Har qanday oddiy kasrni qisqartirish, ikkita kasrni umumiy maxrajga keltirish, yoki "har 12 kunda avtobus, har 18 kunda poyezd keladi — ikkalasi qachon bir kunda kelishadi" turidagi masalalarni yechish — bularning barchasi bitta g'oyaga tayanadi: sonni "tub ko'paytuvchilar" ko'rinishida yoyish. $EKUB$ (eng katta umumiy bo'luvchi) va $EKUK$ (eng kichik umumiy karrali) — matematikaning eng amaliy ikkita tushunchasi bo'lib, ular "Oddiy kasrlar va ular ustida amallar" mavzusida bevosil ishlatiladi (kasrni qisqartirish uchun $EKUB$, umumiy maxraj uchun $EKUK$ kerak).
$n$ natural sonni ($n>1$) tub sonlarning ko'paytmasi $n=p_1^{a_1}\times p_2^{a_2}\times ...\times p_k^{a_k}$ ko'rinishida (arifmetikaning asosiy teoremasiga ko'ra YAGONA tarzda) ifodalash.
Sonni eng kichik 'g'ishtlar' — tub sonlarga — bo'lib chiqish.
Misol: $60 = 2^2\times 3\times 5$
Bu emas: $60=4\times 15$ — bu yoyilma emas, chunki 4 tub son emas.
💡 Yoyilmani topishning ikki keng tarqalgan usuli: 'faktor daraxti' (factor tree) va ustunlab ketma-ket bo'lish.
$a$ va $b$ sonlarining $\mathrm{EKUB}(a,b)$ — ikkalasiga ham qoldiqsiz bo'linadigan barcha umumiy bo'luvchilar orasidagi ENG KATTASI.
Ikki (yoki undan ortiq) sonni bab bo'linadigan eng katta son.
Misol: $\mathrm{EKUB}(12,18)=6$ (12 ning bo'luvchilari: 1,2,3,4,6,12; 18 niki: 1,2,3,6,9,18; umumiylari: 1,2,3,6; eng kattasi 6).
Bu emas: $\mathrm{EKUB}(12,18) \neq 3$ — 3 umumiy bo'luvchi, lekin eng katta emas.
💡 Xalqaro adabiyotda GCD (Greatest Common Divisor) yoki HCF (Highest Common Factor) deb ham ataladi.
$a$ va $b$ sonlarining $EKUK(a,b)$ — ikkalasiga ham qoldiqsiz boʻlinuvchi barcha umumiy karralilar orasidagi eng kichigi.
Ikki (yoki undan ortiq) sonning har biriga boʻlinadigan eng kichik musbat son.
Misol: $EKUB(4,6)=12$ (4 ning karralilari: 4,8,12,16...; 6 niki: 6,12,18...; eng kichik umumiysi 12).
Bu emas: $EKUK(4,6)\neq 24$ — 24 umumiy karrali, lekin eng kichigi emas.
💡 Xalqaro adabiyotda LCM (Least Common Multiple) deb ataladi; kasrlarda umumiy maxraj topishda ishlatiladi.
Sonni ikkita bo'luvchiga ajratib, har birini yana ajratib, tub songa yetguncha davom etiladi — natijada daraxtsimon tuzilma hosil bo'ladi, uning 'barglari' tub ko'paytuvchilardir.
$6\times 10\to (2\times 3)\times (2\times 5) = 2^{2}\times 3\times 5$
Qaysi tartibda ajratmang ($60=6\times 10$ yoki $60=4\times 15$ dan boshlasangiz ham), oxirgi tub ko'paytuvchilar to'plami BIR XIL bo'ladi — bu arifmetikaning asosiy teoremasining natijasi.
Ikkala son tub ko'paytuvchilarga ajratilgandan so'ng: $EKUB$ uchun — faqat IKKALASIDA HAM uchraydigan tub sonlarni, eng kichik darajasida olib ko'paytiriladi. $EKUK$ uchun — uchraydigan BARCHA tub sonlarni (ikkalasida ham, yoki faqat birida), eng katta darajasida olib ko'paytiriladi.
$a=2^{2} \times 3 \times 5, \quad b=2 \times 3^{2} \times 7 \text{ bo'lsagina: } \operatorname{EKUB}=2^{1} \times 3^{1}=6, \quad \operatorname{EKUK}=2^{2} \times 3^{2} \times 5 \times 7$
Bu usul 3 va undan ortiq son uchun ham to'g'ridan-to'g'ri kengaytiriladi.
