得出 5 月 13 日他们会再次相遇。
方法三:短除法:用短除法对 4 和 6 进行计算,除数为 2,商分别为 2 和 3,将除数和商相乘 2×2×3 = 12,确定 12 天后他们再次相遇,也就是 5 月 13 日。
例 2:包装物品问题
把一些苹果平均装在若干个袋子里,如果每袋装 6 个,还多 2 个;如果每袋装 8 个,也多 2 个。这些苹果最少有多少个?
【解题思路】
两种装法都多 2 个苹果,说明苹果总数减去 2 个后,既是 6 的倍数,也是 8 的倍数,即苹果总数减去 2 是 6 和 8 的公倍数。要求苹果最少有多少个,就是求 6 和 8 的最小公倍数,然后再加上 2。
先求 6 和 8 的最小公倍数,用分解质因数法,6 = 2×3,8 = 2×2×2,6 和 8 公有的质因数是 1 个 2,6 独有的质因数是 1 个 3,8 独有的质因数是 2 个 2,所以 6 和 8 的最小公倍数是 2×2×2×3 = 24。
再用最小公倍数加上 2,24 + 2 = 26(个),即这些苹果最少有 26 个。
三、巩固练习
(一)基础题
学校组织五年级学生参加义务劳动,人数在 40 到 60 人之间。若分成 4 人一组,5 人一组或 8 人一组,都恰好分完。五年级参加义务劳动的学生有多少人?
【分析】本题考查在一定人数范围内,求 4、5、8 这三个数的公倍数。解题关键在于先求出这三个数的最小公倍数,再找出在指定范围内的公倍数。
王老师给学生们买奖品,无论是分给 9 名同学,还是分给 12 名同学,都能正好分完。王老师至少要买多少份奖品?
【分析】该题是求 9 和 12 的最小公倍数,以此确定王老师购买奖品的最少份数,可运用求最小公倍数的多种方法解题。
(二)进阶题
有一盒巧克力豆,平均分给 3 个人余 1 颗,平均分给 4 个人也余 1 颗,平均分给 5 个人还是余 1 颗。这盒巧克力豆至少有多少颗?
【分析】这表明巧克力豆的总数减去 1 颗后,是 3、4、5 的公倍数。要求巧克力豆至少有多少颗,需先求出 3、4、5 的最小公倍数,再加上 1。
五年级学生参加团体操表演,8 人一排少 3 人,10 人一排也少 3 人。五年级参加团体操表演的学生至少有多少人?
【分析】说明学生人数加上 3 人后,是 8 和 10 的公倍数。求至少有多少人,即求 8 和 10 的最小公倍数,再减去 3。
(三)拓展题
甲、乙、丙三人在环形操场上跑步,甲跑一圈需要 3 分钟,乙跑一圈需要 4 分钟,丙跑一圈需要 6 分钟。三人同时从起点出发,经过多长时间三人又同时回到起点?此时他们各跑了几圈?
【分析】三人再次同时回到起点的时间,就是 3、4、6 的最小公倍数。求出最小公倍数后,用其分别除以三人跑一圈所需的时间,就能得到各自跑的圈数。
在一条长 240 米的街道一侧安装路灯(两端都装),最初每隔 5 米安装一盏,后来改为每隔 8 米安装一盏。不用重新安装的路灯有多少盏?
【分析】本题考查 5 和 8 的公倍数在实际距离中的应用。先求出 5 和 8 的最小公倍数,再用街道总长度除以最小公倍数,最后加上起点处的一盏路灯,就是不用重新安装的路灯数量。
某公共汽车站有三条线路的公共汽车。第一条线路每隔 5 分钟发车一次,第二条线路每隔 10 分钟发车一次,第三条线路每隔 6 分钟发车一次。三条线路在上午 6:30 同时发车,下一次同时发车是什么时间?
【分析】下一次同时发车的时间间隔是 5、10、6 的最小公倍数。求出这个时间间隔后,在初始发车时间的基础上加上该间隔,就能得到下一次同时发车的时间。
参考答案
(一)基础题
4 = 2×2,5 = 1×5,8 = 2×2×2,所以 4、5、8 的最小公倍数是 2×2×2×5 = 40。在 40 到 60 人之间,4、5、8 的公倍数只有 40,所以五年级参加义务劳动的学生有 40 人。
9 = 3×3,12 = 2×2×3,9 和 12 的最小公倍数是 2×2×3×3 = 36,所以王老师至少要买 36 份奖品。
(二)进阶题
3、4、5 两两互质,它们的最小公倍数是 3×4×5 = 60,所以这盒巧克力豆至少有 60 + 1 = 61 颗。
8 = 2×2×2,10 = 2×5,8 和 10 的最小公倍数是 2×2×2×5 = 40,所以五年级参加团体操表演的学生至少有 40 - 3 = 37 人。
(三)拓展题
3、4、6 的最小公倍数是 12,即经过 12 分钟三人又同时回到起点。甲跑了 12÷3 = 4 圈,乙跑了 12÷4 = 3 圈,丙跑了 12÷6 = 2 圈。
5 和 8 的最小公倍数是 40,240÷40 = 6,再加上起点的 1 盏,不用重新安装的路灯有 6 + 1 = 7 盏。
5 = 1×5,10 = 2×5,6 = 2×3,5、10、6 的最小公倍数是 2×3×5 = 30,即 30 分钟后三条线路再次同时发车。6 时 30 分 + 30 分 = 7 时,所以下一次同时发车是上午 7:00。
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