Die schockierende Welt der Zahlen:
0,110
001 000 000 000 000 000 001 000 000 000 000 000 00...:
Eine Liouvillesche Zahl, aus der Formel: 10-1! + 10-2!
+ 10-3! + 10-4! usw. (=transzendente Zahl)
0,207
879 576 350 761 908 546 955...:
Anfang der Dezimalbruchentwicklung von ii oder auch e-π/2,
da i die Quadratwurzel aus -1:i=√-1
ist und die Eulersche Beziehung eiπ=-1 zeigt, daß
die beiden Ausdrücke gleich sind.
0,301
029 995 663 981...:
Log. von 2 zur Basis 10. Zur Bestimmung der Anzahl Stellen einer Potenz
von 2 multipliziert man den Exponenten mit log2 und nimmt die
kleinste natürliche Zahl, die größer als das Produkt
ist. (Bsp.: 2 127-1 hat genau 39 Stellen, weil
127x0,30103=38,23081 ist)
0,318 309 886 183 790...: π-1
0,367
879 441 171 442...:
e-1.
Wenn in dem Problem der fehlgeleiteten Briefe (siehe 44,
Subfakultäten) die Anzahl der Briefe und Umschläge zunimmt,
nähert sich die Wahrscheinlichkeit dafür, daß jeder
Brief in einem falschen Umschlag gesteckt wird, sehr rasch diesem
Grenzwert. Oder aber: Man mischt zwei Pakete Spielkarten (je 52
Karten) sehr gut. Dreht man je die oberste Karte der beiden Stapel
um, ist die Wahrscheinlichkeit, daß dabei kein
zusammenpassendes Paar aufgedeckt wird, ungefähr e-1.
0,434 294 481 903 251 827 ...: Logarithmus von e zur Basis 10.
0,5:
Es gibt 12 Möglichkeiten, mit allen Zahlen zwischen 1 und 9 einen
Bruch zu bilden, dessen Wert 0,5 ist. Dabei hat 6729/13458 den
kleinsten Zähler und Nenner, 9327/18654 die größten.
0,577
215 664 901 532 860 606 512 ...:
Eulersche
Konstante γ, der Grenzwert für n gegen Unendlich der Folge:
1+ 1/2 + 1/3 + 1/4 +...+ 1/n - log n.
Es ist nicht bekannt, ob γ irrational ist oder nicht, auch nicht, ob sie transzendent ist.
0,607
927 101 ...:
6/π
² = (1/1² + 1/2² + 1/3² + 1/4²+...)-1
Wählt
man zwei Zahlen zufällig aus, gibt diese Zahl die
Wahrscheinlichkeit dafür an, daß die beiden Zahlen keinen
gemeinsamen Faktor haben, aber auch dafür, daß eine
zufällig gewählte Zahl nicht durch ein Quadrat teilbar ist.
0,693
147 180 559 945 309 ...:
loge2=1-
1/2 + 1/3 - 1/4 + 1/5...
0,7404...:
π/√18. Wie eng kann man gleichgroße Kugeln zusammenpacken? In
einer Ebene zunächst so, daß jede Kugel sechs andere
berührt. Die nächste Lage dann so, daß jede Kugel
drei Kugeln in jeder Schicht, also insgesamt 12, berührt.
Der
Beweis, daß dies die Antwort ist, ist bis jetzt noch nicht
erfolgt. Würde man so die dichteste Packung erreichen, würde
die obige Zahl deren Dichte angeben. Viele Mathematiker glauben und
alle Physiker wissen, daß die Dichte nicht größer
als π/√18 sein kann. (Rogers)
0,9068...
π/(2√3). Packt man gleichgroße Kreise in ein sechseckiges Muster
und bedeckt damit die Ebene, gibt diese Zahl an, welchen Anteil der
Fläche der Ebene die Kreise überdecken.
1
Bei
den Griechen gar keine Zahl, sondern die Grundlage aller Zahlen. 1
ist die einzige Zahl, die bei der Addition mehr ergibt als bei der
Multiplikation.
Als
Primzahl wird 1 auch als Ausnahme betrachtet. Zwar ist 1 nur durch
sich selbst und durch 1 teilbar, doch der Satz, daß jede Zahl
sich in eindeutiger Weise als Produkt ihrer Primfaktoren beschreiben
läßt (z.B. 12=2x3x3, kein anderes Produkt von Primzahlen
ergibt 12), ergäbe eine ungeschickte Praktik, wenn 1 eine
Primzahl wäre. Dann könnte man das Produkt der Primfaktoren
von 12 auch mit 1x2x3x3 oder 1x1x2x3x3 usw. angeben. Also wurde 1 als
Primzahl gestrichen.
1
als Summe zweier Quadrate wäre 1=1²+0² (was trivial
ist), 1 läßt sich so auch als Summe dreier Quadrate oder
als Summe von Kuben beschreiben, was noch störender ist. Eins
ist auch die kleinste Zahl, die sowohl eine Dreiecks- als auch eine
Fünfeckszahl ist. Ebenfalls unangenehm! Eins ist also die
kleinste Zahl, die sowohl interessant als auch störend ist.
1,060
660 ...:
(3√2)/4. Kantenlänge eines Würfels, der durch den
Einheitswürfel mit der Kantenlänge 1 hindurchpaßt.
Die Symmetrieachse dieses Tunnels verläuft nicht parallel zur
Diagonale des Ausgangswürfels. Vielmehr werden die kanten des
Einheitswürfels im Verhältnis 1:3 und 3:13 geteilt.
1,259
921 049 894 873 164 76...:
3√2. Konstruktion eines Würfels, der dessen Volumen doppelt so
groß ist wie das eines angegebenen Würfels. Das Problem
ist nicht mit Zirkel und Lineal lösbar.
1,414
213562 373 095 048 801 ...:
√2. Länge der Diagonalen im Einheitsquadrat. Näherung: 1/1,
3/2, 7/5, 17/12, 41/29, 99/70, 239/169, 577/408...
1,444
667 861...:
e1/e.
Lösung des Steinerschen Problems: Für welchen Wert von x
nimmt die Funktion x1/x ihr Maximum an? Euler hat bewiesen:
xx^x x^...
besitzt einen Grenzwert, wenn die Höhe des Stapels gegen
unendlich strebt, falls x zwischen e-e=0,0065988...
und dem obigen Wert e1/e
liegt.
1,618
033 988 749 894 848 204 586 834 365 638 117 720 309 179 805 76...:
Der
Goldene Schnitt, enspricht dem Zahlenwert (1+√5)/2. Zwei Diagonalen im Fünfeck schneiten sich gegenseitig im Verhältnis des Goldenen Schnittes. Verknotet man einen Papierstreifen auf die übliche Weise und glättet ihn sorgfältig, entsteht
dieselbe Figur (siehe Skizze). Hat der größere Abschnitt
auf einer Strecke die Länge φ und ist die Länge des
kleineres Teils 1, so gilt: (φ+1)/φ=φ/1. Oder φ²=φ+1 oder 1/φ=φ-1.
Zeichnet
man ein Rechteck, dessen Seiten im Verhältnis des Goldenen
Schnittes zueinander stehen, kann man dieses in ein Quadrat und ein
Rechteck unterteilen, daß dem Ausgangsrechteck ähnlich
ist. Dies läßt sich unbeschränkt fortführen.
Durch die Ecken der sich ergebenden Folge von Rechtecken läßt
sich eine logarithmische Spirale legen. Eine Annäherung an diese
Spirale ist eine Folge von Viertelkreisen in den Quadraten. Die
logarithmische Spirale kommt in der Natur häufig vor
(Schneckenschalen, Anordnung der Blätter an einem Baum).
φ²=φ+1, φ³=2φ+1, φ4=3φ+2, φ5=5φ+3, φ6=8φ+5... Jede Potenz
ist gleich der Summe der beiden unmittelbar vorangehenden Potenzen.
Die Koeefizienten von φ bilden deshalb eine Fibonacci-Folge. Das gilt
auch für den zweiten Summanden in der Summendarstellung.
φ ist auch der Wert des einfachsten Kettenbruches:
1+(1/1+(1/1+(1/1+(1/1+....)))). Es ist der Kettenbruch, der am
langsamsten gegen seinen Grenzwert konvergiert. Näherungsbrüche
sind 1/1, 2/1, 3/2, 5/3 ..., wobei Zähler und Nenner wieder
Fibanocci-Folgen sind. Leicht zu merken sind die Näherungen
377/233 oder 233/144.
Berrechnet
man die natürlichzahligen Vielfachen von φ und φ² und
streicht alle Nachkommastellen, erhält man eine Reihe von
Paaren:
(0,0),
(1,2), (3,5), (4,7), (6,10), (8,13), (9,15).... Drei Eigenschaften
hat diese Reihe: Die Differenz der beiden Paar-Partner wächst
zur nächsten genau um eins an. Die Kleinere der beiden Zahlen
eines Paares ist immer die kleinste natürliche Zahl, die zuvor
noch nicht in der Folge aufgetreten ist. Drittens tritt in dieser
Folge jede natürliche Zahl genau einmal auf. Alle diese Paare
sind außerdem Gewinnkombinationen in Wythoffs Spiel.
1,664 934 066...: π²/6. Die Summe der Reihe 1/1² + 1/2² + 1/3² +...
1,90915:
Angenäherte
Wert der Konstante von Brun, die Summe 1/3 + 1/5 + 1/5 + 1/7 + 1/11 +
1/13 + 1/17 + 1/19 + 1/29 + 1/31..., wobei der Nenner alle
Primzahlzwillinge durchläuft. Es ist nicht bekannt, ob es
unendlich viele Primzahlzwillinge gibt, man weiß aber, daß
die Reihe konvergiert. Der Wert ist erstaunlich schwer zu berrechnen.
Die beste bekannte Näherung: 1,90195±10-5.
