۱_ هر ۲۰ دقیقه یک اتوبوس خط A از پایانهٔ مسافربری حرکت میکند. اتوبوسهای خط B هر ۳۰ دقیقه از پایانه حرکت میکنند. ساعت ۱۲ ظهر دو اتوبوس در خطهای A و B همزمان حرکت کردهاند. در چه ساعتی به طور همزمان اتوبوسها از این دو خط حرکت میکنند؟
برای پیدا کردن زمان حرکت همزمان بعدی اتوبوسها، باید **کوچکترین مضرب مشترک (ک.م.م)** زمان حرکت آنها را پیدا کنیم. 🚌
۱. **پیدا کردن ک.م.م. اعداد ۲۰ و ۳۰:**
- مضربهای ۲۰: $۲۰, ۴۰, \boldsymbol{۶۰}, ۸۰, ...$
- مضربهای ۳۰: $۳۰, \boldsymbol{۶۰}, ۹۰, ...$
کوچکترین مضرب مشترک دو عدد، **۶۰** است. $[۲۰, ۳۰] = ۶۰$.
۲. **نتیجهگیری:**
این یعنی اتوبوسها هر **۶۰ دقیقه** (یعنی هر **۱ ساعت**) یک بار با هم حرکت میکنند.
۳. **اعلام زمانهای بعدی:**
چون اولین حرکت همزمان آنها ساعت ۱۲:۰۰ ظهر بوده است، حرکتهای همزمان بعدی در ساعات زیر خواهد بود:
- **۱:۰۰ بعد از ظهر**
- **۲:۰۰ بعد از ظهر**
- **۳:۰۰ بعد از ظهر** و به همین ترتیب هر یک ساعت.
۲_ یک پیست دوومیدانی کوچک در یک مجتمع فرهنگی ورزشی قرار دارد. امید و فرامرز از یک نقطه شروع به دویدن میکنند. اگر امید هر ۳۵ ثانیه یک دور کامل، میدان دو را طی کند و فرامرز هر ۲۱ ثانیه یک دور کامل طی کند، پس از چند ثانیه فرامرز و امید با هم به همان نقطهٔ شروع میرسند؟ در این صورت هر کدام چند دور دویدهاند؟
برای حل این مسئله، باید زمانی را پیدا کنیم که برای هر دو دونده، مضربی از زمان یک دور کامل آنها باشد. این زمان، **کوچکترین مضرب مشترک (ک.م.م)** زمانهای ۳۵ و ۲۱ ثانیه است. 🏃
**۱. پیدا کردن زمان رسیدن همزمان (ک.م.م.):**
از روش تجزیه به عوامل اول استفاده میکنیم:
- $۳۵ = ۵ \times ۷$
- $۲۱ = ۳ \times ۷$
ک.م.م حاصلضرب عوامل مشترک و غیرمشترک با بزرگترین توان است:
$$[۳۵, ۲۱] = ۳ \times ۵ \times ۷ = ۱۰۵$$
پس، امید و فرامرز پس از **۱۰۵ ثانیه** دوباره به نقطه شروع میرسند.
**۲. محاسبه تعداد دورها:**
- **تعداد دورهای امید:**
$$\frac{\text{زمان کل}}{\text{زمان یک دور امید}} = \frac{۱۰۵}{۳۵} = ۳ \; \text{دور}$$
- **تعداد دورهای فرامرز:**
$$\frac{\text{زمان کل}}{\text{زمان یک دور فرامرز}} = \frac{۱۰۵}{۲۱} = ۵ \; \text{دور}$$
۳_ آیا ۲۱۰ مضرب مشترک ۷ و ۳۰ است؟ چرا؟
آیا ۴۲۰ مضرب مشترک ۷ و ۳۰ است؟ چرا؟
دو عدد ۷ و ۳۰ چند مضرب مشترک دارند؟
- **آیا ۲۱۰ مضرب مشترک ۷ و ۳۰ است؟**
**بله**. زیرا ۲۱۰ هم بر ۷ و هم بر ۳۰ بخشپذیر است.
$$۲۱۰ \div ۷ = ۳۰$$
$$۲۱۰ \div ۳۰ = ۷$$
- **آیا ۴۲۰ مضرب مشترک ۷ و ۳۰ است؟**
**بله**. زیرا ۴۲۰ نیز هم بر ۷ و هم بر ۳۰ بخشپذیر است.
$$۴۲۰ \div ۷ = ۶۰$$
$$۴۲۰ \div ۳۰ = ۱۴$$
- **دو عدد ۷ و ۳۰ چند مضرب مشترک دارند؟**
دو عدد **بیشمار** مضرب مشترک دارند. مضربهای مشترک دو عدد، همان مضربهای **ک.م.م** آن دو عدد هستند. ک.م.م ۷ و ۳۰ برابر با $۲۱۰$ است و چون عدد ۲۱۰ بینهایت مضرب دارد ($۲۱۰, ۴۲۰, ۶۳۰, ...$)، پس ۷ و ۳۰ نیز بیشمار مضرب مشترک دارند.
