Задания № 19, 20 · ЕГЭ

Алгоритм Евклида

Пошаговое нахождение НОД последовательным делением с остатком
6 мин чтенияСложность: Обновлено 27 сентября 2026

Алгоритм Евклида позволяет быстро найти [[greatest-common-divisor:наибольший общий делитель]] двух натуральных чисел без разложения их на простые множители. Для этого большее число последовательно делят на меньшее, затем делитель заменяют остатком и повторяют действия до получения нулевого остатка.

Что нужно знать перед применением алгоритма

Алгоритм основан на [[division-algorithm:алгоритме деления с остатком]]. Если натуральное число \(a\) делят на натуральное число \(b\), где \(a\ge b\), то существуют единственные целые числа \(q\) и \(r\), такие что выполняется равенство \(a=bq+r\), причём \(0\le r<b\). Число \(q\) называют неполным частным, а \(r\) — [[remainder-of-division:остатком при делении]].

D
Определение

Наибольший общий делитель, или НОД, двух целых чисел — наибольшее натуральное число, на которое делятся оба числа без остатка. Обозначение: \(\operatorname{НОД}(a,b)\) или \((a,b)\).

T
Главное свойство алгоритма Евклида

Если \(a=bq+r\), то \(\operatorname{НОД}(a,b)=\operatorname{НОД}(b,r)\). Иными словами, НОД делимого и делителя не изменится, если вместо делимого взять остаток от деления.

Почему это верно? Любой общий делитель чисел \(a\) и \(b\) делит разность \(a-bq=r\). Значит, он является общим делителем \(b\) и \(r\). Обратно, любой общий делитель \(b\) и \(r\) делит число \(bq+r=a\). Поэтому множества общих делителей совпадают, а значит, совпадают и их наибольшие элементы.

\[a=bq+r,\quad 0\le r<b\quad\Longrightarrow\quad \operatorname{НОД}(a,b)=\operatorname{НОД}(b,r)\]
Перед началом

Если числа записаны в неправильном порядке, сначала поставьте большее число на первое место. Например, для пары \(18\) и \(48\) начинайте с деления \(48\) на \(18\).

Пошаговый алгоритм

Для нахождения НОД чисел \(a\) и \(b\), где \(a\ge b>0\), выполните следующие действия.

  1. Разделите \(a\) на \(b\) с остатком: \(a=bq_1+r_1\).
  2. Если \(r_1=0\), то НОД равен \(b\) — последнему ненулевому делителю.
  3. Если \(r_1\ne0\), разделите прежний делитель \(b\) на остаток \(r_1\): \(b=r_1q_2+r_2\).
  4. Продолжайте деление: каждый раз делите предыдущий делитель на предыдущий остаток.
  5. Остановитесь, когда получите остаток \(0\). Последний ненулевой остаток и есть НОД.
\[a=bq_1+r_1,\quad b=r_1q_2+r_2,\quad r_1=r_2q_3+r_3,\quad \ldots,\quad r_{k-2}=r_{k-1}q_k+r_k,\quad r_{k-1}=r_kq_{k+1}+0\]

Остатки при последовательном делении строго убывают: \(b>r_1>r_2>\ldots\ge0\). Поэтому процесс обязательно завершится. Если на первом шаге остаток уже равен нулю, второй шаг не нужен.

Проверь себя

Вычислено: \(84=30\cdot2+24\), \(30=24\cdot1+6\), \(24=6\cdot4+0\). Чему равен НОД чисел \(84\) и \(30\)?

Разобранный пример

№
Пример

Найдём \(\operatorname{НОД}(252,198)\) последовательным делением с остатком.

1
Делим большее число на меньшее и находим остаток.
\(\displaystyle 252=198\cdot1+54\)
2
Теперь делим прежний делитель \(198\) на полученный остаток \(54\).
\(\displaystyle 198=54\cdot3+36\)
3
Продолжаем: делим \(54\) на \(36\).
\(\displaystyle 54=36\cdot1+18\)
4
Делим \(36\) на предыдущий остаток \(18\). Остаток равен нулю.
\(\displaystyle 36=18\cdot2+0\)
5
Последний ненулевой остаток равен \(18\).
\(\displaystyle \operatorname{НОД}(252,198)=18\)

Проверка: \(252=18\cdot14\) и \(198=18\cdot11\), поэтому \(18\) действительно делит оба числа. Полученный результат можно использовать, например, при сокращении дроби или при решении задач на делимость.

Правило ответа

В цепочке делений ответом является последний ненулевой остаток, а не последний делитель в произвольной строке и не первое полученное частное.

Как оформлять решение на экзамене

В письменном решении удобно записывать все равенства одно под другим. Частные можно указывать, но главное — правильно указать остатки и не пропустить переход к следующей строке.

  • Сначала выбраны большее и меньшее числа.
  • В каждой строке делится предыдущий делитель на предыдущий остаток.
  • Каждый остаток меньше делителя и неотрицателен.
  • Процесс остановлен после остатка \(0\).
  • Ответом назван последний ненулевой остаток.

В задачах на выражения алгоритм Евклида может применяться к числам, полученным после вычислений. Сначала аккуратно упростите выражение, затем найдите НОД. Если требуется сократить дробь, разделите числитель и знаменатель на найденный НОД; связь с другими действиями над делителями рассматривается на странице [[gcd-lcm-product:связь НОД и НОК двух чисел]].

T
Полезное следствие

Если \(a=bq+r\), то можно многократно заменять пару чисел \((a,b)\) на \((b,r)\), пока остаток не станет нулевым. Это и есть алгоритм Евклида; его результат не зависит от выбранных частных, если деление выполнено правильно.

Связь с другими способами нахождения НОД

НОД можно находить также по [[gcd-by-factorization:разложениям на простые множители]]: выписать общие простые множители в наименьших степенях и перемножить их. Для небольших чисел этот способ часто удобен, но при больших числах разложение может быть длинным. Алгоритм Евклида обычно быстрее и не требует искать простые множители.

После нахождения НОД полезно помнить [[gcd-lcm-product:связь НОД и НОК двух чисел]]: произведение НОД и НОК двух натуральных чисел равно произведению самих чисел. При работе с разложениями помогают также [[canonical-factorization:каноническое разложение числа]] и свойства [[remainder-properties:остатка при делении]].

!
Частые ошибки

1. Делят каждый раз исходные числа, а не предыдущий делитель на предыдущий остаток. 2. Останавливаются на первом ненулевом остатке. 3. Путают частное и остаток. 4. Записывают остаток, равный или больший делителя — это нарушает условие \(0\le r<b\). 5. При нулевом первом остатке продолжают деление на ноль. 6. В ответе указывают последний делитель вместо последнего ненулевого остатка.

Быстрая проверка понимания

Q
Быстрый тест по теме

Quick-test

~ 2 мин4 вопроса
Вопрос 1 / 4
Вопрос 1 из 4 · вычисление НОД
Чему равен \(\operatorname{НОД}(119,34)\)?
Главное за минуту

Главное

  • Алгоритм Евклида находит НОД через последовательные деления с остатком.
  • При равенстве \(a=bq+r\) можно заменить пару \((a,b)\) на \((b,r)\), не изменяя НОД.
  • Делитель каждой новой строки — предыдущий остаток.
  • Алгоритм заканчивается после получения нулевого остатка.
  • Ответ — последний ненулевой остаток.