2
Das
Produkt einer beliebigen Zahl mit zwei ist gleich der Summe dieser
Zahl mit sich selbst. Zwei ist die erste und einzige gerade Primzahl,
die erste glückliche Zahl, Zwei teilt zehn und zehn ist die
Basis unseres geläufigen Stellenwertsystems. Deshalb ist eine
Zahl dann durch Zwei teilbar, wenn die Ziffer, die ihre Einer angibt,
durch zwei teilbar ist. Eine natürliche Zahl ist nur dann Summe
einer Folge von unmittelbar aufeinanderfolgenden Zahlen, wenn sie
keine Potenz von zwei ist. Zwei ist die erste defiziente Zahl. Alle
Potenzen von Primzahlen sind defizient, auch alle Potenzen von zwei.
Der letzte Satz Fermats lautet: Die Gleichung xn
+ yn = zn
hat nur dann natürlichzahlige Lösungen, wenn n=2. Die
Lösungen bilden dann die Seitenlängen des rechtwickligen
Dreiecks.
Das
Dualsystem beruht auf der Basis zwei, in England gerne
gebräuchlich. So ist 1 Tun =2 Pipes = 4 Hogsheads = 8 Barrels =
16 Kiderkins = 32 Firkins (oder Bushels) = 64 Demi-Bushels = 128
Pecks = 256 Gallons = 512 Pottles = 1024 Quarts = 2048 Pints = 4096
Chopins = 8192 Gills.
In
jüngerer Vergangenheit benützten russische Bauern eine
raffinierte Methode, Zahlen zu multiplizieren: z.B. 27x35, man
schreibt beide Zahlen an die Spitze einer Spalte. Dann halbiert man
die erste Zahl so lange, bis man die 1 erreicht. Dabei werden Reste
ignoriert. Entsprechend oft wird die zweite Zahl verdoppelt. In der
zweiten Spalte werden alle Zahlen ausgestrichen, die neben einer
geraden Zahl in der ersten Spalte stehen. Die Summe der verbleibenden
Zahlen ist das gesuchte Resultat.
Eine
der einfachsten Eigenschaften von Zahlen ist ihre Parität, also
ob sie durch zwei teilbar ist. Alle Primzahlen sind ungerade, außer
Zwei, alle bekannten vollkommenen Zahlen sind gerade.
2,302
585 092 994 045 684 017 991 454 684 364 207 601 ...:
Der
natürliche Logarithmus von zehn.
2,506
628:
√2π: Konstante Faktor der Stirlingschen Formel, die annäherungsweise
den Wert von n! angibt. Die obige Zahl ist gleich dem Grenzwert von
(n!*en) /
(nn*√n),
wenn n gegen Unendlich geht.
2,618
033:
Quadratwurzel
aus dem Goldenen Schnitt φ. Die einzige positive Zahl, für die
√n=n-1 gilt.
2,718
281 828 459 045 235 360 287 471 352 662 497 757 247 093 699 ...
Zahl
e, die als Basis der natürlichen Logarithmen gilt. Euler
bezeichnete die Zahl als e und bewies, daß e der Grenzwert von
(1 + 1/x)² für x gegen Unendlich ist. Newton fand heraus,
daß für die Gleichung ex
= 1+ x + x²/2! + x³/3! + ... gilt. Daraus
ergibt sich: e = 1+ 1 + 1/2! + 1/3! + 1/4! ... Beste Näherung
mit Bruchzahlen unter 1000 ist 878 / 323.
e
ist irrational wie π, außerdem auch transzendent.
3
Für
die Pythagoräer die erste Zahl, da sie als erste Zahl einen
Anfang, eine Mitte und ein Ende hat. Die Dreiteilung eines Winkels
war eines der drei klassischen Probleme der Antike, neben der
Quadratur des Kreises und der Verdopplung des Würfels. Das
Problem besteht darin, einen Winkel nur mit Zirkel und Lineal in drei
gleich große Teile zu zerlegen. Auch hier für es zu einer
Gleichung dritten Grades. Descartes löste es, indem er eine
Parabel und einen Kreis zum Schnitt bringt, was sich aber nicht mit
Zirkel und Lineal konstruieren läßt. Pappus verwendete
eine Hyperbel, Hippias erfand die Quadratirix, mit der man einen
Winkel in jedem gewünschten Verhältnis teilen konnte. Die
von Nikomedes eingeführte Konchoide konnte den Winkel dreiteilen
und auch den Würfel verdoppeln.
Durch
drei Punkte, die nicht auf einer Gerade liegen, läßt sich
immer ein Kreis legen.
Drei
ist nach der Eins die zweite Dreieckszahl. Gauß bewies, daß
jede natürliche Zahl Summe von höchstens drei
Dreieckszahlen ist.
Es
gibt drei Parkettierungen der Ebene durch regelmäßige
Vielecke: das gleichseitige Dreieck, das Quadrat und das regelmäßige
Sechseck der Bienenwaben. Drei teilt alle Zahlen, die um eins kleiner
sind als eine Potenz von zehn, auch, wenn die aus ihren Ziffern
gebildete Quersumme durch drei teilbar ist. Drei ist die erste
ungerade Primzahl, auch die erste Mersennesche Primzahl, denn es
gilt: 3 = 2² -1. Und die erste Fermatsche Primzahl: 3 = 22^0
+ 1. Jede genügend große ungerade Zahl ist
die Summe von höchstens drei Primzahlen. 3 ist 1!+2!. Das
kleinste magische Quadrat hat die Kantenlänge 3.
3,14159
26535 89793 23846 26433 83279 50288 41972 ...:
π, die berühmteste und bemerkenswerteste Zahl. π ist das
Verhältnis von Kreisumfang zu Kreisdurchmesser oder auch als
Fläche des Einheitskreises. Sie ist die einzige irrationale und
transzendente Zahl, die in der Natur vorkommt. Die Griechen waren
fasziniert von der Aufgabe, nur mit Zirkel und Lineal aus einem Kreis
ein flächengleiches Quadrat zu machen. Archimedes stellte bei
der Berrechnung regelmäßiger 96-Ecke den besten
Näherungswert für π bei Bruchzahlen unter 100 fest: 3 1/7
(3,142857...). Der griechische Astronom Ptolemäus verwendete
377/120 (3,1416..), die nächste Verbesserung geschah in China,
wo man feststellte, daß π zwischen 3,141 592 6 und 3,141 592 7
liegt. Erst im 15. Jahrhundert wurde dieses Ergebnis von Al-Kashi
übertroffen, der die ersten 16 Stellen berrechnete. Euler
entdeckte dann die Beziehung zwischen π, i, Eins, Null und e (e1π
+=0). Lambert bewies, daß irrational ist.
Er
berrechnete mit Hilfe von Kettenbrüchen die besten rationalen
Näherungen zwischen 193.393/33.102 und 1.019.514.486.099.146/324.521.540.032.945.1853 veröffentlichte Shanks seine Berechnung
von 707 Dezimalstellen von π. Mit dem Einzug des Computers ging es
rasant weiter: 1949 wurden in nur 90 Stunden 2037 Stellen berrechnet,
1967 500.000 Stellen 1983 ermittelten Japaner 16.777.216 Stellen.
Laut Guiness-Buch der Rekorde 1992 berechneten David und Gregory
Chudnovsky an der New Yorker Columbia-Universität 1989 die
ersten 1 011 196 691 Stellen. Dazu wurden zwei Supercomputer, der IBM
3090 und der CRAY-2, benutzt.
Man
nimmt an, daß π normal ist, daß es also kein System in
der Dezimalbruchentwicklung gibt. Sie sieht auch willkürlich
aus, abgesehen von sechs aufeinanderfolgenden Neunen zwischen den
Stellen 762 und 767. Eine andere Seltsamkeit liegt zwischen den
Stellen 6-30: ...26 5389 793238 46 26 383279...
1882
bewies Lindemann, daß π auch transzendent ist, also nicht
Wurzel einer algebraischen Gleichung mit rationalen Koeffizienten und
endlich vielen Termen.
Der
Biologe George Buffon zeigte folgendes: Fällt eine Nadel aus
einer gewissen Höhe auf eine durch äquidistante parallele
Geraden aufgeteilte Ebene und entspricht die Länge der Nadel
exakt dem Abstand der Parallelen, beträgt die
Wahrscheinlichkeit, daß die Nadel eine Gerade kreuzt, genau 2/π. Nach 600 Versuchen erreichte man den Wert 3,137.
(π√2)/4= 1 + 1/3 - 1/5 - 1/7 + 1/9 + 1/11 - 1/13 - 1/15 +...
(π-3)/4 = 1/(2x3x4) - 1/(4x5x6) + 1/(6x7x8) - ...
π²/6 = 1+1/2² + 1/3² + 1/4² + ...
π²/8 = 1+1/3² + 1/5² + 1/7² + ...
3,321928...:
log210.
Will man feststellen, wie viele Stellen eine Zehnerpotenz im
Dualsystem hat, multipliziert man den Exponenten dieser Potenz mit
der oben angegebenen Zahl und rundet auf die nächstgrößere
Zahl auf.
4:
Die
zweite Quadratzahl und das erste Quadrat einer Primzahl. Der
einfachste Platonische Körper, das Tetraeder, besitzt vier Ecken
und vier Flächen. Durch vier beliebige Punkte der Ebene, von
denen keine drei auf einer Geraden liegen, läßt sich immer
eine Hyperbel legen. Jede natürliche Zahl ist die summe von
höchstens vier Quadratzahlen. Der Beweis dieser Vermutung gelang
erst 1770. Tatsächlich braucht man nur für ein Sechstel
aller natürlichen Zahlen wirklich vier Quadrate (diese Zahlen
haben die Form 4n(8m+7)),
alle anderen sind die Summe von höchstens drei Quadraten.
Vierfarbenvermutung:
Es werden maximal vier Farben benötigt, um die Länder
einer Landkarte einzufärben, so daß nie zwei gleichfarbige
angrenzen. Alle bisherigen Beweise erwiesen sich als fehlerhaft, bis
1976 mit Hilfe eines Computers der Beweis erbracht wurde, dem viele
Mathematiker jedoch sehr skeptisch gegenüber stehen, weil der
Beweis eine Rechenzeit von 1200 Stunden erforderte und für die
meisten Mathematiker nicht nachprüfbar war.
Eine
Zahl ist durch vier teilbar, wenn die Zahl, die aus den beiden
letzten Ziffern der Ausgangszahl gebildet wird, durch vier teilbar
ist.
