หา ห ร ม โดยการแยก ตัวประกอบ เฉลย

ห.ร.ม. ย่อมาจาก หารร่วมมาก นั่นก็คือ ตัวหารร่วมที่มากทีสุด 
ห.ร.ม. หมายถึง ตัวหารร่วมตั้งแต่สองจำนวนขึ้นไป ที่มีค่ามากที่สุด

การหา ห.ร.ม.

การหา ห.ร.ม. โดยการแยกตัวประกอบ

ตัวประกอบ หมายถึง  จำนวนนับที่สามารถหารจำนวนนับได้ลงตัว  เช่น ตัวประกอบของ 3 คือ  1 และ 3 , ตัวประกอบของ 20 คือ 1, 2, 4, 5, 10, 20

วิธีการหา ห.ร.ม. โดยวิธีการแยกตัวประกอบ เริ่มด้วยการ แยกตัวประกอบของตัวที่ต้องการหาทุกตัว จากนั้น เอาตัวประกอบที่ซ้ำกันของทุกตัวมา คูณกัน ก็จะได้ ห.ร.ม. ออกมา

ตัวอย่างการหา ห.ร.ม. โดยวิธีแยกตัวประกอบ
จงหา ห.ร.ม. ของ 56 84 และ 140
วิธีทำ
56 แยกตัวประกอบจะได้ 2 x 2 x 2 x 7
84 แยกตัวประกอบจะได้ 2 x 2 x 3 x 7
140 แยกตัวประกอบจะได้ 2 x 2 x 5 x 7
เลือกตัวประกอบที่ซ้ำกันของ 56, 84, 140 ซึ่งก็คือตัวสีเขียว ๆ นั่นเอง เอามาคูณกัน จะได้ 2 x 2 x 7 จะได้ ห.ร.ม. เท่ากับ 28

การหา ห.ร.ม. โดยการหารสั้น

วิธีการหา ห.ร.ม. โดยการหารสั้น เริ่มด้วยการ นำตัวที่ต้องหารหา ห.ร.ม. มาเขียนเรียงกัน จากนั้น หาจำนวนที่หารทั้งหมดลงตัวมาหารเรื่อย ๆ จนกว่าจะไม่สามารถหาได้แล้ว เสร็จแล้วก็เอาจำนวนที่เป็นตัวหารทั้งหมดมาคูณกัน ก็จะได้ ห.ร.ม. ออกมา

ตัวอย่างการหา ห.ร.ม. โดยการหารสั้น
จงหา ห.ร.ม. ของ 56 84 และ 140
วิธีทำ

2 ) 56    841    40
2 ) 28     42    70
7 ) 14     21    35
       2      3      5
เอาตัวหารทั้งหมดมาคูณกัน จะได้ 2 x 2 x 7 จะได้ ห.ร.ม. เท่ากับ 28

อัลกอริทึมของยุคลิด

ยูคลิด (Euclid) เป็นนักคณิตศาสตร์ชาวกรีกที่สำคัญ และเป็นที่รู้จักกันดี เขาได้กล่าวถึงการหา ห.ร.ม. หรือ ตัวหารร่วมมาก ของจำนวนนับ 2 จำนวนที่มีค่ามากอย่างรวดเร็ว ซึ่งในปัจจุบันเรียกว่า ขั้นตอนวิธีแบบยุคลิด

ขั้นตอนวิธีแบบยูคลิด (Euclidean Algorithm) เป็นขั้นตอนวิธีที่ใช้ในการหาค่า (a,b) และจำนวนเต็ม x, y ที่ทำให้ (a,b)=ax+by โดยการใช้ขั้นตอนวิธีการหาร แต่เนื่องจาก (a,b)=(|a|,|b|) ดังนั้นเราจึงพิจารณากรณีที่ a,b เป็นจำนวนเต็มบวกเท่านั้น กล่าวคือ

หา ห ร ม โดยการแยก ตัวประกอบ เฉลย

ตัวอย่าง การหา ห.ร.ม. โดยวิธีแบบยุคลิด

จงหา ห.ร.ม. ของ 231, 525
วิธีทำ
525 = 231*2 + 63
231 = 63*3 + 42
63 = 42*1 + 21
42 = 21*2 + 0
ห.ร.ม. ก็คือ 21

จงหา ห.ร.ม. ของ 68, 38
วิธีทำ
68 = 38*1 + 30
38 = 30*1 + 8
30 = 8*3 + 6
8 = 6*1 + 2
6 = 2*3 + 0
ห.ร.ม. ก็คือ 2

