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Hemmes mathematische Rätsel: Welche Zahl ist gesucht?

Eine komplexe visuelle Darstellung eines Netzwerks aus Zahlen, die durch Linien verbunden sind. Die Zahlen sind in verschiedenen Größen und Farben dargestellt, was auf eine Art von Datenverknüpfung oder -analyse hinweist. Die Linien bilden ein dichtes Muster, das die Beziehungen zwischen den Zahlen verdeutlicht. Der Hintergrund ist dunkel, was den Kontrast zu den helleren Zahlen und Linien verstärkt. Dieses Bild könnte in einem wissenschaftlichen oder datenanalytischen Kontext verwendet werden, um Verbindungen oder Muster zu veranschaulichen.

Für die vier natürlichen Zahlen a, b, c und d gilt 1 ≤ a < b < c < d ≤ 100. Was ist der kleinstmögliche Wert für x = a/b + c/d?

Für den kleinstmöglichen Wert von x muss a = 1 und d = 100 sein, denn sonst könnte man x verkleinern, indem man a verkleinert oder d vergrößert. Da b < c ist, muss außerdem c = b + 1 sein, denn wenn c > b + 1 wäre, würde sich x vergrößern. Somit ist x nur von b abhängig, und es gilt xb = 1/b + (b + 1)/100. Die Differenz der x-Werte für zwei aufeinander folgende Werte von b beträgt xb+1xb = (1/(b + 1) + (b + 2)/100) – (1/b + (b + 1)/100) = (b(b + 1) – 100) / (100b(b + 1)). Der Nenner ist immer positiv. Daher ist xb+1 xb genau dann positiv, wenn der Zähler positiv ist, also wenn b(b + 1) > 100 ist. Das ist für b ≥ 10 der Fall. Das heißt, ab dort steigen die Differenzen, und bis dorthin fallen sie, wobei die Differenz 0 nicht vorkommt. Deshalb liegt bei b = 10 das Minimum von x. Es hat den Wert 21/100.

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