Vier
ist das einzige Zahlwort, das im Deutschen wie auch im Englischen
genauso viele Buchstaben hat, wie die Zahl angibt.
5
Für
die Pythagoräer die Zahl der Hochzeit, weil sie gleich der Summe
der ersten weiblichen Zahl (2) und der ersten männlichen Zahl
(3) ist. Sie ist die Länge der Hypotenuse im kleinsten
pythagoräischen Dreieck (ein rechtwinkliges Dreieck, dessen
Seitenlängen alle natürlichzahlig sind). Die Seitenlängen
3 und 4 wurden als männlich und weiblich bezeichnet, die fünf
stellte die nachkommen dar.
Das
Pentagramm wurde mit dem Goldenen Schnitt und dem vierten
Platonischen Körper, dem Dodekaeder, in Zusammenhang gebracht,
dessen Flächen reguläre Fünfecke sind.
Fünf
ist die Summe zweier Quadratzahlen (1²+2²).
Durch
fünf Punkte in der Ebene, von denen keine drei auf einer Geraden
liegen, kann man immer einen Kegelschnitt legen. Sie ist die zweite
Fermatsche Zahl und die zweite Fermatsche Primzahl (2²+1). Die
fünfte Mersenne-Zahl 25 -1=31 ist eine Primzahl. Sie
ist die dritte Mersenne-Zahl mit dieser Eigenschaft. Das führt
zur dritten vollkommenen Zahl: 496.
Jede
Zahl läßt sich auf unendlich viele Weisen als Summe von
fünf positiven oder negativen Kuben darstellen.
Das
Volumen der Einheitskugel im Hyperraum nimmt bis zur Dimension fünf
zu, danach ab.
Die
Fünf als Basis für ein Zählsystem besaß nur eine
südamerikanische Sprache.
Der
fünfte Platonische Körper ist das Ikosaeder.
Fünf
ist die fünfte Fibonacci-Zahl. Fibonacci-Zahlen gehen auf
ein Problem von Fibonacci zurück (1202): Ein Mann setzt ein
Kaninchenpaar in einen Käfig. Wieviele Nachkommen haben sie in
einem Jahr, wenn jedes Paar pro Monat ein neues Paar zeugt, das sich
im zweiten Monat fortzupflanzen beginnt? Angenommen, Kaninchen sind
unsterblich, dann ergibt sich die Anzahl der Paare nach jedem Monat
aus der folgenden Aufstellung:
1 1 2 3 5 8 13 21 34 55 89 144 233 ...
Die
nächstliegende und einfachste Eigenschaft der Folge ist, daß
in ihr jedes Glied gleich der Summe der beiden unmittelbar
vorangegangenen Zahlen ist. Die Verhältnisse
aufeinanderfolgender Glieder konvergieren gegen einem Grenzwert, der
gleich φ ist, dem Verhältnis des Goldenen Schnittes.
Aufeinanderfolgende Verhältnisse sind entweder kleiner oder
größer als φ. Nach zwölf Glieder beträgt die
Übereinstimmung mit φ bereits vier Dezimalstellen. Die n-te
Fibonacci-Zahl ist Fn
=[(1+√5)n -(1-√5)n] /
(2n * √5),
oder auch einfacher: ((√5 - 1) / 2)², was für n=1 den Wert
0,618 ... hat und dann sehr klein wird, so daß Fn
in Wirklichkeit die natürliche Zahl ist, die am nächsten an
(1 / √5) * ((1+ √5)/2)n
liegt.
Der
Integrität Fn-1
Fn+1 - Fn²
= (-1)n liegt
folgender Trick zugrunde: Man zeichne ein Quadrat mit der Seitenlänge
gleich einer Fibonacci-Zahl mit geradem Index (z.B. F8)
und unterteile es dann in folgender Weise:
Die
Teile lassen sich wieder zu einem Rechteck zusammenfügen, dessen
Flächeninhalt 65 beträgt. Woher ist die zusätzliche
Einheit gekommen?
Der
Trick ist: Die Diagonale der zweiten Figur ist eigentlich ein langes
schmales Parallelogram mit dem Flächeninhalt eins. Die Diagonale
erscheint als gerade Linie, weil die Steigungen der
Parallelogramm-seiten gleich erscheinen, sie betragen 3/8 und 2/5.
Mit einer größeren Fibonacci-Zahl wäre die Täuschung
noch besser.
Einfache
Ausdrücke für die Summe der ersten n Glieder sowie für
die Summe der ersten n geraden / ungeraden Glieder sind bekannt.
F1+F2+F3+F4+...Fn = Fn+2 -1
F1+F3+F5+F7+...F2n -1 = F2n
F2+F4+F6+F8+...F2n = Fn+1 -1
F1²+F2²+F3²+F4²+...Fn²
= Fn * Fn+1.
Daraus ergibt sich eine Figur, die den Goldenen Schnitt verdeutlicht:
Ein Rechteck der Seitenlängen 55:34 (gute Annäherung an den
Goldenen Schnitt) wird wie oben in ein Quadrat und ein Rechteck
geteilt, das kleinere Rechteck wiederrum und so fort. Die
entsprechenden Flächenzahlen entsprechen den Fibonacci-Zahlen.
Diese
Zahlen haben auch elegante Teilbarkeitseigenschaften. Teilt m die
Zahl n, dann teilt auch Fn
die Zahl Fm.
Ist der größte gemeinsame Teiler von p und q gleich r,
dann ist Fr
der größte gemeinsame Teiler von Fp
und Fq. Daraus
folgt, daß zwei aufeinanderfolgende Fibonacci-Zahlen stets
relativ prim sind.
Jede
Primzahl teilt unendlich viele Glieder der Fibonacci-Folge. Ist m
eine natürliche Zahl, so gibt es unter den ersten m
Fibonacci-Zahlen nur eine, die durch m teilbar ist. Wenn Fn
prim ist, ist n auch prim (Ausnahme F4=3).
Die
Fibonacci-Zahlen hängen in überraschender Weise mit dem
Pflanzenwachstum zusammen. Blätter wachsen in Spiralform, wobei
der Winkel zwischen zwei aufeinanderfolgenden Blättern konstant
ist. Die häufigsten Winkel sind: 180°, 120°, 144°,
135°, 138°27', 137°38', 137°27', 137°31'... Es
hat den Anschein, als strebe die Folge einem Grenzwert zu. Bezieht
man die Winkel auf den Vollkreis, erhält man folgende Brüche:
1/2, 1/3, 2/5, 3/8, 5/13, 8/21, 13/34, 21/55, und 34/89. Das sind die
Brüche, die man erhält, wenn man in der Fibonacci-Folge
immer ein Glied überspringt. Die Brüche streben dem
Grenzwert φ-2
zu, einem Winkel von 137°30'28'', der den Umfang des Kreises im
Verhältnis des Goldenen Schnittes teilt. Die kleinsten beiden
Brüche findet man nur bei Gräsern, sonst selten. Die
häufigste Anordnung, z.B. bei Rosen, folgt dem Schema 2/5 und
3/8. Größere Brüche finden sich bei Tannenzapfen und
Sonnenblumen. Werte zwischen 21/34 und 89/144 kommen bei letzterer
vor, sogar selten 144/233. Es kann sein, daß eine Pflanze mit
kleineren Brüchen beginnt, um im späteren Wachstum zu
größeren überzugehen. Eine Erklärung wäre,
daß das Keimblatt in den größten freien, ihm zur
Verfügung stehenden Raum hineinwächst. Was auch immer,
Mathematiker werden sich stets an Beziehungen zwischen Kaninchen und
den Pflanzen, die sie verzehren, erfreuen.
5,256
946 404 860...
Volumen
der Einheitskugel in der fünften Dimension. Davor beträgt
es: dim1=2, dim2=3,1, dim3=4,1, dim4=4,9, dim5= s.o., dim6=5,1
...kleiner werdend.
6
Die
erste Zahl, die nicht Potenz einer Primzahl ist. Sechs ist der
Flächeninhalt des ersten pythagoräischen Dreiecks, dessen
Seitenlängen 3,4 und 5 betragen.
Die
erste vollkommene Zahl. Ihre Faktoren sind 1,2 und 3, deren Summe
wieder sechs ergibt. Sie ist die einzige vollkommene Zahl, die nicht
Summe von aufeinanderfolgenden Kuben ist.
Sechs
ist auch = √(1³+2³+3³), und die einzige Zahl, die die
Summe genau drei ihrer Faktoren ist.
Jede
Primzahl größer als 5 hat die Form 6n+/- 1.
Jede
Zahl, die von der Form 6n -1 ist, besitzt zwei Faktoren, deren Summe
durch 6 teilbar ist.
Sie
ist die dritte Dreieckszahl, neben der Eins die einzige Dreieckszahl
mit weniger als 660 Stellen, deren Quadrat = 36 wieder eine
Dreieckszahl ist.
Nimmt
man drei aufeinanderfolgende Zahlen, deren größte durch
drei teilbar ist, addiert diese Zahlen und zählt die Hiffern des
Ergebnisses zusammen (Quersumme). Dies macht man solange, bis eine
einstellige Zahl erreicht ist. Dies ist eine Sechs.
Der
zweite und dritte Platonische Körper haben beide sechs Flächen
und sechs Ecken (Würfel und Oktaeder).
Sechs
gleichgroße Kreise können einen gleich großen
Kreis in der Ebene berühren. Eine der drei
regulären Parkettierungen der Ebene benützt reguläre
Sechsecke, zu sehen bei Bienenwaben.
Nimmt
man sechs Punkte auf einem Kegelschnitt und bezeichnet sie mit 1-6, so schneiden sich die Verbindungen 1-2 und 4-5, 3-4 und 6-1 sowie 5-6 und 2-3. Alle drei Schnittpunkte liegen auf einer
Geraden.
7
Die
Woche hat sieben Tage, zusammenhängend mit den 14 bzw. 28 Tagen
eines Mondmonats. Sieben steht am Anfang einer arithmetischen Folge
von sechs Primzahlen: 7, 37, 67, 97, 127, 157. Sieben ist die dritte
Mersenne-Zahl (2³-1) und die zweite Mersennesche Primzahl und
führt deshalb zur zweiten vollkommenen Zahl.