จงหา ห.ร.ม. ของ 56, 84, 140
gcd(56, 84, 140) = gcd(gcd(56, 84), 140) = gcd(56, gcd(84, 140))
วิธีทำ หา ห.ร.ม. ของ 56 กับ 84 ก่อน
84 = 56*1 + 28
56 = 28*2 + 0
ห.ร.ม. ของ 84 กับ 56 ก็คือ 28
ต่อไปหา ห.ร.ม. ของ 28 กับ 140
140 = 28*5 + 0
ห.ร.ม. ของ 140 กับ 28 ก็คือ 28
ดังนั้น ห.ร.ม. ก็คือ 28

การหา ห.ร.ม. ตามขั้นตอนวิธียุคลิด (Euclidean Algorithm)

4. การหา ห.ร.ม. ตามขั้นตอนวิธียุคลิด (Euclidean Algorithm)

ขั้นตอนที่ 1 นำจำนวนที่น้อยกว่าไปหารจำนวนมาก           

        ในที่นี้ 126 ÷ 45 = 2 เศษ 36

ขั้นตอนที่ 2 นำเศษที่เหลือในขั้นที่ 1 คือ 36 ไปหาร 45

                 จะได้ 45 ÷ 36 = 1 เศษ 9

ขั้นตอนที่ 3 นำเศษที่เหลือในขั้นตอนที่ 2 คือ 9 ไปหาร 36

                 จะได้ 36 ÷ 9 = 4 เศษ 0

       ดังนั้น ห.ร.ม. คือ 9

สรุปหลักการ             1. เมื่อเศษเป็นศูนย์ แสดงว่าการหารจบสิ้นแล้ว

            2. หารกลับไปกลับมาทางขวาและทางซ้าย

โดยนำตัวเศษหารต่อๆ ไปตัวหารตัวสุดท้าย    

คือ ห.ร.ม. ในที่นี้คือ 9

ตัวอย่าง จงหา ห.ร.ม. ของ 348 และ 1,024 โดยวิธีตั้งหาร

ดังนั้น ห.ร.ม. ของ 348 และ 1,024 คือ 4

วิธีการหาร

1. นำจำนวนที่น้อยกว่าไปหารจำนวนที่มากกว่า ในที่นี้คือ 348 นำ 348 ไปหาร 1,024

   ได้ 2 ใส่ผลลัพธ์ไว้ นำ 348 × 2 ได้ 696ไปลบออกจาก 1,024 คงเหลือ 348

2. นำ 328 ไปหาร 348 ได้ 1 ครั้ง 348 – 328 คงเหลือ 20

3. นำ 20 ไปหาร 328 ได้ 16 ครั้ง 328 – 320 คงเหลือ 8

4. นำ 8 ไปหาร 20 ได้ 2 ครั้ง 20 – 16 คงเหลือ 4

5. นำ 4 ไปหาร 8 ได้ 2 ครั้ง 8 – 8 คงเหลือ 0

6. จำนวนสุดท้าย คือ 4 ไปหาร 8 ได้ลงตัว เหลือเศษ 0 จำนวน 4 คือ ห.ร.ม.

ข้อควรสังเกต    

การหา ห.ร.ม. โดยวิธีตั้งหารนี้จะใช้เมื่อจำนวนนับนั้นมีค่ามากๆ โดยนำมาตั้งทีละสองจำนวน ตั้งคู่กันไป นำจำนวนน้อยหารจำนวนมาก เมื่อลบกันแล้วนำผลลบไปหารอีกจำนวนหนึ่ง สลับกันไปจนกว่าจะหารได้ลงตัว เหลือเศษศูนย์ จำนวนที่เป็นตัวหารได้ลงตัวจำนวนสุดท้าย คือ ห.ร.ม.

