公約数計算機

公約数計算機は、2つ以上の整数の公約数をすべて自動計算するツールです。最大公約数(GCD)も同時に求め、各数値の約数も一覧表示します。色分け表示により、どの数が公約数かを視覚的に理解できます。小学生から中学生の算数・数学学習を効果的にサポートします。

公約数とは?

公約数とは、2つ以上の整数に共通する約数のことです。 例えば、12と18を考えると、12の約数は「1, 2, 3, 4, 6, 12」、 18の約数は「1, 2, 3, 6, 9, 18」となり、 このうち共通するもの「1, 2, 3, 6」が公約数となります。

公約数の中で最も大きいものを最大公約数(GCD: Greatest Common Divisor)と呼びます。 上記の例では、6が最大公約数です。 重要な性質として、すべての公約数は最大公約数の約数になっています。

公約数計算機

2つ以上の整数を入力してください

計算結果

数値を入力して「計算する」ボタンをクリックしてください

公約数について

公約数とは、2つ以上の整数に共通する約数のことです。 例えば、12と18の公約数は1, 2, 3, 6となります。

公約数の求め方

  • 方法1:最大公約数から求める
    まず最大公約数を求め、その約数がすべて公約数となります。
  • 方法2:すべての約数を列挙
    各数の約数をすべて列挙し、共通するものを見つけます。
  • 方法3:素因数分解を利用
    各数を素因数分解し、共通する素因数の組み合わせから求めます。

公約数の性質

  • どんな整数でも1は公約数となります
  • 公約数の中で最大のものが「最大公約数(GCD)」です
  • すべての公約数は、最大公約数の約数です
  • 公約数は有限個しか存在しません

計算例

例1: 12と18の公約数

12の約数:1, 2, 3, 4, 6, 12

18の約数:1, 2, 3, 6, 9, 18

公約数:1, 2, 3, 6

最大公約数:6

例2: 24, 36, 48の公約数

24の約数:1, 2, 3, 4, 6, 8, 12, 24

36の約数:1, 2, 3, 4, 6, 9, 12, 18, 36

48の約数:1, 2, 3, 4, 6, 8, 12, 16, 24, 48

公約数:1, 2, 3, 4, 6, 12

最大公約数:12

例3: 15と28の公約数

15の約数:1, 3, 5, 15

28の約数:1, 2, 4, 7, 14, 28

公約数:1

最大公約数:1(互いに素)

学習指導要領における公約数

文部科学省の学習指導要領によると、公約数と最大公約数は小学校5年生の算数で学習する重要な単元です。 整数の性質を理解し、約数・倍数の概念を身につけることは、 その後の分数の計算(通分・約分)や、中学校以降の数学学習の基礎となります。

学習時期と内容

  • 小学5年生:約数と公約数、最大公約数の概念
  • 小学5年生:倍数と公倍数、最小公倍数の概念
  • 小学6年生:分数の約分・通分への応用
  • 中学1年生:素因数分解を用いた公約数の求め方

全国学力・学習状況調査(令和5年度)のデータによると、 公約数・最大公約数に関する問題の正答率は約65~75%程度となっており、 基本的な概念は多くの児童が理解しています。 しかし、3つ以上の数の公約数を求める問題や、 実生活への応用問題では理解が不十分な傾向が見られます。詳しくはこちら →

公約数の求め方

公約数を求める方法は複数ありますが、ここでは代表的な3つの方法を紹介します。

方法1:各数の約数を列挙する方法

最も基本的な方法で、小学生でも理解しやすい方法です。

例:12と18の公約数を求める

  1. 12の約数をすべて書き出す:1, 2, 3, 4, 6, 12
  2. 18の約数をすべて書き出す:1, 2, 3, 6, 9, 18
  3. 共通するものを見つける:1, 2, 3, 6

方法2:最大公約数から求める方法

効率的な方法で、このツールでも使用しています。

例:24と36の公約数を求める

  1. 最大公約数を求める:GCD(24, 36) = 12
  2. 最大公約数の約数を求める:1, 2, 3, 4, 6, 12
  3. これらがすべて公約数:1, 2, 3, 4, 6, 12

※この方法は「すべての公約数は最大公約数の約数である」という性質を利用しています。

方法3:素因数分解を利用する方法

中学生以降で学習する方法です。

例:30と45の公約数を求める

  1. 素因数分解:30 = 2 × 3 × 5、45 = 3² × 5
  2. 共通する素因数:3と5
  3. 共通する素因数の組み合わせから公約数を作る:
    • 1(素因数を使わない)
    • 3(3を1つ使う)
    • 5(5を1つ使う)
    • 15(3と5を使う)
  4. 公約数:1, 3, 5, 15