Sind
a und b die Längen der Katheten eines rechtwinkligen Dreiecks,
so teilt sieben eine der Zahlen a, b, a+b oder a-b.
Alle
genügend große Zahlen lassen sich als Summe von sieben
positiven Kuben darstellen.
Zur
Teilbarkeit einer Zahl durch sieben muß man folgendermaßen
vorgehen: Man multipliziere die am weitesten links stehende Ziffer
mit drei und addiere zum Ergebnis die nächstfolgende Ziffer.
Diesen Vorgang wiederhole man so lange als möglich. Ist das
Endergebnis durch sieben teilbar, so ist auch die Ausgangszahl durch
sieben teilbar. Eine andere Möglichkeit ist, die am weitesten
rechts stehende Ziffer mit fünf multiplizieren und dann die
nächste Ziffer zur Linken addieren und diesen Vorgang immer
wiederholen.
Sieben
Farben reichen aus, um jede Karte, die auf einen Torus aufgemalt ist,
einzufärben. Dies wußte man bereits vor der Lösung
des Vierfarbenproblems bei ebenen Karten (siehe 4).
Will
man ein Rechteck so in kleine Rechtecke unterteilen, daß diese
alle nicht-kongruent sind, aber denselben Flächeninhalt haben,
so braucht man dazu sieben Rechtecke.
Ein
stumpfer Winkel läßt sich nicht in weniger als sieben
spitze Winkel unterteilen.
Das
reguläre Siebeneck ist das reguläre Vieleck mit der
kleinsten Eckenzahl, das nicht mehr mit Zirkel und Lineal
konstruierbar ist. Sieben ist die kleinste Zahl, für die Periode
ihre Kehrwertes im Dezimalsystem maximale Länge besitzt: 1/7=
0,142 857 142 847...
8
Der
zweite Kubus (2³), der einzige Kubus, der um genau eins kleiner
ist als eine Quadratzahl (3²-1). Die einzige Potenz, die sich um
genau eins von einer anderen Primzahlpotenz unterscheidet. Die
sechste Fibonacci-Zahl, neben Eins die einzige Kubikzahl, die in der
Fibonacci-Reihe auftritt. Der dreidimensionale Raum wird durch drei
Ebenen in allgemeiner Lage in acht Quadranten zerlegt.
Eine
Oktave umfaßt acht Ganztonschritte.
Eine
Zahl ist durch Acht teilbar, wenn die Zahl, die von den letzten drei
Ziffern der Ausgangszahl gebildet wird, durch acht teilbar ist.
Magische
Würfel sind Würfel, bei denen sich in allen Zeilen,
Spalten, Schichtdiagonalen und auch Raumdiagonalen durch den
Würfelmittelpunkt dieselbe Summe ergibt. Magische Würfel
mit der Kantenlänge 3 und 4 gibt es nicht, bei 5 und 6 weiß
man es nicht. Es gibt jedoch Magische Würfel mit der Kantenlänge 7 und 8. In den 30er Jahren wurde eine Methode entdeckt, mit der man magische Würfel im achtdimensionalen Raum konstruieren kann.
Acht
dient dem Oktalsystem als Basis, das vieles von der
Einfachheit des dualen Systems hat. Alle in ihm auftretenden Ziffern sind Potenzen von zwei. Selbst für die Darstellung großer Zahlen braucht man keine absurd lange Ziffernfolgen. Die Zahl 100 wird zu 144, im Dualsystem zu 1100100. Oktalzahlen lassen sich besser merken, weil sie kürzer sind. Die entsprechenden Dualzahlen lassen sich leicht herleiten, indem man die oktalen Ziffern durch ihre dualen Entsprechungen ersetzt (Bsp. oben). Die Argumente für das Oktalsystem sind aber schwächer wie die für das Duodezimalsystem (siehe 12). In Computern wurde das Oktalsystem trotzdem häufig verwendet, bis in den 60er Jahren IBM das Hexagesimalsystem zur Basis 16 einführte.
Ein
Deltaeder ist ein Polyeder, dessen Flächen dreieickig sind. Es
gibt unendlich viele Deltaeder, denn auf jeder Seitenfläche
eines Deltaeders kam man eine dreieckige Pyramide aufsetzen.
Allerdings existieren nur acht konvexe Deltaeder, z.B. Tetraeder,
Oktaeder und Dedekaeder. Zwei weitere erhält man, wenn man
entweder zwei Tetraeder an einer Seitenfläche aneinanderklebt
oder zwei fünfeckige Pyramiden an ihrer Grundseite verklebt.
Das
Oktaeder besitzt acht dreieckige Grundflächen, sechs Kanten und
zwölf Ecken, es ist somit dual zum Würfel, der acht Kanten,
sechs Flächen und zwölf Ecken hat. Verbindet man die sechs
Mittelpunkte der Seitenflächen eines Würfels miteinander im
Raum, erhält man einen Oktaeder. Umgekehrt führt die
Verbindung der acht Mittelpunkte der Seitenflächen eines
Oktaeders zu einem Würfel.
9
Die
dritte Quadratzahl und die Summe zweier Dreieckszahlen. Im
Ternärsystem (Basis 3) ist neun 100. Mit acht zusammen das
einzige Paar4 von Potenzen, die nur um Eins differieren. Neun ist die
einzige Quadratzahl, die gleich der Summe zweier aufeinanderfolgenden
Kuben ist: 1³+2³. Neun ist die vierte glückliche Zahl
und nach Eins die erste glückliche Quadratzahl: 9=1!+2!+3!.
Neun
ist die erste Kaprekar-Zahl: 9²=81 und 8+1=9 (siehe 297).
Es
gibt neun reguläre Polyeder, das sind die fünf Platonischen
Körper und die vier Sternpolyeder von Kepler und Poinsot. Man
braucht mind. neun verschiedene Quadrate mit natürlichzahligen
Seitenlängen, wenn man ein Rechteck so unterteilen will, daß
lauter unterschiedliche Qadrate mit natürlichzahligen
Seitenlängen entstehen. Das kleinste Rechteck, für das dies
möglich ist, ist 32:33. Die zugehörigen Quadrate haben die
Seitenlängen 1, 4, 7, 8, 9, 10, 14, 15 und 18.
Die
Höhenfußpunkte, die Seitenmitten und die Mittelpunkte der
Höhenabschnitte zwischen den Ecken und dem Höhenschnittpunkt
im Dreieck liegen alle auf einem Kreis. Dieser Kreis berührt den
Inkreis des Dreiecks sowie dessen drei Ankreise, was Feuerbach 1822
herausfand (=Feuerbachscher Kreis).
Eine
Zahl ist durch neun teilbar, wenn neun deren Quersumme teilt.
Die
Prüfung von Summen durch die "Neunerprobe": Alle
Summanden sowie die summe werden durch ihre Quersummen ersetzt. War
die ursprüngliche Summe Korrekt, so stimmt auch die Addition der
Quersummen.
Paßt
ein runder Stift in ein eckiges Loch besser als ein eckiger Stift in
ein rundes Loch? Oder: Welches Verhältnis ist größer,
das eines Kreises zu dem umbeschriebenen Quadrat oder das eines
Quadrates zu dem ihm einbeschriebenen Kreis? Im zweidimensionalen
findet man für die Verhältnisse π/4 bzw. 2/π. Ein runder
Stift paßt also besser in ein quadratisches Loch. Diese Antwort
ist aber nur in den Dimensionen
≤9 richtig. Für n größer neun paßt der
n-dimensionale Einheits-Würfel besser in die Einheitssphäre
als andersrum.
Es
gibt keine Anordnung von sieben oder acht Geraden, in der auf jeder
Geraden drei Schnittpunkte liegen und sich in jedem Schnittpunkt
genau drei Geraden schneiden, was sich geometrisch nicht realisieren
läßt. Mit neun Geraden gibt es drei wesentlich
verschiedene Anordnungen dieser Art. Die erste ist die Konfiguration
aus dem Satz von Pappus.
Ein
bis heute ungelöstes Problem ist folgende Vermutung: "Eine
ganze Zahl ist entweder ein Kubus oder gleich der Summe von 2, 3, 4,
5, 6, 7, 8 oder 9 Kuben. Eine ganze Zahl ist auch entweder ein
Biquadrat oder gleich der Summe von 2, 3, ..., 19 Biquadraten. In
analoger Weise geht es weiter."
Magische
Quadrate: Die ersten neun Zahlen lassen sich in einem Quadrat
anordnen, daß man in allen Zeilen, Spalten und Diagonalen
dieselbe Summe = 15 erhält. Die fünf nimmt als Mitte
zwischen 1 und 9 auch die Mitte des Feldes ein. Alle vier Linien, die
man durch Zentralfeld legen kann, enthalten Teile einer
arithmetischen Folge, deren Zuwächse 1, 2, 3 und 4 sich gegen
den Uhrzeigersinn von 6-5-4 nach 9-5-1 bewegen. Die Summe der
Quadrate der Zahlen in der ersten und dritten Spalte sind gleich:
4²+3²+8² = 2²+7²+6². Es gibt acht
Möglichkeiten, wie man fünfzehn als Summe dreier Zahlen
zwischen 1 und 9, die zudem verschieden sein sollen, darstellen kann.
Jede dieser Möglichkeiten tritt genau einmal im magischen
Quadrat auf.
9,869 604 ... π² = irrationale Zahl.
10
Die
dritte Dreieckszahl: 10=1+2+3+4. In einem Bowlingfeld gibt es 10
Kegel. Zehn ist die einzige Dreieckszahl, die gleich der Summe
aufeinanderfolgender ungerader Quadratzahlen ist. Zehn ist die dritte
Pyramidenzahl (1+3+6), unter zehn aufeinanderfolgenden natürichen
Zahlen gibt es immer mind. eine, die zu allen anderen relativ prim
ist.
10!=6!*7!
(die einzige Lösung der Gleichung n!=a!*b!.
Zehn
ist die Basis unseres Zahldarstellungssystems und der dekadischen
Logarithmen.
In
der nebenstehenden Abbildung treten alle fettgedruckten Ziffern genau einmal in jeder Zeile und in jeder Spalte auf. Dasselbe gilt für kursiv gedruckte Ziffern.
