Alla mattegenomgångar

Algebra · Grund

Största gemensamma delare (SGD) och faktorvillkor i heltalsproblem

Lär dig använda gemensamma delare (SGD) för att hitta möjliga heltalsvärden när en variabel måste passa i flera multiplikationsvillkor.

Idén

I många uppgifter får du två (eller fler) villkor av typen

ab=mochbc=n,a \cdot b = m \quad \text{och} \quad b \cdot c = n,

med aa, bb, cc som positiva heltal. Nyckeln är att inse att bb måste vara en gemensam delare till både mm och nn.

Varför måste bb vara en gemensam delare?

  • Om ab=ma \cdot b = m så måste bb dela mm, dvs. bmb \mid m.
  • Om bc=nb \cdot c = n så måste bb dela nn, dvs. bnb \mid n.

Alltså gäller samtidigt:

bmochbn.b \mid m \quad \text{och} \quad b \mid n.

Det betyder att bb är en gemensam delare till mm och nn. Alla möjliga bb är därför delare till gcd(m,n)\gcd(m,n) (största gemensamma delaren).

Metod (steg för steg)

  1. Identifiera de två produkterna: ab=ma \cdot b = m och bc=nb \cdot c = n.
  2. Slutsats: bb måste dela både mm och nn \Rightarrow bb är en gemensam delare.
  3. Hitta möjliga bb genom att lista gemensamma delare (ofta snabbt via gcd(m,n)\gcd(m,n)).
  4. För varje möjligt bb: räkna ut a=mba = \frac{m}{b} och c=nbc = \frac{n}{b}.
  5. Beräkna det som efterfrågas (t.ex. a+b+ca+b+c) och matcha svarsalternativ.

Vanliga variationer

  • Ibland frågar man efter minsta eller största möjliga summa. Då testar man alla möjliga bb (alla gemensamma delare).
  • Ibland är talen större; då är gcd\gcd-tänket extra användbart.

Varför gcd\gcd hjälper

Om gcd(m,n)=d\gcd(m,n)=d så är de gemensamma delarna exakt delarna till dd. Då kan du snabbt se att bb måste vara en av dessa.

Formler att kunna

  • Delbarhet: bmb \mid m betyder att m=bkm = b \cdot k för något heltal kk.
  • Om ab=ma \cdot b = m och bc=nb \cdot c = n med heltal \Rightarrow bmb \mid m och bnb \mid n.
  • Möjliga bb: bb är en gemensam delare \Rightarrow bgcd(m,n)b \mid \gcd(m,n).
  • När bb är vald: a=mba = \frac{m}{b}, c=nbc = \frac{n}{b}.

Tips och fallgropar

  • Glöm inte att det står positiva heltal: b1b \geq 1 och divisionerna måste ge heltal.
  • Ett vanligt misstag är att prova slumpmässiga bb. Börja alltid med gemensamma delare.
  • Om du bara behöver ett möjligt värde räcker det att hitta en gemensam delare som ger ett svarsalternativ.
  • Hitta gcd(m,n)\gcd(m,n) för att direkt se vilka bb som kan fungera.

Löst exempel

HP 2013 Hösten – Gemensam faktor (b)

aa, bb och cc är tre positiva heltal sådana att ab=22a \cdot b = 22 och bc=26b \cdot c = 26. Vilket svarsalternativ är ett möjligt värde för a+b+ca + b + c?

A. 22 B. 24 C. 26 D. 48

  1. Översätt villkoren till delbarhet.

Från ab=22a \cdot b = 22 följer att bb måste dela 2222, alltså b22b \mid 22.

Från bc=26b \cdot c = 26 följer att bb måste dela 2626, alltså b26b \mid 26.

  1. Slutsats: bb är en gemensam delare till 22 och 26.

Faktorisera:

22=211,26=213.22 = 2 \cdot 11, \qquad 26 = 2 \cdot 13.

Gemensamma delare är då 11 och 22. Alltså är b{1,2}b \in \{1, 2\}.

  1. Testa ett möjligt bb och räkna ut aa och cc.

Välj b=2b = 2.

Då blir

a=222=11,c=262=13.a = \frac{22}{2} = 11, \qquad c = \frac{26}{2} = 13.
  1. Beräkna summan och matcha alternativen.
a+b+c=11+2+13=26.a + b + c = 11 + 2 + 13 = 26.

Detta finns som alternativ C.

Svar:

Ett möjligt värde för a+b+ca + b + c är 2626 (alternativ C).

Öva algebra på riktiga provfrågor

Genomgången ovan är gratis. Träna sedan på frågorna från publicerade högskoleprov, med facit och förklaringar.

Kom igång gratis