$EKUB(a,b)$ ni topishning tezkor rekursiv usuli: $a$ va $b$ ($a>b$) berilganda, $a$ ni $b$ ga bo'lib qoldiq $r$ ni topamiz, so'ng $EKUB(a,b)=EKUB(b,r)$ ekanidan foydalanib jarayonni takrorlaymiz, toki qoldiq $0$ bo'guncha — oxirgi nolmas qoldiq (yoki oxirgi bo'luvchi) $EKUB$ bo'ladi.
$\operatorname{EKUB}(a, b) = \operatorname{EKUB}\left(b, a \bmod b\right), \operatorname{EKUB}(a, 0) = a$
Bu algoritm katta sonlar (masalan minglab raqamli) uchun ham juda tez ishlaydi — tub ko'paytuvchilarga ajratishdan ancha samaraliroq, chunki katta sonlarni faktorlashtirish o'zi qiyin masala.
Agar ikkita sonning $EKUB(a,b)=1$ bo'lsa, ular o'zaro tub (coprime yoki relatively prime) deyiladi — ularning umumiy tub ko'paytuvchisi yo'q, garchi ikkalasi ham tub son bo'lmasligi mumkin.
$\operatorname{EKUB}(a,b)=1 \iff a,b \text{ o'\zaro tub}$
8 va 9 o'zaro tub (garchi ikkalasi ham murakkab son bo'lsa ham), chunki 8=2³, 9=3², umumiy tub ko'paytuvchi yo'q.
Agar EKUB ma'lum bo'lsa, EKUKni bo'lish orqali (yoki aksincha) tezda topish mumkin.
Shart: Faqat IKKITA son uchun to'g'ri (uch va undan ortiq son uchun bu tenglik to'g'ridan-to'g'ri o'rinli emas).
Xususiy holatlar: Agar a,b o'zaro tub bo'lsa (EKUB=1), EKUK=a×b bo'ladi.
Katta ikkita sonning EKUBini kichikroq sonlar juftligiga qisqartirib boradi.
Shart: b>0; jarayon qoldiq 0 bo'lguncha takrorlanadi.
Xususiy holatlar: EKUB(a,0)=a — bazaviy holat.
Ixtiyoriy ikkita musbat butun $a$,$b$ sonlar uchun $EKUB(a,b)\times EKUK(a,b)=a\times b$.
$EKUB$ 'kichraytiradi', $EKUK$ 'kattalashtiradi' — ularning ko'paytmasi doim asl sonlar ko'paytmasiga teng bo'lib qoladi.
Berilgan: $a=p_1^{x_1} \times p_2^{x_2} \times \dots \times p_k^{x_k}$, $b=p_1^{y_1} \times p_2^{y_2} \times \dots \times p_k^{y_k}$ (bir xil tub sonlar ro'yxati bilan, ba'zi darajalar 0 bo'lishi mumkin).
Isbotlash kerak: $EKUB(a,b) \times EKUK(a,b)=a \times b$
Demak $EKUB(a,b) \times EKUK(a,b)=a \times b$. ∎
Ixtiyoriy $a>b>0$ butun sonlar uchun $EKUB(a,b)=EKUB(b, a \bmod b)$.
Katta juftlikning 'umumiy bo'luvchilar to'plami' kichikroq juftlikning umumiy bo'luvchilar to'plami bilan bir xil bo'lib qoladi.
Berilgan: $a>b>0$ — butun sonlar, $r = a \bmod b$ ($a=bq+r$, $0\le r<b$).
Isbotlash kerak: $EKUB(a,b)=EKUB(b,r)$
Demak, $EKUB(a,b)=EKUB(b, a \bmod b)$ — Yevklid algoritmining har bir qadami EKUBni saqlaydi, jarayon esa chekli, chunki qoldiqlar ketma-ket kamayib boradi. ∎
💡 Maslahat: Eng kichik tub son 2 dan boshlab ketma-ket bo'ling.
✅ Javob: $36 = 2^2 \times 3^2$
Nega bu usul ishlaydi: Ketma-ket eng kichik tub songa bo'lish yoyilmani sistematik topadi.
Muqobil usul: Faktor daraxti: $36=6 \times 6 = (2 \times 3) \times (2 \times 3) = 2^2 \times 3^2$.