Darüber hinaus kommt jede Zahl zwischen 00
und 99 genau einmal vor.
Im Satz von Desargues tritt eine Figur auf, die aus 10 Geraden besteht, wobei auf jeder Geraden drei Punkte liegen und durch jeden dieser Punkte drei Geraden gehen.
Man nehme eine Zahl und bilde das Produkt ihrer
Ziffern. Dies wiederholt man, falls möglich,
mit der resultierenden Zahl, bis man bei
einer einstelligen Zahl angelangt ist.
Die
Anzahl der Schritte wird multiplikative Beharrlichkeit der
Ausgangszahl genannt. Zehn ist die kleinste natürliche Zahl,
deren multiplikative Beharrlichkeit gleich 1 ist. Zu den Werten 2-8
gehören folgende Zahlen: 25, 39, 77, 679, 6788, 68889, 267889.
Die
kleinste Zahl mit der multiplikativen Beharrlichkeit 11 lautet: 277
777 788 888 899. Es gibt keine Zahl kleiner als 1050, deren
multiplikative Beharrlichkeit größer als 11 ist. Man nimmt
an, daß es für die multiplikative Beharrlichkeit der
natürlichen Zahlen eine Obergrenze gibt.
Die
Ägypter teilten Zahlen noch mit, indem sie Symbole für die
Potenzen für zehn anordneten. Das ist genauso unhandlich wie das
alte römische Zahlensystem. Heute verwendet man Bündelungen
von Zehner sowie die Abwandlungen, die zwei, acht, zwölf oder 16
als Basis benutzen, mit den beiden Prinzipien, die Ziffer Null und
ein Stellenwertsystem zu benutzen.
Die
Zehn ist aber keine geeignete Basis für ein System, indem
Händler kleine Quantitäten messen wollen, insbesondere
Bruchteile des Ganzen, da im Zehnersystem nur die Hälfte und ein
Fünftel durch glatte Zahlen auszudrücken sind. Deshalb
entwickelte sich in Europa eine große Zahl von Maßen, die
auf verschiedenen Einheiten beruhen, in denen Achtel, Zwölftel,
Zwanzigstel, Vierundzwanzigstel vorkamen, nur keine Zehntel. Erst
1791 empfahl die Pariser Akademie der Wissenschaften ein metrisches
System vor. Heute beziehen sich alle wissenschaftlichen Messungen auf
das metrische System.
Die
Oktave entspricht dem Verhältnis 2:1. Halbiert man die Länge
einer Saite, klingt diese eine Oktave höher. Das Vehältnis
3:2 entspricht einer Quinte, 4:3 einer Quarte. Weniger harmonisch
klingende Intervalle lassen sich mit Hilfe größerer Zahlen
repräsentieren. Ein Ganzton ist gleich der Differnz zwischen
einer Quinte und einer Quarte, er entspricht dem Verhältnis 9:8.
Dieses ist gleich 3:2 dividiert durch 4:3. Die Konstruktion einer
vollständigen Tonleiter ist sehr komplex und hat die Musiker bis
heute beschäftigt. Eine festgelegte Tonleiter wie beim Klavier
kann unmöglich alle perfekten Quinten und Quarten enthalten, die
der Musikant gerne spielen möchte. Hier ist die Violine dem
Klavier überlegen. Die Lösung, die Oktave in 12 gleiche
Töne zu unterteilen, läßt sich weder auf dem Klavier
noch auf der Violine vollkommen realisieren.
Wir
beschränken uns heute nicht mehr auf natürliche Zahlen.
Dennoch spielen die ganzen Zahlen in der Komplexität der
modernen Wissenschaften eine zentrale Rolle. Warum wird z.B. die
Schwerkraft bei doppelter Entfernung auf ein Viertel reduziert und
nicht auf annähernd ein Viertel? Wahrscheinlich wegen der
Dreidimensionalität des Raumes.
11
Primzahl
und kleinste Repunitzahl. Das ist eine Zahl, deren Ziffern
alle Einheiten sind. Wie jede Repunitzahl ist elf durch das Produkt
ihrer Ziffern teilbar.
Eine
Zahl ist durch elf teilbar, wenn die Wechselquersumme durch elf
teilbar ist. Die Wechselquersumme erhält man, wenn man die
Ziffern abwechselnd addiert und subtrahiert, von einem der beiden
Enden ausgehend. Elf ist die einzige palindromische Primzahl mit
einer geraden Anzahl von Ziffern. Unter vier beliebige Zahlen größer
elf, die aufeinanderfolgen, ist immer mind. eine, die durch eine
Primzahl größer als elf teilbar ist.
Gemäß
der neuesten physikalischen Theorie, der sog. Supersymmetrie, läßt
sich der Raum am einfachsten als elfdimensional beschreiben. Sieben
davon sind in sich selbst gekrümmt. Ihre physikalischen
Auswirkungen lassen sich nur in heute noch unzugänglichen
Bereichen, milliardenfach kleiner als die subatomaren Teilchen,
beobachten.
Eine
weitere merkwürdige Idee, die mit der Supersymmetrie verknüpft
ist, besagt, daß die Grundbestandteile von Raum und Kraft sog.
Superstrings sind und die verschiedenen Arten von fundamentalen
Teilchen den verschiedenartigen Vibrationen dieser Strings
entprechen, ähnlich wie die Saiten einer Violine.
Lucas-Zahlen:
1, 3, 4, 7, 11, 18, 29, 47, 76, 123, 199, 322 ...
Die
Folge hängt eng mit der Fibonacci-Folge zusammen. Jedes Glied
ist die Summe der beiden unmittelbar vorangehenden Glieder, das
Verhältnis aufeinanderfolgender Glieder strebt dem Goldenen
Schnitt zu. Es ist merkwürdig, daß auch die Lucas-Folge
eine einfach zu behaltende Konvergenz gegen φ zeigt. Die Formel für
das allgemeine Glied dieser Folge ähnelt der für die
allgemeine Fibonacci-Zahl: Ln
= [(1+√5)n/2n]+
[(1-√5)n / 2²] oder Ln = an + bn, wobei a und b die Wurzeln der
Gleichung x²=x+1 sind.
Die
Lucas-Zahlen lassen sich als Summe zweier Fibonacci-Zahlen
darstellen: Ln
= Fn -1 + Fn
+ 1
Quadriert
man die Fibonacci-Zahlen und addiert bzw. subtrahiert dann
abwechselnd vier, erhält man die Lucas-Zahlen:
5*1²-4=1² 5*2²-4=4² 5*1²+4=3² 5*3²+4=7² usw.
12
12
Monate/Jahr, 2x12 Stunden/Tag. Zwölf ist durch die Summe als
auch durch das Produkt ihrter Ziffern teilbar. Multipliziert man die
echten Teiler von zwölf miteinander, ergibt sich 12²=144.
Daraus folgt, wenn man alle Ziffern umkehrt, 21²=441! (Ebenso
13³=169 => 31²=961)
12
gleichgroße Kugelflächen können mit einer
gleichartigen Kugel in Berührung gebracht werden. Dabei berührt
jede der äußeren Kugeln neben der Zentralkugel noch vier
andere. Für höhere Dimensionen lauten die entspr. Anzahlen:
Dimension | 4 | 5 | 6 | 7 | 8 | 9 | 10 |
Anzahl | 24 | 40 | 72 | 126 | 240 | 272 | 306 |
13
Die
Unglückszahl, obwohl es die fünfte glückliche Zahl
ist. Trikaidekaphobia heißt die "Angst vor der 13".
Das Jahr umfaßt 13x4 Wochen. Im Kartenspiel gibt es 13 Karten
einer Farbe.
13
ist die zweitkleinste Primzahl p, deren Kehrzahl die Periode 1/2
(p-1) besitzt: 1/13 = 0,076 923 076 923... Genau die Hälfte
aller Vielfachen von 1/13 zwischen 1/13 und 12/13 besitzen Perioden,
die zyklische Permutationen der obigen Ziffernkette darstellen. Die
anderen haben Perioden, die zyklische Permutationen von 153 846 sind.
Die obige Ziffernfolge enthält ein Muster, das wesentlich
deutlicher wird, wenn man die Ziffern 0-9 gleichmäßig auf
ein Kreis aufteilt und die Folge 076923 verbindet.
Es
gibt 13 Archimedische Körper, die semiregulär sind,
weil ihre Ecken und Kanten gleichartig, ihre Flächen aber
verschiedenartig sind. Zwei Klassen von semireguläre Polyeder
haben unendlich viele Mitglieder: Es sind die regulären Prismen
und die regulären Antiprismen.
Zum
Satz des Pythagoras wurden mehr Beweise veröffentlich als zu
jedem anderen Satz. Das Dreieck mit den Kanten 3-4-5 ist das erste
Mitglied einer unendlichen Menge. Das nächste wäre 5-12-13,
danach 7-24-25. (6-8-10 ist ein Vielfaches von 3-4-5). Neben dem
3-4-5-Dreieck gibt es noch mind. ein anderes, dessen Fläche sich
mit Hilfe einer einzigen Ziffer ausdrücken läßt:
693-1924-2045, dessen Fläche 666 666 ist. Ein Sechstel der
Flächeninhalte aller pythagoräischen Dreiecke endet mit der
6, ein weiteres Sechstel endet auf 4, die restlichen 2/3 besitzen
einen Inhalt, der auf 0 endet.
Es
gibt unendlich viele rechtwinklige Dreiecke mit der Eigenschaft, daß
sich die Längen von Hypotenuse und einer Kathede um genau eins
unterscheiden. (3²+4²=5² / 5²+12"=13²
...)
Es
gibt auch unendlich viele, deren Katheden um eins differieren.
Pythagoräische
Tripel lassen sich einfach bestimmen, indem man zwei
aufeinanderfolgende gerade oder ungerade Zahlen nimmt und deren
Kehrwerte addiert: 1/3+1/5=8/15. 8 und 15 sind die Längen der
Katheten eines Rechtwinkligen Dreiecks: 8²+15²=17².
