Matemáticas 6.º

MCD y mcm en problemas

50 min · DBA 2

Lo que vas a aprender
  • Calcular el máximo común divisor y el mínimo común múltiplo de dos o tres números por listas y por descomposición en factores primos.
  • Explicar por qué el MCD toma los primos comunes con el menor exponente y el mcm todos los primos con el mayor.
  • Decidir si un problema se resuelve con el MCD o con el mcm, y justificar la elección.
  • Interpretar el resultado en el contexto del problema.

Para qué

¿Para qué sirve esto?

Piensa en dos situaciones. En la primera, tienes dos cintas de distinto largo y quieres cortarlas en trozos iguales, lo más largos posible, sin que sobre nada. En la segunda, dos rutas de bus salen juntas del paradero y cada una tiene su propia frecuencia: quieres saber cuándo vuelven a coincidir.

Las dos se parecen, pero no se resuelven igual. La primera pide partir en pedazos iguales: ahí trabaja el máximo común divisor. La segunda pide esperar a que dos cosas que se repiten caigan al mismo tiempo: ahí trabaja el mínimo común múltiplo. En esta lección vas a aprender a calcular los dos y, sobre todo, a saber cuál usar.

Antes de empezar repasa cómo se buscan los divisores por parejas y cómo se descompone un número en factores primos.

Explicación

El máximo común divisor (MCD)

Los divisores comunes de dos números son los que dividen a los dos. El mayor de todos es el máximo común divisor, que se escribe MCD. Por ejemplo, los divisores de 12 son 1, 2, 3, 4, 6 y 12, y los de 18 son 1, 2, 3, 6, 9 y 18. Los comunes son 1, 2, 3 y 6, así que el MCD de 12 y 18 es 6.

El MCD de dos números distintos de 0 nunca es mayor que el menor de ellos, porque tiene que dividirlo. Si dos números no tienen más divisor común que el 1, su MCD es 1.

El mínimo común múltiplo (mcm)

Los múltiplos comunes de dos números son los que son múltiplos de los dos a la vez. El menor de ellos, sin contar el 0, es el mínimo común múltiplo, que se escribe mcm. Una forma rápida por listas: escribe los múltiplos del número mayor hasta encontrar el primero que también sea múltiplo del menor. Para 4 y 6: los múltiplos de 6 son 6, 12, 18…; el 6 no es múltiplo de 4, pero el 12 sí. El mcm es 12.

El mcm nunca es menor que el mayor de los números, porque tiene que ser múltiplo de él (puede ser igual: mcm(2; 4) = 4). Si dos números no tienen divisores comunes distintos de 1, su mcm es su producto.

Con la descomposición en factores primos

Con números grandes, las listas se vuelven largas. Entonces conviene descomponer cada número en factores primos:

  • MCD: se toman solo los primos que aparecen en todos los números, cada uno con el menor exponente.
  • mcm: se toman todos los primos que aparecen, cada uno con el mayor exponente.

¿Por qué el menor para el MCD? Porque el MCD tiene que dividir a los dos números: si uno de ellos tiene dos factores 2 y el otro tres, el divisor común solo puede llevar dos, o no dividiría al primero. ¿Y por qué el mayor para el mcm? Porque el mcm tiene que contener a cada número completo: si uno necesita tres factores 2, el mcm tiene que tener por lo menos tres.

¿MCD o mcm?

La pregunta del problema te da la pista:

  • Se usa el MCD cuando hay que partir, repartir o agrupar en partes iguales lo más grandes posible, sin que sobre nada: cortar tablas o cintas, sembrar en filas iguales. También cuando, con dos cantidades, se quiere armar el mayor número posible de grupos iguales (kits, bolsas, atados): el número de grupos es el MCD. En los dos casos el MCD divide a los datos.
  • Se usa el mcm cuando algo se repite y queremos saber cuándo coincide otra vez, o cuándo dos cantidades que vienen en paquetes distintos quedan iguales: buses, alarmas, turnos, paquetes de panes y salchichas. El mcm es múltiplo de los datos.