۴_ دلیل درستی جملات زیر را بیان کنید.
- **اگر عددی بر عدد دیگر بخشپذیر باشد، عدد بزرگتر ک.م.م. دو عدد است.**
**دلیل:** فرض کنید $a$ بر $b$ بخشپذیر باشد. این یعنی $a$ مضربی از $b$ است. از طرفی $a$ اولین مضرب خودش نیز هست ($a = ۱ \times a$). چون $a$ هم مضرب $a$ است و هم مضرب $b$، پس یک مضرب مشترک است و چون کوچکترین مضرب $a$ خود $a$ است، پس $a$ (عدد بزرگتر) کوچکترین مضرب مشترک دو عدد است.
- **اگر ب.م.م. دو عدد یک باشد، ک.م.م. دو عدد، برابر حاصل ضرب دو عدد است.**
**دلیل:** یک رابطه کلی بین ب.م.م و ک.م.م دو عدد $a$ و $b$ وجود دارد: $(a,b) \times [a,b] = a \times b$. حال اگر ب.م.م دو عدد ۱ باشد ($(a,b)=۱$)، این رابطه به صورت $۱ \times [a,b] = a \times b$ در میآید که نتیجه میدهد $[a,b] = a \times b$.
- **ک.م.م. دو عدد اول برابر حاصل ضرب آنهاست.**
**دلیل:** این حالت خاصی از جمله قبلی است. دو عدد اول **متمایز**، هیچ شمارنده مشترکی به جز ۱ ندارند، پس ب.م.م آنها ۱ است. بنابراین، ک.م.م آنها برابر با حاصلضربشان خواهد بود. (اگر دو عدد اول یکسان باشند، ک.م.م برابر خود آن عدد است).
۵_ برای هر کدام از جملات درست زیر یک مثال بزنید.
- **$[۱, n] = n$**
(ک.م.م هر عدد با ۱، خود آن عدد میشود.)
**مثال:** $[۱, ۹] = ۹$
- **$[n, n] = n$**
(ک.م.م هر عدد با خودش، خود آن عدد میشود.)
**مثال:** $[۸, ۸] = ۸$
- **ب.م.م. دو عدد شمارندهٔ ک.م.م. دو عدد است.**
**مثال:** برای اعداد ۶ و ۹:
$(۶, ۹) = ۳$
$[۶, ۹] = ۱۸$
همانطور که میبینیم، ۳ شمارنده ۱۸ است.
- **حاصل ضرب دو عدد، برابر حاصل ضرب ک.م.م. و ب.م.م. دو عدد است.**
**مثال:** برای اعداد ۶ و ۹:
- حاصلضرب اعداد: $۶ \times ۹ = ۵۴$
- حاصلضرب ک.م.م و ب.م.م: $۱۸ \times ۳ = ۵۴$
۶_ به صورت ذهنی تساویها را کامل کنید.
در این تمرین، از پرانتز () برای نمایش ب.م.م و از کروشه [] برای نمایش ک.م.م استفاده شده است.
| عبارت | پاسخ | عبارت | پاسخ | عبارت | پاسخ | عبارت | پاسخ |
|:---:|:---:|:---:|:---:|:---:|:---:|:---:|:---:|
| **$[۴, ۱۲]$** | **۱۲** | **$(۳, ۱۵)$** | **۳** | **$(۵, ۷)$** | **۱** | **$(۲۰, ۳۰)$** | **۱۰** |
| **$[۴, ۹]$** | **۳۶** | **$[۱۵, ۳۰]$** | **۳۰** | **$(۱۹, ۳۸)$** | **۱۹** | **$[۳۰, ۵۰]$** | **۱۵۰** |
| **$[۴, ۶]$** | **۱۲** | **$(۳, ۷)$** | **۱** | **$[۳, ۷, ۲]$** | **۴۲** | **$[۴, ۹]$** | **۳۶** |