14
14
und 15 sind das erste Paar aufeinanderfolgender Zahlen, deren Summe
ihrer Teiler, die Zahlen selbst eingeschlossen, gleich sind:
1+2+7+14=1+3+5+15=24
15
Die
erste Zahl gleich dem Produkt zweier Primzahlen. Die Summe der
Zeilen, Spalten und Diagonalen des kleinsten magischen Quadrates.
Fünfte Dreieckszahl. Das Pool-Billiard hat fünfzehn Kugeln
im Dreieck.
Dreieckszahlen
stammen von den Griechen. Sie bilden diese Zahlen, indem sie
Summen der Form 1+2+3+4+5... ausrechnen. Die n-te Dreieckszahl Tn
wird durch die Formel 1/2n (n+1) gegeben. Dreieckszahlen sind die
einfachsten Polygonalzahlen. Jede Quadratzahl ist die Summe zweier
aufeinanderfolgender Dreieckszahlen. Jede ungerade Quadratzahl ist
gleich dem achtfachen einer Dreieckszahl + 1.
Jede
Fünfeckszahl läßt sich auf besonders einfache Weise
als Summe dreier Dreieckszahlen darstellen (siehe Skizze (die ich allerdings nicht mehr finde, deshalb hier doch keine Skizze)).
Die
Reihe der Kehrwerte der Dreieckszahlen konvergiert:
1+1/3*1/6+1/10+1/15+1/21...=2
15
und 21 sind das erste Paar von Dreieckszahlen, deren Summe und
Differenz (6/36) wieder Dreieckszahlen sind. Das nächste kommt
erst bei 780 / 990, dann erst bei 1 747 515 / 2 185 095.
Sechs
ist die einzige Dreieckszahl außer Eins mit weniger als 660
Stellen, deren Quadrat wieder eine Dreieckszahl ist. 1, 36, 1225, 41
616, 1 413 721 usw. sind Zahlen, die Quadrat- sowie auch
Dreieckszahlen sind.
Im
Bereich bis zu 107
gibt es 40 palindromische Dreieckszahlen. Die kleinsten sind neben
1, 3 und 6 die Zahlen 55, 66, 171, 595, 666 und 3003. Die 2662te
Dreieckszahl ist 3544453, so daß Zahl als auch ihr Index palindromisch sind. Analoges gilt für die 1111te und 111.111te
Dreieckszahl, die 617.716 und 6.172.882.716 betragen.
16
Die
erste Quadratzahl, die sich auf zwei Arten als Summe zweier
Dreieckszahlen darstellen läßt: 16=6+10=1+15. Alle
Zahlen, die hinreichend groß sind, lassen sich als Summe von
höchstens 16 vierten Potenzen darstellen. 16 ist die einzige
Zahl, die zugleich Umfang wie auch Flächeninhalt desselben
Quadrates ist.
Als
Basis des Hexadezimalsystem ist 16 seit der Einführung der
elektronischen Computer üblich.
Die
ersten 16 Zahlen lassen sich in einem magischen Quadrat in vielerlei
Weise anordnen. Es gibt davon 54. Viele haben weitere elegante
Eigenschaften. Beim folgenden Quadrat ist die Summe der Kuben der
Zahlen, die in einer Diagonalen stehen, gleich 4624=68². Die
Summe der Zahlen der ersten und vierten Spalte ist gleich, ebenso
auch die der zweiten und dritten Spalte, auf die erste und vierte
bzw. zweite und dritte Zeile.
12 | 13 | 1 | 8 |
6 | 3 | 15 | 10 |
7 | 2 | 14 | 11 |
9 | 16 | 4 | 5 |
17
Die
siebte Fermatsche Primzahl. Im Alter von 17 Jahren bewies Gauß,
daß man ein reguläres Polygon nur dann mit Zirkel und
Lineal konstruieren kann, wenn diessen Seitenzahl gleich einem
Produkt aus lauter verschiedenen Fermatschen Primzahlen der Form
22^n +1 ist.
Daraus folgt, daß man das reguläre Siebzehneck mit Zirkel
und Lineal konstruieren kann.
Die
Periode von 1/17 hat maximale Länge: 16 Stellen nach dem Komma.
Siebzehn
ist gleich der Quersumme seines Kubus 4913. Die einzigen weiteren
derartigen Zahlen sind 1, 8, 26 und 27, davon sind drei selbst
Kuben.
Die
Pythagoräer hatten Angst vor der 17, weil sie zwischen 16 und
18 liegt, die die einzigen Werte sind, für die der Umfang eines
Rechtecks gleich dessen Fläche ist.
18
18=9+9 81=9*9.
Ein analoger Zusammenhang gibt es in jedem Zahldarstellungssystem, z.B.
zur Basis acht: 7+7=16 und 7*7=61.
Die
dritte und vierte Potenz von 18 haben die Eigenschaft, daß
alle Ziffern zw. Null und Neun genau einmal darin auftreten:
18³=5832, 184=104976.
18
ist gleich der Quersumme ihrer dritten Potenz= 5832.
19
Auch
der Kehrwert von 19 hat maximale Länge, also 18 Stellen.
Die
Teilbarkeit durch 19: 100a+b ist dann durch 19 teilbar, wenn a+4b
durch neunzehn teilbar ist.
Es
gibt nur eine Möglichkeit, wie man aufeinanderfolgende Zahlen
in einem magischen Sechseck, bei dem sich in allen drei Richtungen
gleiche Summen ergeben, anordnen kann. Die Zahlen 1-19 lassen sich
darin anordnen.
Jede
natürliche Zahl läßt sich als Summe von max. 19
vierten Potenzen darstellen.
20
Die
vierte Tetraederzahl, da die Summe der ersten vier Dreieckszahlen
(20=1+3+6+10).
Ein
Ikosaeder hat 20 Flächen, das duale Dodekaeder 20 Seiten. 20
ist die 2. semi-vollkommene Zahl, sie ist gleich der Summe einiger
seiner Teiler: 20=10+5+4+1.
Die
kleinste ist 12, zugleich die erste abundante Zahl. Die nächsten
sind 24 und 30.
Das
Zählen zur Basis 20 ist das Vigesimalsystem, es wurde
von den Mayas zur Kalenderbestimmung und Astronomie verwendet, die
außerdem auch schon die Null verwendeten. Auch im alten
englischen Währungssystem waren 20 Shilling ein Pound.
21
Die
sechste Dreieckszahl. Die Gesamtzahl der Punkte auf einem
gewöhnlichen Würfel.
Endet
eine Quadratzahl mit der Folge xyxyxyxyxy, so lautet die Folge xy
entweder 21 oder 61 oder 84. Das kleinste Bsp. ist 508 853 989²=258
932 382 121 212 121.
21
ist die Minimalanzahl von verschiedenen Quadraten, in die man ein
Quadrat zerlgen kann. Die Kantenlängen des zerlegten Quadrates
beträgt 112.
22
Die
Anzahl von 22! beträgt genau 22, was sonst nur noch für 23
und 24 gilt.
22
ist die Maximalanzahl von Teilen, in die man einen Pfannkuchen durch
sechs Schnitte zerlegen kann.
Dabei
ergibt sich bei steigender Schnittzahl folgende Reihe:
Schnitte | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 | 7 | 8 | 9 |
Teile | 2 | 4 | 7 | 1? | 16 | 22 | 29 | 37 |
22,459
157 718 361 045 473 427 152 ...:
πe. Man weiß nicht, ob
sie rational oder irrational ist.
23
Eine
der beiden natürlichen Zahlen, für deren Darstellung als
Summe von Kuben man tatsächlich neun dritte Potenzen braucht
(wenn sie positiv sein sollen). Die andere Zahl ist 239.
Die
vierte Primzahl, deren Kehrwert eine Periode maximaler Länge
besitzt. 23 ist die Minimalanzahl von starren Stäben mit
Einheitslänge, die man braucht, um ein Quadrat zu versteifen.
Sie ist außerdem die größte natürliche Zahl,
die sich nicht als Summe von verschiedenen Potenzen darstellen läßt.
23! besitzt 23 Stellen.
Wenn
sich 23 Personen oder mehr in einem Raum befinden, ist die
Wahrscheinlichkeit dafür, daß mind. 2 Personen am selben
Tag Geburtstag haben, größer als 1/2 (Wochentag?).
23,140 692 632 779 269 005 729 086 ...: e π Sie ist transzendent.
24
Stunden
am Tag. Die Summe seiner Ziffern und durch deren Produkte teilbar.
Die kleinste Zahl, bei der das Produkt ihrer echten Teiler ihre
Kubikzahl ergibt. Die Summe der ersten 24 Quadratzahlen, die 24.
quadratische Pyramidenzahl also, ist selbst eine Quadratzahl (70²).
Das ist die einzige Lösung dieser Art von Problemen. Wenn man
nicht mit Eins beginnt, gibt es allerdings noch mehr Folgen
aufeinanderfolgender Quadratzahlen, die sich zu einer Quadratzahl
summieren, z.B. die Folge 18²+...+28²=77².
Ordnet
man gleichgroße Kugeloberflächen im 24dimensionalen Raum
zu einem Leech-Gitter an, so berührt jede Kugeloberfläche
196560 andere Kugeloberflächen. Das ist mit großer
Wahrscheinlichkeit die dichteste Packung von Kugeloberflächen
im 24dimensionalen Raum. Geeignete Schnitte durch das Leech-Gitter
liefern die dichtesten Packungen von Kugeloberflächen in
tieferen Dimensionen, z.B. in der 10., 11, und 13. Dimension.
Fakultäten:
1*2*3*4=24,
also ist 24 die vierte Fakultät. Dafür schreibt man 4!. n!
wächst sehr schnell. Erst kürzlich wurde 1 000 000!
errechnet, sie besitzt 5 565 709 Stellen, der Computerausdruck ist
15cm dick. Es gibt n! Möglichkeiten, n Dinge anzuordnen. Man
kann z.B. aus einem Stapel von 52 Karten vier Karten auf 52*51*50*49
Arten auswählen, oder auch 52!/48!, dabei spielt die
Reihenfolge gleicher Karten eine Rolle. Spielt sie keine Rolle, so
sind alle 4! =24 Möglichkeiten, wie man dieselben Karten ziehen
kann, gleichwertig, weshalb man die Gesamtzahl nur noch durch 4!
teilen muß. Für diese ergibt sich der Wert 52!/(48!*4!).