Después de calcular, vuelve siempre a la pregunta. A veces lo que se pide no es el MCD o el mcm, sino algo que sale de él: cuántos trozos, a qué hora, cuántos paquetes. Los precios, horarios y cantidades de los problemas son inventados.

Ejemplo resuelto

Las cintas del salón

Para decorar el salón hay una cinta de 24 m y otra de 36 m. Se quieren cortar en trozos iguales, lo más largos posible, sin que sobre nada. ¿Cuánto mide cada trozo y cuántos trozos salen?

Ver la solución paso a paso
  1. Hay que partir en trozos iguales lo más grandes posible: es un problema de MCD. El largo de cada trozo tiene que dividir a 24 y a 36.

  2. Por listas: los divisores de 24 son 1, 2, 3, 4, 6, 8, 12 y 24; los de 36 son 1, 2, 3, 4, 6, 9, 12, 18 y 36. El mayor divisor común es el 12:

    $$\operatorname{MCD}\left(24;\ 36\right) = 12$$

  3. Comprobamos que el 12 cabe exacto en las dos cintas:

    $$24 = 12 \cdot 2 \quad\text{y}\quad 36 = 12 \cdot 3$$

  4. De la primera cinta salen 2 trozos y de la segunda, 3. Los sumamos:

    $$2 + 3$$

  5. En total salen:

    $$5$$

Respuesta: Cada trozo mide 12 m y salen 5 trozos.

Ejemplo resuelto

Dos rutas de bus

La ruta A sale del paradero cada 12 minutos y la ruta B cada 18 minutos. A las 6 de la mañana salieron juntas. ¿A qué hora vuelven a salir juntas por primera vez?

Ver la solución paso a paso
  1. Las salidas se repiten y queremos saber cuándo coinciden: es un problema de mcm.

  2. Escribimos los múltiplos del mayor, el 18. El primero es el 18, que no es múltiplo de 12, porque la división deja residuo:

    $$\operatorname{residuo}\left(18;\ 12\right) = 6$$

  3. El siguiente múltiplo de 18 es el 36, y ese sí es múltiplo de 12:

    $$36 = 18 \cdot 2 \quad\text{y}\quad 36 = 12 \cdot 3$$

  4. Así que el mcm es 36:

    $$\operatorname{mcm}\left(12;\ 18\right) = 36$$

Respuesta: Vuelven a salir juntas 36 minutos después, a las 6:36 de la mañana. Desde las 6:00, la ruta A ha salido 3 veces más y la B, 2 más.

Dos ranitas: saltos de 12 y de 18061218243036424854606672Coinciden en 0, 36, 72

Cada ranita es una ruta: la A salta de 12 en 12 minutos y la B de 18 en 18. Hazlas saltar y busca el primer número, después del 0, donde caen juntas.

Ejemplo resuelto

MCD y mcm con factores primos

Calcula el MCD y el mcm de 60 y 72 con la descomposición en factores primos.

Ver la solución paso a paso
  1. Descomponemos los dos números:

    $$60 = 2^{2} \cdot 3 \cdot 5 \quad\text{y}\quad 72 = 2^{3} \cdot 3^{2}$$

  2. Para el MCD tomamos los primos que están en los dos, el 2 y el 3, con el menor exponente. El 5 no entra porque el 72 no lo tiene.

    $$2^{2} \cdot 3$$

  3. Así que el MCD es:

    $$12$$

  4. Para el mcm tomamos todos los primos, el 2, el 3 y el 5, con el mayor exponente:

    $$2^{3} \cdot 3^{2} \cdot 5$$

  5. Multiplicamos:

    $$360$$

  6. En resumen:

    $$\operatorname{MCD}\left(60;\ 72\right) = 12 \quad\text{y}\quad \operatorname{mcm}\left(60;\ 72\right) = 360$$

Respuesta: MCD(60; 72) = 12 y mcm(60; 72) = 360.