⚠️ Yoyilmani to'liq tugatmasdan (masalan $36=4 \times 9$ darajasida) to'xtatib qo'yish — 4 va 9 hali tub emas.
💡 Maslahat: 8 va 12 ning bo'luvchilari va dastlabki karralilarini yozing.
✅ Javob: $EKUB(8,12)=4$, $EKUK(8,12)=24$
Nega bu usul ishlaydi: To'g'ridan-to'g'ri sanash kichik sonlar uchun tushunarli va ishonchli.
Muqobil usul: Tekshirish: $EKUB \times EKUK=4 \times 24=96=8 \times 12$ ✓
⚠️ EKUB va EKUKni chalkashtirib, EKUBni 'eng kichik', EKUKni 'eng katta' deb noto'g'ri eslab qolish.
💡 Maslahat: Ikkalasini ham to'liq yoying, so'ng umumiy tub ko'paytuvchilarning eng kichik darajasini oling.
✅ Javob: $EKUB(84,126)=2 \times 3 \times 7=42$
Nega bu usul ishlaydi: Yoyilma orqali usul har qanday kattalikdagi son uchun tizimli ishlaydi.
Muqobil usul: Yevklid algoritmi: $126=84 \times 1+42$, $84=42 \times 2+0$, demak $EKUB=42$ (tezroq).
⚠️ $2$ sonining darajasini $\min(2,1)=1$ emas, ikkalasidan birini (masalan $2^2$ ni) olib qo'yish.
💡 Maslahat: Har birini yoying, so'ng uchraydigan barcha tub ko'paytuvchilarning eng katta darajasini oling.
✅ Javob: $EKUK=8×9×5=360$
Nega bu usul ishlaydi: Yoyilma usuli ikkitadan ortiq son uchun ham to'g'ridan-to'g'ri kengaytiriladi (Yevklid algoritmidan farqli, u faqat ikkita son uchun to'g'ridan-to'g'ri qo'llanadi).
Muqobil usul: Juft-jufti bilan: avval $EKUK(18,24)=72$, keyin $EKUK(72,30)=360$.
⚠️ 5 tub ko'paytuvchisini (u faqat 30 da bor) $EKUK$ hisobiga qo'shishni unutib qoldirish.
💡 Maslahat: Ketma-ket qoldiqli bo'lishni qo'llang: $EKUB(a,b)=EKUB(b,a \bmod b)$.
✅ Javob: $EKUB(252,105)=21$
Nega bu usul ishlaydi: Har bir qadamda $EKUB$ saqlanadi (isbotga qarang), jarayon chekli, chunki qoldiqlar qat'iy kamayib boradi.
Muqobil usul: Tub ko'paytuvchilar: $252=2^2 \times 3^2 \times 7$, $105=3 \times 5 \times 7$, $EKUB=3 \times 7=21$ (mos keladi).
⚠️ Bo'lish tartibini teskari qilib ($105$ ni $252$ ga bo'lib) chalkashtirib yuborish.
💡 Maslahat: Bu — $EKUK$ masalasi: $EKUK(18,24)$ qancha vaqtdan keyin ikkalasi ham 'karrali' nuqtaga tushadi.
✅ Javob: $72$ daqiqadan keyin (ya'ni $1$ soat $12$ daqiqadan so'ng) ikkalasi yana bir vaqtda keladi.
Nega bu usul ishlaydi: Davriy takrorlanadigan ikki hodisaning 'bir vaqtga tushishi' har doim $EKUK$ bilan aniqlanadi.
Muqobil usul: Yevklid orqali $EKUB(18,24)=6$ topib, $EKUK=18\times 24/6=72$ formulasidan foydalanish.
⚠️ $EKUK$ o'rniga $EKUB$ ($6$ daqiqa) ni javob deb yozib qo'yish — bu masala turini chalkashtirish.
💡 Maslahat: Avval ikkalasini yoying, $EKUB$ va $EKUK$ni toping, keyin tekshiring.
✅ Javob: $EKUB=12$, $EKUK=840$, va $12\times 840=120\times 84=10080$ — tenglik tasdiqlandi.
Nega bu usul ishlaydi: $\min+\max=$yig'indi xossasi bu bog'lanishni har doim kafolatlaydi.
Muqobil usul: $EKUB$ni Yevklid algoritmi bilan tezroq topib ($12$), so'ng $EKUK=\frac{a\times b}{EKUB}=\frac{10080}{12}=840$ deb hisoblash.