Fakultäten
lassen sich auch als Basis für Zahldarstellungen verwenden, die
nicht von den Potenzen einer festen Zahl abhängt. Dazu
dividiert man die darzustellende Zahl durch die größte
Fakultät, die kleiner als sie ist. Mit dem Rest wiederholt man
dies. Bsp:
2000
= (2*6!) + (4*5!) + (3*4!) + 1*3!) + (1*2!) + (0*1!) = 2*720 + 4*120
+ 3*24 + 1*6 + 2*1
Die
Fakultätsdarstellung für 2000 ist also 243.110. Die
Addition zweier solcher Zahlen ist trickreich, die Multiplikation
fast ein Alptraum. Dennoch sind sie manchmal von Nutzen.
25
Eine
Quadratzahl und Summe zweier Quadratzahlen (3²+4²). Die
Griechen stellten Quadratzahlen als Punktmuster dar.
Will
man ein Quadrat in ein anderen überführen, fügt man
an zwei anstoßenden Seiten Punkte hinzu (siehe Skizze). Die
hinzugefügten Punkte durchlaufen dabei die Folge der ungeraden
Zahlen.
Daraus
folgt, daß die Summe von aufeinanderfolgenden ungeraden Zahlen
immer Quadratzahlen sind, wenn man mit eins beginnt.
Jede
Quadratzahl ist die Summe zweier Dreieckszahlen (25=10+15).
Auch
dies läßt sich in einem Punktgitter darstellen (siehe
Skizze).
Alle
Potenzen von 25 enden mit 25.
26
Die
kleinste nichtpalindromische Zahl, deren Quadrat palindromisch ist:
26²=676.
26 ist die Quersumme seiner dritten Potenz = 17576.
27
Der
erste ungerade vollkomone Kubus, abgesehen von Eins. Gleich der
Gesamtpunktzahl auf den farbigen Kugeln beim Lochbilliard, denn 27
ist genau eins kleiner als die 7.Dreieckszahl 28. 27 ist die
Quersumme seiner dritten Potenz = 19683. Alle natürlichen
Zahlen lassen sich als Summe von höchstens 27 Primzahlen
darstellen.
027
ist die Periode von 1/37. Umgekehrt ist 037 die Periode von 1/27 !!
>Vertauscht
man die Ziffern eines dreistelligen Vielfachen von 27, ist diese
Zahl auch ein Vielfaches von 27 !! Die einzige andere Zahl dieser
Eigenschaft ist 37.
Die
Syrakus-Folge beginnt mit einer beliebigen Zahl, die durch
zwei geteilt wird, wenn sie gerade ist, oder verdreifacht wird, wenn
sie ungerade ist, wobei dann noch Eins zum Produkt addiert wird.
Dieser Vorgang wird wiederholt. Man hat alle Zahlen bis zu einer
Milliarde getestet, und sie endeten alle bei 4-2-1 Unter den ersten
50 Zahlen braucth 27 die meisten Schritte, nämlich 27, die
größte Zahl, die auftritt, ist dabei 9232. Es ist noch
nicht bekannt, ob alle Zahlen bei eins enden.
28
Mondtage
im Mondzyklus. Die 7.Dreieckszahl und die Anzahl Dominosteine in
einem gewöhnlichen Spiel. Die erste Dreieckszahl, die gleich
der Summe zweier Kuben ist: 1³+3³. Damit ist sie auch die
einzige, die gleich der Summe zweier Potenzen mit derselben Hochzahl
ist.
Die
längste bekannte Kette von befreundeten Zahlen hat 28 Glieder
und beginnt mit 12496.
Vollkommene
Zahlen:
28
ist nach 6 die 2.vollkommene Zahl. Sie ist gleich der Summe ihrer
Teiler, sich selbst ausgeschlossen. 1+2+4+7+14=28. Die nächsten
vollkommenen Zahlen sind 496 und 8128. Alle vollkommenen Zahlen
enden auf 6 oder 28. Vollkommene Zahlen findet man, indem man mit
Eins beginnend eine Zahlen-Folge addiert, die sich jeweils
verdoppelt (d.h. 1+2+4+8+16...). Ist die Summe dieser Folge eine
Primzahl, ist das Produkt aus dieser Summe mit dem letzten
Folgenglied eine vollkommene Zahl. So ist die Summe 1+2+4+8+16=31,
31*16 aber ist 496, die vollkommen ist.
Alle
geraden vollkommenen Zahlen sind Sechseckzahlen und damit auch
Dreieckzahlen. Die Summe der Kehrwerte der Teiler einer vollkommenen
Zahl ist Zwei.
Jede
gerade vollkommene Zahl außer 6 ist Partialsumme der Reihe
1³+3³+5³+7³+... (z.B. ist 496=1³+3³+5³+7³).
Außer für sechs ergibt sich, daß alle vollkommenen
geraden Zahlen bei der Division durch Neun den Rest Eins haben.
Entdeckt
man eine neue Rekord-Primzahl, entdeckt man damit automatisch eine
neue vollkommene Zahl. Es folgt die Liste der bisher bekannten
vollkommenen Zahlen, dabei bedeutet Mp die p-te Mersennesche
Primzahl. Halbfette Schrift deutet an, daß entweder die
vollkommene Zahl selbst oder die zu ihr gehörige Mersennesche
Primzahl als Eintrag im Hauptteil dieses Lexikons auftaucht. Die
größte ist 2216090
M216091. Die
Abstände werden dabei immer größer. Es ist nicht
bekannt, ob es unendlich viele vollkommene Zahlen gibt.
Ungerade
vollkommene Zahlen stellen eine Kuriosität dar. Es ist eine der
notorischen ungelösten Probleme der Zahlentheorie. Man weiß
bereits eine Menge über ungerade vollkommene Zahlen, was
interessant ist, da man ihre Existenz noch nicht sicher weiß.
Eine ungerade vollkommene Zahl muß mind. acht verschiedene
Primfaktoren besitzen. Ist sie nicht durch drei teilbar, sind es
sogar 11. Weiter muß sie durch eine Primzahlpotenz teilbar
sein, die größer ist als 1018.
Ihr größter Primfaktor muß größer als
300.000 sein, der zweitgrößte größer als
1.000. Alle ungeraden vollkommenen Zahlen kleiner als 109118
sind durch die sechste Potenz einer Primzahl teilbar.
29
Die
Summe von drei vierten Potenzen ist nur dann durch 29 (oder auch
durch 5) teilbar, wenn alle Summanden durch 29 (bzw. 5) teilbar
sind.
30
Primorial
(p) ist dann definiert, wenn p eine Primzahl ist; dann ist
primorial p gleich dem Produkt aller Primzahlen kleiner gleich p.
Primorial (5) ist 30 (2*3*5). Die kleinste Zahl mit vier
verschiedenen Primfaktoren ist primorial (7) (2*3*5*7=210) usw.
30
ist die größte der Zahlen mit der Eigenschaft, daß
alle Zahlen kleiner als 30 und relativ prim zu 30 selbst wieder
Primzahlen sind.
Es
gibt nur zwei pythagoräische Dreiecke, deren Fläche gleich
ihrem Umfang ist. Das eine ist das 5-12-13-Dreieck, dessen Fläche
und Umfang 30 beträgt. Das andere ist das 6-8-19-Dreieck,
dessen Fläche und Umfang 24 ist. 30 beträgt die Fläche
des kleinsten Rechtecks, in dem eine Springerrundreise (mit Rückkehr
auf das Ausgangsfeld) möglich ist, sowohl auf dem 5x6- als auch
auf dem 3x10-Feld. Das kleinste quadratische Brett, auf dem eine
solche Rundreise möglich ist, ist das 6x6-Feld.
Das
Dodekaeder und das Idosaeder haben beide 30 Kanten.
31
Die
fünfte Mersennesche Zahl (25-1)und
dritte Mersennesche Primzahl, die zur dritten vollkommenen Zahl
führt.
Die
Länge der Periode des Kehrwertes ist die erste, die ungerade
ist.
Sie
beträgt: 0,03 225 806 451 612 903 225...
Man
beachte die Produkte:
032258*2= | 64516 | 032258* 9= | 290322 | |
032258*4 | 129032 | 032258*14= | 451612 | |
032258*5= | 161290 | 032258*16= | 516128 | |
032258*7 | 225806 | 032258*18= | 580644 | |
032258*8 | 258064 | 032258*19= | 621902 | usw. |
32
1000000
im Dualsystem. Schmelzpunkt von Eis in Fahrenheit.
33
Die
größte Zahl, die nicht Summe von verschiedenen
Dreieckszahlen ist.
Glückliche
Zahlen:
Zuerst
streicht man aus der Reihe der natürlichen Zahlen alle geraden
Zahlen. Nach eins ist drei die nächste gerade Zahl. Deshalb
streiche man jeweils die dritte Zahl der Folge. Es verbleiben jetzt:
1-3-7-9-13-15-19-21-25-27...
Die
nächste verbleibende Zahl ist die sieben. Deshalb wird jetzt
jede 7.Zahl gelöscht. Die erste zu streichende Zahl ist
deshalb die 19. Die Folge der glücklichen Zahlen beginnt also
mit 1-3-7-9-13-15-21-25-31-33-37-43-49-51...
Glückliche
Zahlen und Primzahlen haben viele Eigenschaften gemeinsam. Das
könnte daran liegen, daß man Primzahlen nach einem
ähnlichen "Sieb" herausfinden kann: Erst streicht man
aus der Reihe der natürlichen Zahlen alle Faktoren von 2, dann
die von drei usw.
34
Die
magische Konstante des magischen 4x4-Quadrates.
35
Es
gibt 35 Hexominos, also Gebilde aus sechs zusammengeklebten
Quadraten. Es ist erstaunlich, daß sich keines der Rechtecke
3x70, 5x42, 6x35, 7x30, 10x21 oder 14x15 vollständig mit den 35
Hexominos auslegen läßt, obwohl deren Fläche gerade
210 beträgt.
Es
gibt bereits 108 Septominos, von denen eines ein Loch hat, 369
Oktominos (6 mit Loch) und 1285 Nonominos (37 mit Loch).