公約数の重要な性質

性質1:1は必ず公約数

どんな整数でも1で割り切れるため、1は必ず公約数になります。

性質2:公約数は最大公約数の約数

すべての公約数は、最大公約数の約数となります。 例えば、24と36の最大公約数は12で、公約数は1, 2, 3, 4, 6, 12となり、 これらはすべて12の約数です。

性質3:公約数は有限個

公約数の個数は必ず有限です。最大でも最小の数の約数の個数以下となります。

性質4:互いに素の場合

最大公約数が1の場合、その数たちは「互いに素」と呼ばれ、 公約数は1のみとなります。例:8と15の公約数は1のみ。

公約数の実生活での応用

1. 物の分配問題

「24個のリンゴと36個のミカンを、できるだけ多くの人に同じ組み合わせで配りたい。 最大何人に配れるか?」

これは最大公約数の問題で、GCD(24, 36) = 12より、 最大12人に配ることができます。

各人が受け取るのは:リンゴ2個、ミカン3個

2. 長さの分割問題

「120cmと180cmの紐を、同じ長さに無駄なく切り分けたい。 できるだけ長く切るには、1本何cmにすればよいか?」

GCD(120, 180) = 60より、1本60cmに切ればよい。

120cm → 2本、180cm → 3本に分けられる

3. タイル貼りの問題

「縦120cm、横80cmの長方形の床に、正方形のタイルを隙間なく敷き詰めたい。 使えるタイルの大きさの候補をすべて挙げよ。」

これは公約数の問題です。GCD(120, 80) = 40の約数がすべて候補となります。

答え:1cm, 2cm, 4cm, 5cm, 8cm, 10cm, 20cm, 40cmの正方形タイル

4. スケジュールの問題

「A店は6日ごと、B店は8日ごとにセールを行う。 1月1日に両店ともセールをした場合、次に同時にセールをするのは何日後か?」

これは最小公倍数の問題ですが、公約数の概念も関連しています。

LCM(6, 8) = 24より、24日後に再び同時にセールが開催されます。

5. 分数の約分

分数の約分では、分子と分母の最大公約数で割ることで、 最も簡単な形(既約分数)にすることができます。

例:24/36を約分する

GCD(24, 36) = 12で割ると → 24/36 = 2/3

最大公約数の効率的な求め方

公約数を求めるには、まず最大公約数を求めるのが効率的です。 最大公約数を求める代表的なアルゴリズムに「ユークリッドの互除法」があります。

ユークリッドの互除法

紀元前300年頃に古代ギリシャの数学者ユークリッドが考案した、 非常に効率的なアルゴリズムです。

例:GCD(48, 18)を求める

  1. 48 ÷ 18 = 2 余り 12
  2. 18 ÷ 12 = 1 余り 6
  3. 12 ÷ 6 = 2 余り 0
  4. 余りが0になったので、割る数の6が最大公約数

答え:GCD(48, 18) = 6

※この方法は、非常に大きな数でも高速に計算できるため、 コンピュータプログラムでも広く使われています。

つまずきやすいポイントと対策

1. 公約数と公倍数の混同

公約数は「割り切れる数」、公倍数は「かけてできる数」です。 混同しやすいので注意が必要です。

12と18の場合:

公約数:1, 2, 3, 6(12と18を割り切れる)

公倍数:36, 72, 108, ...(12と18の倍数)

2. 約数の書き出し漏れ

約数を書き出す際、√の範囲まで調べ、ペアで書き出すと漏れが防げます。

例:36の約数を求める

√36 = 6 なので、6までを調べる

1と36、2と18、3と12、4と9、6と6

→ 1, 2, 3, 4, 6, 9, 12, 18, 36

3. 3つ以上の数の公約数

3つ以上の数の公約数を求める際は、まず2つの最大公約数を求め、 次にその結果と3つ目の数の最大公約数を求めるという手順を繰り返します。

例:24, 36, 60の最大公約数

GCD(24, 36) = 12

GCD(12, 60) = 12

答え:12

よくある質問(FAQ)

公約数と最大公約数の違いは何ですか?

公約数は複数の整数に共通するすべての約数のことで、 最大公約数はその中で最も大きいものです。 例えば、12と18の公約数は1, 2, 3, 6で、最大公約数は6です。

1は必ず公約数になりますか?

はい、1はすべての整数を割り切ることができるため、 どんな数の組み合わせでも必ず公約数になります。

公約数はどのように求めますか?

最も効率的な方法は、まず最大公約数を求め、 その約数をすべて列挙することです。 すべての公約数は最大公約数の約数となる性質があります。

「互いに素」とは何ですか?

2つ以上の整数の最大公約数が1である場合、 それらの数は「互いに素」であると言います。 例えば、8と15は互いに素です(公約数は1のみ)。

公約数は分数の計算でどう使われますか?

分数の約分では、分子と分母の最大公約数で割ることで、 最も簡単な形(既約分数)にすることができます。 例:24/36 を GCD(24,36)=12 で割ると 2/3 になります。