Ejemplo resuelto

Panes y salchichas

Las salchichas vienen en paquetes de 10 y los panes en paquetes de 8. Para un bazar se quiere comprar la misma cantidad de salchichas que de panes, la menor posible. ¿Cuántos paquetes de cada uno hay que comprar?

Ver la solución paso a paso
  1. La cantidad de salchichas va de 10 en 10 y la de panes de 8 en 8. Queremos que las dos cantidades coincidan: es un mcm.

    $$\operatorname{mcm}\left(10;\ 8\right) = 40$$

  2. Para tener 40 salchichas, los paquetes son:

    $$\frac{40}{10}$$

  3. Es decir,

    $$4$$

  4. Y para tener 40 panes:

    $$\frac{40}{8}$$

  5. Es decir,

    $$5$$

Respuesta: Hay que comprar 4 paquetes de salchichas y 5 de panes, para 40 perros calientes.

Práctica

Calcula $\operatorname{MCD}\left(18;\ 30\right)$.

Calcula $\operatorname{mcm}\left(6;\ 8\right)$.

¿Cuál es el mínimo común múltiplo de 8 y 12?

Si a = $2^{3} \cdot 3 \cdot 5$ y b = $2^{2} \cdot 3^{2} \cdot 7$, ¿cuál es el MCD de a y b?

Una profesora tiene 48 lápices y 60 borradores. Quiere armar el mayor número posible de kits iguales, sin que sobre nada. ¿Cuántos kits arma?

Ana va a la biblioteca cada 4 días y Beto cada 6 días. Hoy coincidieron allá. ¿Dentro de cuántos días vuelven a coincidir por primera vez?

En una huerta escolar se van a sembrar 36 matas de lechuga y 54 de cilantro en surcos con el mismo número de matas, un solo tipo de planta por surco y los surcos lo más largos posible. ¿Cuántos surcos salen en total?

En un árbol de Navidad, una luz se prende cada 2 segundos, otra cada 3 y otra cada 5. Se acaban de prender las tres juntas. ¿Cuántos segundos pasan hasta que vuelven a prenderse juntas?

¿Verdadero o falso? $\operatorname{mcm}\left(7;\ 9\right) = 7 \cdot 9$

¿Verdadero o falso? $\operatorname{mcm}\left(6;\ 9\right) = 6 \cdot 9$

¿Cuál de estas situaciones se resuelve con el MCD?

Reto

Une cada cálculo con su resultado.

Toca un MCD o un mcm y luego su valor. Fíjate bien si es el divisor o el múltiplo.

Reto

Abre el candado del taller de carpintería.

Cada pista da un dígito. Decide si es un MCD o un mcm, calcula y escríbelo.

Cierre

En resumen

  • El MCD es el mayor divisor común de dos o más números; si ninguno es 0, nunca es mayor que el menor de ellos.

  • El mcm es el menor múltiplo común, sin contar el 0; nunca es menor que el mayor de ellos.

  • Con factores primos, el MCD toma los primos comunes con el menor exponente y el mcm todos los primos con el mayor.

  • Partir en partes iguales lo más grandes posible, o armar el mayor número posible de grupos iguales, es un MCD; esperar a que algo que se repite coincida es un mcm.

  • Después de calcular hay que volver a la pregunta: cuántos trozos, a qué hora, cuántos paquetes.

Vocabulario

Divisor común

Un número que divide de forma exacta a dos o más números. 3 es divisor común de 12 y 18.

Máximo común divisor (MCD)

El mayor de los divisores comunes de dos o más números. MCD(12; 18) = 6.

Múltiplo común

Un número que es múltiplo de dos o más números a la vez. 24 es múltiplo común de 4 y 6.

Mínimo común múltiplo (mcm)

El menor de los múltiplos comunes de dos o más números, sin contar el 0. mcm(4; 6) = 12.

Guía para el docente

Tiempos

Preguntas para el salón

Errores típicos

Tarea sugerida

Calcular MCD y mcm de 45 y 75 por listas y por factorización; resolver «¿cada cuántos días coinciden dos vecinos que riegan sus matas cada 6 y cada 10 días?», e inventar un problema de MCD con cintas, tablas o kits.