1. การนำ ห.ร.ม. ไปประยุกต์ใช้กับการหาร

ห.ร.ม. ของ 15 และ 24 คือ 3

แต่  15           =        16 – 1

      16          =        (x × 3) + 1

      16 – 1     =        x × 3

      24           =        26 – 2

      26           =        (y × 3) + 2

                26 – 2     =        y × 3

จะเห็นว่า ถ้านำเศษมาลบออกจากตัวตั้ง ผลลัพธ์ที่ได้จะหารด้วย 3 ลงตัว

ตัวอย่างที่ 1 จงหาจำนวนที่มากที่สุดซึ่งหาร 212 และ 388 แล้วเหลือเศษ 2 และ 3 ตามลำดับ

วิธีทำ             จำนวนที่นำไปหา ห.ร.ม. ได้ คือ

                    212 – 2 = 210

                   388 – 3 = 385

จำนวนที่มากที่สุด ซึ่งหาร 210 และ 385 ลงตัว คือ    ห.ร.ม. ของสองจำนวนนั้น

1        210     385       1

                             175     210              

                               35     175       5

                                      175

                                        0

ห.ร.ม. ของ 210 และ 385 คือ 35

ดังนั้น จำนวนที่มากที่สุดซึ่งหาร 212 และ 388 เหลือเศษ 2 และ 3 ตามลำดับ คือ 35

ตอบ 35

ตัวอย่างที่ 2 จงหาจำนวนที่มากที่สุด ซึ่งเมื่อนำไปหาร 856 และ 948 แล้วเหลือเศษ 5 เท่ากัน

วิธีทำ             จำนวนที่นำไปหา  ห.ร.ม. ได้ คือ

                   856 – 5 = 851

                   948 – 5 = 943

                   จำนวนที่มากที่สุดซึ่งหาร 851 และ 943 ลงตัว  

ห.ร.ม. ของ 851 และ 943 คือ 23

ดังนั้น จำนวนที่มากที่สุดซึ่งหาร 851 และ 943 เหลือเศษ 5 เท่ากัน คือ 23

ตอบ 23

2. การนำ ห.ร.ม. ไปใช้กับการทอนเศษส่วนให้เป็นเศษส่วนอย่างต่ำ

ตัวอย่าง จงทอน  ให้เป็นเศษส่วนอย่างต่ำ

             ห.ร.ม. ของ 24 และ 42 คือ 6

  เศษส่วนอย่างต่ำ คือ เศษส่วนที่มี ห.ร.ม. ของตัวเศษและตัวส่วนเป็น 1   เช่น , ,  

3. การนำ ห.ร.ม. ไปใช้แก้โจทย์ปัญหา

ตัวอย่างที่ 1 มีเชือกอยู่สามเส้น ยาวเส้นละ 48, 60 และ 108 เมตร ถ้าตัดแบ่งให้ยาว เส้นละเท่าๆ กันให้ยาวที่สุดเท่าที่จะยาวได้ จะได้เชือกยาวเส้นละกี่เมตร และได้เชือกทั้งหมดกี่เส้น

วิธีทำ            48 = 2 × 2 × 2 × 2 × 3

                 60 = 2 × 2 × 3 × 5

                 108 = 2 × 2 × 2 × 3 × 3 × 3

                  ห.ร.ม. คือ 2 × 2 × 3 หรือ 12

                  ดังนั้น จะแบ่งเชือกได้ยาวที่สุดเส้นละ 12 เมตร

                  เชือกเส้นแรกแบ่งได้     = 4 เส้น

                  เชือกเส้นสองแบ่งได้     = 5 เส้น

                  เชือกเส้นสามแบ่งได้     = 9 เส้น

                  ดังนั้น จะได้เชือกทั้งหมด  4 + 5 + 9 = 18 เมตร

ตอบ จะได้เชือกยาวเส้นละ 12 เมตร และได้เชือกยาวทั้งหมด 18 เส้น

ตัวอย่างที่ 2 ไม้อัดรูปสี่เหลี่ยมผืนผ้ากว้าง 1.20 เมตร ยาว 2.40 เมตร ต้องการตัดไม้อัดนี้ให้เป็นรูปสี่เหลี่ยมจัตุรัสให้มีพื้นที่มากที่สุดจะได้ไม้อัดรูปสี่เหลี่ยมจัตุรัสยาวด้านละเท่าไรและได้ไม้อัดรูปสี่เหลี่ยมจัตุรัสกี่แผ่น

วิธีทำ  ไม้อัดรูปสี่เหลี่ยมผืนผ้ากว้าง 1.20 เมตร ยาว 2.40 เมตร ต้องการตัดไม้อัดนี้ ให้เป็นรูปสี่เหลี่ยมจัตุรัสให้มีพื้นที่มากที่สุด

          ดังนั้น ต้องการหาความยาวที่ยาวที่สุดของด้านของรูปสี่เหลี่ยมจัตุรัส   คือ ห.ร.ม. ของ 1.20 เมตร และ 2.40 เมตร

