高二数学辗转相除法课件

1、高二数学辗转相除法算算 法法 案案 例例高二高二.五班五班高二数学辗转相除法1. 回顾算法的三种表示方法：回顾算法的三种表示方法：（三种逻辑结构）（三种逻辑结构）（1）、自然语言）、自然语言（2）、程序框图）、程序框图（3）、程序语言）、程序语言 （五种基本语句）（五种基本语句）复习引入复习引入:高二数学辗转相除法2. 思考：思考： 小学学过的求两个数的最大公约小学学过的求两个数的最大公约数的方法？数的方法？ 先用两个公有的质因数连续去除，先用两个公有的质因数连续去除，一直除到所得的商是互质数为止，然一直除到所得的商是互质数为止，然后把所有的除数连乘起来后把所有的除数连乘起来.高二数学辗转相除

2、法 例：求下面两个正整数的最大公例：求下面两个正整数的最大公约数：约数：求求22和和6的最大公约数的最大公约数2221163所以，所以，22和和6的最大公约数为的最大公约数为2思考：除了用这种方法外还有没有其它方法？思考：除了用这种方法外还有没有其它方法？例：如何算出例：如何算出8251和和6105的最大公约数？的最大公约数？高二数学辗转相除法 22634； 6 412； 4 220 6cm22cm？试用数学的方法，试用数学的方法，求得此正方形的边求得此正方形的边长？长？ 高二数学辗转相除法新课讲解：新课讲解：一、辗转相除法（欧几里得算法）一、辗转相除法（欧几里得算法）1、定义：、定义： 所谓

3、辗转相除法，就是对于给定的所谓辗转相除法，就是对于给定的两个数，用较大的数除以较小的数。若两个数，用较大的数除以较小的数。若余数不为零，则将余数和较小的数构成余数不为零，则将余数和较小的数构成新的一对数，继续上面的除法，直到大新的一对数，继续上面的除法，直到大数被小数除尽，则这时较小的数就是原数被小数除尽，则这时较小的数就是原来两个数的最大公约数。来两个数的最大公约数。高二数学辗转相除法欧几里德欧几里德 辗转相除法辗转相除法, 又名又名欧几里德算法欧几里德算法 ( Euclidean algorithm)乃求两乃求两个正整数之最大公因子个正整数之最大公因子的算法。它是已知最古的算法。它是已知最

4、古老的算法老的算法, 其可追溯至其可追溯至3000年前。年前。高二数学辗转相除法 辗转相除法是一个反复执行直到余数等于辗转相除法是一个反复执行直到余数等于0才才停止的步骤，这实际上是一个循环结构。停止的步骤，这实际上是一个循环结构。8251=61051+2146 6105=21462+1813 2146=18131+3331813=3335+148333=1482+37148=374+0m = n q r用程序框图表示出右边的过程用程序框图表示出右边的过程r=m MOD nm = nn = rr=0?是否高二数学辗转相除法 思考：思考：你能把辗转相除法编成一个计你能把辗转相除法编成一个计算机程

5、序吗？算机程序吗？(1)(1)、算法步骤：、算法步骤：第一步：输入两个正整数第一步：输入两个正整数m,n(mn).第二步：计算第二步：计算m除以除以n所得的余数所得的余数r.第三步：第三步：m=n,n=r.第四步：若第四步：若r0,则则m,n的最大公约数等于的最大公约数等于m； 否则转到第二步否则转到第二步. 第五步：输出最大公约数第五步：输出最大公约数m.高二数学辗转相除法(2)(2)、程序框图：、程序框图：开始开始输入输入m,n r=m MOD n m=nr=0?是是否否 n=r 输出输出m结束结束高二数学辗转相除法(3)(3)、程序：、程序：INPUT “m,n=“;m,nDO r=m

6、MOD n m=n n=rLOOP UNTIL r=0PRINT mEND高二数学辗转相除法二、更相减损术二、更相减损术 可半者半之，不可半者，副置分母、子之数，可半者半之，不可半者，副置分母、子之数，以少减多，更相减损，求其等也，以等数约之。以少减多，更相减损，求其等也，以等数约之。第一步：第一步：任意给定两个正整数；判断他们是否都是任意给定两个正整数；判断他们是否都是偶数。若是，则用偶数。若是，则用2约简；若不是则执行第二步。约简；若不是则执行第二步。第二步：第二步：以较大的数减较小的数，接着把所得的差以较大的数减较小的数，接着把所得的差与较小的数比较，并以大数减小数。继续这个操作，与较小

