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Da steht: fünf Punkte (vier davon sind in einem Quadrat angeordnet, der fünfte befindet sich mittig über den oberen zwei Punkten)
Nachdem ich das Haus nicht kannte, war mir nicht klar, dass die vier Punkte in einem Quadrat auch noch durch Diagonalen verbunden sind, und daher hat mich zunächst auch dieser Satz verwundert: Doch wenn man an einem der drei oberen Punkte startet, mündet das zwangsläufig in eine Sackgasse.

Im Rätsel sind zwei Jahreszahlen angegeben: 2022 und 2024.

Außerdem ist
\( 2024=\frac{z_1!\bullet z_2!\bullet z_3!\bullet\ldots}{n_1!\bullet n_2!\bullet n_3!\bullet\ldots} \) in manchen Browsern (bei mir Chrome) als Quelltext sichtbar.

In der Auflösung wird von schwarzen, grauen, hellgrauen und einer weißen Münze gesprochen.
Die Übersicht zeigt jedoch rote, grüne, blaue und eine gelbe Münze.
Die Lösung beeinflusst dies jedoch nicht.

Wenn die drei Eckmünzen weg sind, kann die in der Mitte dorthin geschoben werden, schräg nach unten.

Ist zwar nicht relevant, aber keine der im Lösungstext angegebenen Münzfarben stimmt mit denen im Bild überein und das Bild ist (mal wieder) unten abgeschnitten.

Soll der Bruch dessen Zähler und Nenner aus Faktoren von Fakultäten besteht berechnet für 2022 oder 2024 berechnet werden?
Für 2024 wäre meine Lösung: 2024=(23!*9!*6!*2!*2!)/(19!*10!*7!*3!).

Und mit der Logik lässt sich ein Großteil der Rechnung sparen.
Die Anzahl der Kanten lässt sich mit dem Wissen um die Anzahl der Schnittpunkte und unter der Voraussetzung, dass sich immer nur genau 2 Geraden in einem Punkt treffen, direkt berechnen.

Die Anzahl der Schnitte bei n Punkten ist wie beschrieben B(n,2), die Anzahl der Schnittpunkte B(n,4). Jeder Schnittpunkt teilt jetzt 2 Schnitte in jeweils 2 kürzere Kanten. Daher wird pro Schnittpunkte die Anzahl der Kanten um 2 erhöht.
Ergebnis Anzahl Kanten: 2*B(n,4)+B(n,2)

Aber grundsätzlich war es schön zu lesen - wenn auch in meinen Augen etwas umständlich gezählt

Im Lösungstext ist von weißen, schwarzen und grauen Münzen die Rede, im dazugehörigen Bild sind die Münzen bunt.

Überschrift und Text passen nicht zusammen. Das hat mich richtig geärgert. Die Zeit hätte ich mir sparen können.... Und das vorher noch unter dem Decknamen "Best of 2022: Wissenschaft" :-(

Hochdimensionale Würfel gibt es nicht nur in den geistigen Sphären der Mathematik. Der erste massiv parallele Supercomputer, die erste Connection Machine (CM-1) von Danny Hillis, bestand aus 4096 Rechenknoten, die in Form eines zwölfdimensionalen Hyperwürfels miteinander verschaltet waren. Jeder Rechenknoten in Form eines Chips bestand dann noch aus 16 einzelnen sehr einfachen Prozessoren, so dass man insgesamt auf 10 hoch 16 (65.536) CPUs kam. Bei diesem Design spielte die kurze maximale Hamming-Distanz der Knoten eine maßgebliche Rolle, wie Hillis auch mal in einem Artikel in Scientific American (deutsch in Spektrum der Wissenschaft 8/1987) dargelegt hat.

Die Formel für die Gleichheit von Mengen riecht nach reiner Mathematik und Elfenbeinturm. Aber man findet sie auch in Computer-Programmbibliotheken, z.B. im "Java Runtime Environment" (JRE):

https://docs.oracle.com/en/java/javase/17/docs/api/java.base/java/util/Set.html#equals(java.lang.Object)

Hier wird beschrieben, wie zwei Mengen auf Gleichheit geprüft werden müssen. Und manchmal kann man solche Mengen-Vergleicher gut gebrauchen.

Gegeben sei z.B. eine Fläche, die aus 10x10 quadratischen Feldern besteht,
und 50 rechteckige Steine, die jeweils zwei Felder groß sind (Dominosteine).
Wie viele Möglichkeiten es gibt, diese Fläche mit den Steinen zu pflastern?

Dazu habe ich ein Programm geschrieben. Es enthält ein Unterprogramm, welches zu einer noch freien Teilfläche berechnet, auf wie viele Arten diese Teilfläche gepflastert werden kann.

Dieses Programm zählt alle 258.584.046.368 Möglichkeiten einzeln ab. Das dauert über 6 Stunden.

Manche Teilflächen werden vom Unterprogramm wiederholt berechnet - oft tausende Male. Um das zu vermeiden, muss man, wenn man eine Teilfläche berechnet hat, das Ergebnis abspeichern. Dazu braucht man einen Cache, also eine Datenstruktur, welche zu Teilflächen jeweils eine Zahl - die Anzahl der möglichen Pflasterungen - speichern kann. Solche Datenstrukturen gibt es im JRE, sie benötigen aber einen Vergleicher für Teilflächen.

Eine Teilfläche ist nun nichts anderes als eine Menge von Feldern. Das JRE hält Vergleicher für Mengen bereit. Damit ist der Cache schnell programmiert.

Mit diesem Cache benötigt das Programm nur noch 0,07 Sekunden.

Im Lösungsbild sind die Punkte B, C, F und K nicht bezeichnet, einer fehlt sogar vollständig. Das lässt sich zwar aus dem Text rekonstruieren, besser wäre es aber trotzdem gewesen, wenn das "Mathematische Rätsel" nicht auch noch ein Suchbild gewesen wäre.

Dieser tolle Artikel ist spannend und unterhaltend zugleich! Allerdings wirft er eine neue Frage auf, die mathematisch nicht zu beantworten ist: Warum wird am Bodensee nur gefragt
"welche Mathelehrerin" es schaffen könne, dass jemand aus ihrer Klasse sicher einen Preis gewinnt.

Warum wird nur bei Frauen gesucht? Etwa weil männliche Lehrer das sowieso können?

Wenn es für diese Frage keine wissenschaflich haltbare Lösung gibt, ist die zitierte Fragestellung eindeutig misogyn!

Die Herleitung ist ok, obwohl ich es anders gelöst habe und auf 7/12 gekommen bin. Ihr Ergebnis mit 50 % liegt leider kaum daneben. Ihr Problem: Die Fläche des roten Parallelogramms entspricht nicht einem sondern zwei Dreiecken.