⚠️ Yoyilmada biror tub ko'paytuvchini (masalan $7$ ni, u faqat $84$ da bor) $EKUK$ hisobida unutib qoldirish.
💡 Maslahat: $EKUB(n,n+1)$ ni Yevklid algoritmi mantig'i bilan baholang.
✅ Javob: $EKUB(n,n+1)=1$ — ular har doim o'zaro tub. ∎
Nega bu usul ishlaydi: Ikki sonning umumiy bo'luvchisi ularning AYIRMASINI ham bo'lishi kerak — bu Yevklid algoritmining asosiy mantiqiy printsipi.
Muqobil usul: Tub ko'paytuvchilar orqali: $n$ va $n+1$ hech qachon umumiy tub ko'paytuvchiga ega bo'la olmaydi, chunki ular orasidagi ayirma 1.
⚠️ Faqat bitta misolda (masalan 4,5) tekshirib, umumiy holat uchun ham 'isbotlandi' deb noto'g'ri xulosa chiqarish.
💡 Maslahat: EKUB×EKUK=a×b dan a×b=2700 ni toping, soʻng a=15m, b=15n (m,n o'zaro tub) koʻrinishida qidiring.
✅ Javob: $(a,b) \in \{(15,180), (45,60)\}$
Nega bu usul ishlaydi: EKUB va EKUKni 'normallashtirish' (a=EKUB×m koʻrinishida yozish) orqali masala kichikroq o'zaro tub sonlar juftligini topishga qisqaradi — bu klassik son nazariyasi texnikasi.
Muqobil usul: Barcha 2700 ning boʻluvchilar juftliklarini sanab, har birida EKUB=15 shartini tekshirish (sekinroq).
⚠️ mn=12 ning BARCHA boʻluvchilar juftligini (masalan (2,6)) ham javob deb qoʻshib yuborish — EKUB(m,n)=1 shartini tekshirmasdan.
💡 Maslahat: Har bir tub songa mos eng katta darajani (20 dan oshmaydigan) aniqlang.
✅ Javob: $EKUK(1..20) = 16 imes9 imes5 imes7 imes11 imes13 imes17 imes19 = 232792560$
Nega bu usul ishlaydi: 1 dan 20 gacha bo'lgan har qanday songa bo'linadigan eng kichik son — har bir tub darajaning 20 ichida 'yeta oladigan' eng kattasini o'z ichiga olishi kerak.
Muqobil usul: Ketma-ket $EKUK(EKUK(...EKUK(1,2),3)...,20)$ — juft-jufti bilan hisoblash.
⚠️ Har bir tub sonni faqat BIRINCHI darajada olish (masalan $2^1$ yoki $3^1$), $2^4$ va $3^2$ kabi yuqoriroq, lekin 20 ichida 'sig'adigan' darajalarni e'tiborsiz qoldirish.
❌ EKUB topishda umumiy tub ko'paytuvchilarning ENG KATTA darajasini olish (EKUK bilan aralashtirib yuborish).
EKUB uchun ENG KICHIK umumiy daraja, EKUK uchun ENG KATTA daraja olinishi kerak — bu ikkalasi teskari qoida.
✅ EKUB=$\min$ daraja, EKUK=$\max$ daraja qoidasini alohida-alohida eslab qoling (masalan, 'EKUB — kichraytiradi, shuning uchun kichik daraja' deb yodlash).
a=2^3×3, b=2×3^2: EKUB=2^1×3^1=6 ($\min$), EKUK=2^3×3^2=72 ($\max$).
❌ $EKUK$ topishda faqat IKKALASIDA HAM uchraydigan tub ko'paytuvchilarni olib, faqat bitta sonda uchraydiganlarini tashlab ketish.
$EKUK$ BARCHA (hech bo'lmasa bittasida uchragan) tub ko'paytuvchilarni o'z ichiga olishi kerak, faqat umumiylarini emas.
✅ Har ikkala sonning barcha tub ko'paytuvchilarini (eng katta darajasida) $EKUK$ka kiriting.
$a=12=2^2 \times 3$, $b=5$ (tub): $EKUK=2^2 \times 3 \times 5=60$, faqat '3' emas.
❌ Yevklid algoritmida bo'lish tartibini (qaysi son $a$ bo'linuvchi, qaysisi $b$ bo'luvchi) e'tiborsiz almashtirib yuborish.