7、的数比较，并以大数减小数。继续这个操作，直到所得的减数和差相等为止，则这个等数就是所直到所得的减数和差相等为止，则这个等数就是所求的最大公约数。求的最大公约数。（1）、）、九章算术九章算术中的更相减损术：中的更相减损术：1、背景介绍：（2）、现代数学中的更相减损术：）、现代数学中的更相减损术：高二数学辗转相除法2、定义：、定义： 所谓更相减损术，就是对于给定的所谓更相减损术，就是对于给定的两个数，用较大的数减去较小的数，然两个数，用较大的数减去较小的数，然后将差和较小的数构成新的一对数，再后将差和较小的数构成新的一对数，再用较大的数减去较小的数，反复执行此用较大的数减去较小的数，反复执行此步骤

8、直到差数和较小的数相等，此时相步骤直到差数和较小的数相等，此时相等的两数便为原来两个数的最大公约数。等的两数便为原来两个数的最大公约数。高二数学辗转相除法例例: : 用更相减损术求用更相减损术求9898与与6363的最大公约数的最大公约数. .解：由于解：由于6363不是偶数，把不是偶数，把9898和和6363以大数以大数减小数，并辗转相减减小数，并辗转相减 989863633535636335352828353528287 728287 7212121217 7212114147 77 7所以，所以，9898和和6363的最大公约数等于的最大公约数等于7 7 3、方法：、方法：高二数学辗转相

9、除法1、用更相减损术求两个正数、用更相减损术求两个正数84与与72的最大公约数的最大公约数 练习：练习：思路分析：先约简，再求思路分析：先约简，再求21与与18的最大公约数的最大公约数,然后乘以两次约简的质因数然后乘以两次约简的质因数4。2、求、求324、243、135这三个数的最大公约数。这三个数的最大公约数。思路分析：求三个数的最大公约数可以先求出两个思路分析：求三个数的最大公约数可以先求出两个数的最大公约数，第三个数与前两个数的最大公约数的最大公约数，第三个数与前两个数的最大公约数的最大公约数即为所求。数的最大公约数即为所求。高二数学辗转相除法(1)、算法步骤、算法步骤第一步：输入两个正

10、整数第一步：输入两个正整数a,b(ab);第二步：若第二步：若a不等于不等于b ,则执行第三步；否则转则执行第三步；否则转到第五步；到第五步；第三步：把第三步：把a-b的差赋予的差赋予r;第四步：如果第四步：如果br, 那么把那么把b赋给赋给a,把把r赋给赋给b;否否则把则把r赋给赋给a，执行第二步；，执行第二步；第五步：输出最大公约数第五步：输出最大公约数b.*思考：你能根据更相减损术设计程序，求两个正整数的最大公约数吗？高二数学辗转相除法(2)(2)、程序框图、程序框图开始开始输入输入a,bab?是是否否 输出输出b结束结束 b=ra=br=a-brb?a=r否否是是高二数学辗转相除法(3

11、)(3)、程序、程序INPUT “a,b=“;a,bWHILE ab r=a-b IF br THEN a=b b=r ELSE a=r END IFWENDPRINT bEND高二数学辗转相除法比较辗转相除法与更相减损术的区别比较辗转相除法与更相减损术的区别（1 1）都是求最大公约数的方法，计算上辗转相除）都是求最大公约数的方法，计算上辗转相除法以除法为主，更相减损术以减法为主，计算次数法以除法为主，更相减损术以减法为主，计算次数上辗转相除法计算次数相对较少，特别当两个数字上辗转相除法计算次数相对较少，特别当两个数字大小区别较大时计算次数的区别较明显。大小区别较大时计算次数的区别较明显。（2 2）从结果体现形式来看，辗转相除法体现结果）从结果体现形式来看，辗转相除法体现结果是以相除余数为是以相除余数为0 0则得到，而更相减损术则以减数与则得到，而更相减损术则以减数与差相等而得到。差相等而得到。小结小结高二数学辗转相除法学以致用学以致用l1.求解不定方程求解不定方程326X+78Y=2的一组的一组 整数解整数解高二数学辗转相除法学以致用学以致用l2.设计一个程序，求两个正整数的最小公倍数。设计一个程序，求两个正整数的最小公倍数。 （提示：最小公倍数（提示：最小公倍数=两数之积除以最大公约数）