Direkt zum Inhalt

Hemmes mathematische Rätsel: Welche dieser Zahlen bildet eine Ausnahme?

Eine dynamische Darstellung von weißen, dreidimensionalen Zahlen, die sich spiralförmig auf einem blauen Hintergrund anordnen. Die Zahlen scheinen sich in die Tiefe des Bildes zu erstrecken, was einen Eindruck von Bewegung und Unendlichkeit vermittelt.

Man kann aus Münzen gleichschenklige Trapeze und gleichseitige Dreiecke legen. Bestehen diese Figuren aus mindestens zwei Münzreihen, nennt man die Zahlen der Münzen, die man dafür benötigt, Trapezzahlen. Die drei Beispiele symbolisieren die Trapezzahlen 10, 11 und 12.

Genau eine natürliche Zahl zwischen 1000 und 2000 ist keine Trapezzahl. Welche Zahl ist diese Ausnahme?

Legt man eine Kopie eines gleichseitigen Dreiecks mit einer Seitenlänge von n Münzen auf dem Kopf stehend neben das Original, erhält man ein Parallelogramm aus n(n + 1) Münzen. Folglich besteht das Dreieck aus 1/2n(n + 1) Münzen.

Ein Dreieck mit einer Seitenlänge von k + l Münzen besteht aus 1/2(k + l)(k + l + 1) Münzen. Die Spitze eines Dreiecks ist selbst auch ein Dreieck. Hat sie die Seitenlänge von k Münzen, besteht sie aus 1/2k(k + 1) Münzen. Schneidet man die Spitze des Dreiecks ab, bleibt ein gleichschenkliges Trapez mit l Münzreihen übrig, das sich aus T = 1/2(k + l)(k + l + 1) – 1/2k(k + 1) Münzen zusammensetzt. Diesen Ausdruck kann man zu T = 1/2l(2k + l + 1) vereinfachen. Da 2k eine gerade Zahl ist, muss entweder l oder (2k + l + 1) eine ungerade Zahl sein, die größer ist als 1. Folglich muss eine Trapezzahl T einen ungeraden Faktor besitzen und kann deshalb keine Zweierpotenz 2n sein. Die einzige Zweierpotenz zwischen 1000 und 2000 ist 210 = 1024. Also ist 1024 die gesuchte Zahl, die keine Trapezzahl ist.

WEITERLESEN MIT »SPEKTRUM +«

Im Abo erhalten Sie exklusiven Zugang zu allen Premiumartikeln von »spektrum.de« sowie »Spektrum - Die Woche« als PDF- und App-Ausgabe. Testen Sie 30 Tage uneingeschränkten Zugang zu »Spektrum+« gratis:

Jetzt testen

(Sie müssen Javascript erlauben, um nach der Anmeldung auf diesen Artikel zugreifen zu können)

Schreiben Sie uns!

Beitrag schreiben

Wir freuen uns über Ihre Beiträge zu unseren Artikeln und wünschen Ihnen viel Spaß beim Gedankenaustausch auf unseren Seiten! Bitte beachten Sie dabei unsere Kommentarrichtlinien.

Tragen Sie bitte nur Relevantes zum Thema des jeweiligen Artikels vor, und wahren Sie einen respektvollen Umgangston. Die Redaktion behält sich vor, Zuschriften nicht zu veröffentlichen und Ihre Kommentare redaktionell zu bearbeiten. Die Zuschriften können daher leider nicht immer sofort veröffentlicht werden. Bitte geben Sie einen Namen an und Ihren Zuschriften stets eine aussagekräftige Überschrift, damit bei Onlinediskussionen andere Teilnehmende sich leichter auf Ihre Beiträge beziehen können. Ausgewählte Zuschriften können ohne separate Rücksprache auch in unseren gedruckten und digitalen Magazinen veröffentlicht werden. Vielen Dank!

Partnerinhalte

Bitte erlauben Sie Javascript, um die volle Funktionalität von Spektrum.de zu erhalten.