$a \bmod b$ faqat $a > b$ bo'lganda to'g'ri tartibda hisoblanadi; teskari qilinsa qoldiq noto'g'ri chiqadi.
✅ Har doim KATTA sonni KICHIK songa bo'ling, keyin bo'luvchi va qoldiqni yangi juftlik sifatida oling.
$\mathrm{EKUB}(105,252)$: to'g'ri boshlanish $252 = 105 \times 2 + 42$, $105$ ni $252$ ga emas.
'$EKUB$ va $EKUK$ har doim asl sonlardan biriga teng bo'ladi' degan noto'g'ri tasavvur.
Bu faqat bir son ikkinchisining karralisi bo'lganda to'g'ri (masalan $EKUB(4,8)=4$, $EKUK(4,8)=8$). Umumiy holda $EKUB$ va $EKUK$ ikkala sondan ham farqli bo'lishi mumkin (masalan $EKUB(12,18)=6$, $EKUK(12,18)=36$ — ikkalasi ham 12 va 18 dan farqli).
'$EKUB(a,b)$ doim $EKUK(a,b)$ dan kichik bo'lishi shart emas' — aslida bu to'g'ri, lekin ko'pincha '$EKUB$ har doim $EKUK$dan ancha kichik bo'lishi kerak' deb noto'g'ri kutiladi.
Agar $a=b$ bo'lsa, $EKUB(a,a)=EKUK(a,a)=a$ — ikkalasi TENG bo'ladi. Bu chegaraviy holatni unutmang.
'Uchta son uchun $EKUB\times EKUK=a\times b\times c$ formulasi ishlaydi' degan noto'g'ri umumlashtirish.
$EKUB\times EKUK=a\times b$ formulasi FAQAT IKKITA son uchun to'g'ri. Uch va undan ortiq son uchun bunday oddiy formula YO'Q — $EKUB$/$EKUK$ to'g'ridan-to'g'ri tub ko'paytuvchilar yoyilmasi (min/max daraja) orqali topilishi kerak.
Kasrni qisqartirishda (surat va maxrajni $EKUB$ga bo'lish) va kasrlarni qo'shish/ayirishda umumiy maxraj ($EKUK$) topishda bevosita ishlatiladi.
Turli davriylikdagi hodisalarning (ishlab chiqarish sikllari, transport jadvallari, takrorlanadigan uchrashuvlar) qachon bir vaqtga to'g'ri kelishini aniqlashda $EKUK$ ishlatiladi.
Yevklid algoritmi zamonaviy kriptografik protokollarda (masalan RSA kalitlarini generatsiya qilishda, kengaytirilgan Yevklid algoritmi orqali) va dasturlash tillarining standart kutubxonalarida (gcd funksiyasi) ishlatiladi.
60 sonining faktor daraxti — oltin rangdagi barglar tub ko'paytuvchilar.
Tub ko'paytuvchilarga ajratish — sonni $p_1^{a_1} \times p_2^{a_2} \times ... \times p_k^{a_k}$ ko'rinishida yagona tarzda yoyish. $EKUB$ — umumiy tub ko'paytuvchilarning eng kichik darajalari ko'paytmasi; $EKUK$ — barcha tub ko'paytuvchilarning eng katta darajalari ko'paytmasi. Yevklid algoritmi ($EKUB(a,b) = EKUB(b, a \bmod b)$) katta sonlar uchun eng tezkor usul. Muhim bog'lanish: $EKUB(a,b) \times EKUK(a,b) = a \times b$.
Bu bilim to'g'ridan-to'g'ri "Oddiy kasrlar va ular ustida amallar" mavzusida ishlatiladi: kasrni $EKUB$ bilan qisqartirish, ikki kasrni $EKUK$ yordamida umumiy maxrajga keltirish. Shuningdek, "Bo'linuvchanlik. Sonning natural bo'luvchilar soni va yig'indisi" mavzusi ham xuddi shu tub ko'paytuvchilar yoyilmasidan foydalanadi.
Oldin bilishingiz kerak: Bo'linish belgilari, tub va murakkab sonlar
Bog'liq mavzular: Qoldiqli bo'lish. Oxirgi raqam.
Keyingi mavzular: Bo'linuvchanlik. Sonning natural bo'luvchilar soni va yig'indisi, Oddiy kasrlar va ular ustida amallar