ไม้อัดกว้าง 1.20 เมตร หรือ 120 เซนติเมตร

ไม้อัดยาว 2.40 เมตร หรือ 240 เซนติเมตร

120 = 2 × 2 × 2 × 3 × 5

240 = 2 × 2 × 2 × 2 × 3 × 5

ห.ร.ม. คือ 2 × 2× 2 × 3 × 5 หรือ 120

ไม้อัดด้านกว้างแบ่งได้       = 1 ส่วน

ไม้อัดด้านยาวแบ่งได้         = 2 ส่วน

ได้ไม้อัดรูปสี่เหลี่ยมจัตุรัส 1 × 2 = 2 แผ่น

         ดังนั้น ความยาวที่มากที่สุดของด้านไม้อัดรูปสี่เหลี่ยมจัตุรัสเป็น  120 เซนติเมตร หรือ 120 เมตร ตัดไม้อัดรูปสี่เหลี่ยมจัตุรัสได้ 2 แผ่น

ตอบ ไม้อัดยาวด้านละ 1.20 เมตร จำนวน 2 แผ่น

ตัวอย่างที่ 3 วิทยาต้องการแบ่งกระดาษบันทึก 24 แผ่น และดินสอ 36 แท่ง      ให้แก่นักเรียนด้วยจำนวนเท่าๆ กัน โดยไม่เหลือกระดาษบันทึกหรือดินสอ           ถ้าวิทยาตกลงใจที่จะแบ่งกระดาษบันทึกและดินสอให้จำนวนนักเรียนมากที่สุดเท่าที่จะสามารถแบ่งได้ จะมีจำนวนนักเรียนกี่คนที่จะได้รับส่วนแบ่งนี้ และได้รับส่วนแบ่งอย่างไร

วิธีทำ  วิทยาต้องการแบ่งกระดาษบันทึก 24 แผ่น และดินสอ 36 แท่ง ให้นักเรียน   แต่ละคนมากที่สุดเท่าที่จะเป็นไปได้

ดังนั้น จะต้องหา ห.ร.ม. ของ 24 และ 36

           24 = 2 × 2 × 2 × 3

           36 = 2 × 2 × 3 × 3

ห.ร.ม. ของ 24 และ 36 คือ 2 × 2 × 3 = 12

ดังนั้น มีนักเรียน 12 คนได้รับส่วนแบ่ง

แต่ละคนได้รับกระดาษบันทึก   = 2 แผ่น

ได้รับดินสอ  = 3 แท่ง

ตอบ มีนักเรียน 12 คน ได้รับส่วนแบ่งและแต่ละคนได้รับกระดาษ บันทึก 2 แผ่น ดินสอ 3 แท่ง

ข้อควรสังเกต       

ในการนำ ห.ร.ม. มาใช้แก้โจทย์ปัญหานั้น จะเป็นโจทย์ปัญหาที่เกี่ยวกับการแบ่งจำนวนสิ่งต่างๆ ออกเป็นส่วน ส่วนละเท่าๆ กัน โดยส่วนแบ่งแต่ละส่วนมีปริมาณมากที่สุดและไม่เหลือเศษ

ตัวอย่างที่ 4 แม่ค้าต้องการจัดมะม่วง 4 ผล ชมพู่ 8 ผล พุทรา 12 ผล ใส่ถาดโดยให้แต่ละถาดมีผลไม้แต่ละชนิดมากที่สุดและไม่ปนกัน จะได้ถาดละกี่ผลและแบ่งได้กี่ถาด

วิธีทำ             มีมะม่วง 4 ผล ชมพู่ 8 ผล พุทรา 12 ผล

ห.ร.ม. ของ 4, 8 และ 12 คือ 4

ดังนั้น แบ่งผลไม้ได้ถาดละ 4 ผล

จะแบ่งมะม่วงได้      4 ÷ 4              =        1        ถาด

จะแบ่งชมพู่ได้        8 ÷ 4              =        2        ถาด

จะแบ่งพุทราได้       12 ÷ 4            =        3        ถาด

ดังนั้น แบ่งผลไม้ได้ทั้งหมด 1+ 2 + 3 = 6 ถาด

ตอบ ได้ผลไม้ถาดละ 4 ผล และแบ่งได้ 6 ถาด

ขอบคุณข้อมูล https://www.doesystem.com/