Die
Zahlen des Pascalschen Dreieck sind so wichtig, daß sie
hier nicht fehlen dürfen. Die 35 soll hier ihr Vertreter sein.
Das Dreieck ist definiert, daß in jeder Zelle die Summe der
beiden darüber stehenden steht, wobei in den Randzellen Einsen
stehen sollen. Pascal leitete dann 19 Folgerungen ab, eine davon
lautet: "In jedem Dreieck gilt, daß die Summe der Zellen
einer Basis eine Zahl ist, die gleich dem Doppelten einer mit Eins
beginnenden Progression ist." D.h., daß die Summe der
Zahlen in der n-ten Zeile 2n
ergibt (die oberste Zeile wird eigentlich weggelassen, sie ist die
0te Zeile).
Die
erste Diagonale enthält Einsen, die zweite die natürlichen
Zahlen, die dritte die Dreieckszahlen, die vierte die
Tetraederzahlen (1, 4, 10, 20, 35..., vorstellbar als die Anzahl von
Kugeln, die man in dreieckige Pyramiden zunehmender Größe
hineinpacken kann). Die nachfolgenden Diagonalen lassen sich als
höherdimensionale Anordnungen interpretieren, beginnend mit der
vierten Dimension. Um Kombinationen zu erhalten (z.B. auf wieviele
Arten kann man drei Gerichte aus einem siebengängigen Menü
auswählen), so muß man nur die vierte Zahl in der 7.Reihe
aufsuchen. Das ist 35.
Eine
andere Eigenschaft: Die Einträge in p-ten Zeile sind mit
ausnahme der Einsen nur dann durch p teilbar, wenn p eine Primzahl
ist.
Die
"kurzen Diagonalen" 1, 1-1, 1-2, 1-3-1, 1-4-3, 1-5-6-1 ...
ergeben summiert die Fibonacci-Folge 1-1-2-3-8... Es gibt unendlich
viele Zeilen , die drei Zahlen in arithmetischer Progression
enthalten (z.B. 7-21-35), die nächsten sind 1001-2002-3003 und
490314-817190-1144066. Allerdings gibt es keine Zahlentripel, die in
geometrischer oder harmonischer Progression stehen.
Jeder
Eintrag ist gleich der Summe einer der beiden Diagonalen, die
unmittelbar über ihm beginnen und sich nach der längeren
Seite hin zum Rand des Dreiecks erstrecken.
Das
harmonische Dreieck von Leibniz ist anders aufgebaut: hier
steht an der Spitze 1/1, die Diagonalen werden durch die Kehrwerte
der Reihe der natürlichen Zahlen gebildet (1/2, 1/3, 1/4...),
jeder Bruch im Schema ist die Summe der unmittelbar darunter
stehenden Brüche. Die in einer Zeile ergebenden Brüche
ergeben sich, wenn man den Anfangsterm der Zeile durch die Einträge
in der entsprechenden Zeile des Pascalschen Dreiecks dividiert.
Jeder Bruch ist gleich der summe der unendlichen Reihe, die
unmittelbar links unter ihm beginnt und von dort diagonal nach
rechts weitergeht, z.B. 1/4=1/5+1/30+1/105...
36
8.
Dreieckszahl, die Summe der ersten vier geraden und der ersten vier
ungeraden Zahlen vor, nach der 1 die erste Quadratzahl die auch
Dreieckszahl ist. Damit ist 36 auch die Summe der ersten drei Kuben
(1³+2³+3³). 36 ist die größte Zahl, die
durch das Produkt ihrer Ziffern teilbar ist.
Alle Folgen von 7 aufeinanderfolgenden Zahlen >36 enthalten ein Vielfaches einer Primzahl >41.
37
Jedes
dreistellige Vielfache von 37 bleibt ein Vielfaches von 37, wenn man
dessen Ziffern zyklisch permutiert. Jede Zahl läßt sich
als Summe von höchstens 37 fünften Potenzen darstellen.
37
ist die vierte ausgefüllte Sechseckzahl. Man erhält
sie, wenn man sechseckige Kränze konzentrisch um einen
Mittelpunkt herumlegt. Die Formel für die n-te ausgefüllte
Hexagonalzahl lautet: 3n(n-1)+1
Unterteilt
man das Sechseck anders (Skizze), erkennt man, daß diese Zahl
gleich ist der Summe 6Tn
-1 +1, wobei Tn
die n-te Dreieckszahl ist.
38
Magische
Konstante des einzig möglichen magischen Sechsecks, in dem die
Zahlen 1-19 auftreten.
39
Die
erste anscheinend uninteressante ganze Zahl, was sie natürlich
interessant macht.
40
Die
zweite uninteressante Zahl, was sie nicht sehr viel interessanter
macht. Alle folgenden uninteressanten Zahlen werden immer weniger
interessant, so daß sie ab sofort weggelassen werden.
41
Fünfstellige
Vielfache von 41 bleiben dies, wenn man die Ziffern zyklisch
permutiert.
Euler
entdeckte, daß x²+2+41 für alle Zahlen zwischen 0
und 39 Primzahlen liefert.
42
Die
magische Konstante des kleinsten magischen Würfels, der die
Zahlen zwischen 1 und 27 enthält.
Catalan-Zahlen:
42
ist die 5.Catalan-Zahl. Die Folge beginnt mit 1, 2, 5, 14, 42, 132,
429, 1430, 4862, 16796, 58786, 208012, 742900, 2674440.... Die
Catalan-Folge gibt an, wieviele Möglichkeiten sich ein
reguläres n-Eck in (n-2) Dreiecke zerlegen läßt,
wenn unterschiedlich orientierte Dreiecke als verscheiden betrachtet
werden sollen. Oder: Auf wieviele Weisen lassen sich n Buchstaben
klammern, so daß in jedem Paar von Klammern nur zwei
Buchstaben stehen?
ab
auf eine Weise: (ab)
abc
auf zwei Weisen: (ab)c, a(bc)
abcd
auf fünf Weisen: (ab)(cd), a((bd)d), ((ab)c)d, a(b(cd)),
(a(bc))d usw.
Auf
wieviele Weisen kann man n Stimmen auf zwei Kandidaten verteilen, so
daß der gewählte Kandidat niemals hinter seinem
Konkurrenten liegt? Alle diese Fragen werden durch die Catalan-Folge
beantwortet.
44
Gesucht
ist ein Backstein, dessen Kantenlängen und Flächendiagonalen
alle natürlichzahlige Maßzahlen besitzen. Eulers Lösung:
44, 117, und 240. Die Flächendiagonalen betragen 267, 125 und
244. Die Länge der Raumdiagonalen ist nicht ganzzahlig, dieses
Problem steht noch aus.
Subfakultäten:
Es
werden n Briefe an verschiedene Empfänger geschrieben und dazu
n Umschläge beschriftet. Auf wie viele Weisen kann man die
Briefe in die Umschläge stecken, so daß in keinem
Umschlag der zu ihm gehörende Brief ist? Die Antwort:
Subfakultät (n).
Die
Folge der Subfakultäten: 0-1-2-9-44-265-1854-14833...
Subfakultät
(5)=5!(1-1/1! + 1/2! + 1/3! - 1/4! + 1/5!) = 44
45
Nach
1 und 9 die dritte Kaprekar-Zahl. Alle Zahlen >45 lassen sich als
Summe von Primzahlen darstellen, die größer als 11 sind.
Polygonalzahlen:
45
ist die fünfte Sechseckzahl. Diese lassen sich gemäß
der Formel n(2n-1) berrechnen. Für n=5 ergibt diese 45. Die
Folge beginnt mit: 1-6-15-28-45...
Polygonalzahlen
ergeben sich auf natürliche Weise aus den Dreiecks- und den
Quadratzahlen und lassen sich ebenso wie diese durch Punktmuster
darstellen.
1/2n(n+1)1/2n(n+1)
Bezeichnung | Formel | n= | 1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 | 7... |
Dreieckszahl | 1/2n(n+1) | 1 | 3 | 6 | 10 | 15 | 21 | 28... | |
Quadratzahl | 1/2n(2n-0) | 1 | 4 | 9 | 16 | 25 | 36 | 49... | |
Fünfeckszahl | 1/2n(3n-1) | 1 | 5 | 12 | 22 | 35 | 51 | 70... | |
Sechseckszahl | 1/2n(4n-2) | 1 | 6 | 15 | 28 | 45 | 66 | 91... | |
Siebeneckszahl | 1/2n(5n-1) | 1 | 7 | 18 | 34 | 55 | 81 | 112... | |
Achteckszahl | 1/2n(6n-1) | 1 | 8 | 21 | 40 | 65 | 96 | 133... | |
usw... |
46
In
der englischen Übersetzung des 46. Psalms lautet das 46. Wort
shake, das 46. Wort vom Ende her gezählt heißt spear.
Zusammen Shakespear. Warum? Weil im Jahre 1610, als diese
Bibelübersetzung fertiggestellt wurde, Shakespeare gerade 46
Jahre alt war!
47 47+2=49; 47*2=94
48
Das
Produkt aller echten Teiler von 48 ist 484.
Ist eine Zahl >48, gibt es zwischen n und 9n/8 eine Primzahl.
Dabei sollen die beiden Grenzen n und 9n/8 mit eingeschlossen sein.
49
Trimorphe
Zahl. Sein Kubus endet mit denselben Ziffern: 49³=117649.
49 ist ein Bsp. für eine trimorphe Zahl, die nicht automorph
ist.
Die
ersten Stellen des Kehrwertes von 49 bilden die Potenzen von zwei:
1/49=0,020408163265...
50
Die
kleinste Zahl, die sich auf zwei verschiedene Weise als Summe zweier
Quadrate darstellen läßt: 5²+5²; 7²+1².
Danach folgen: 65-85-145...
52
Anzahl
Wochen im Jahr, Karten in einem Standartkartenspiel.
52
ist die dritte unerreichbare Zahl. Unerreichbar ist eine
Zahl, wenn sie sich nicht als Summe von echten Teilern einer anderen
Zahl darstellen läßt. Die Folge beginnt:
2-5-52-88-96-120...
53
Die
kleinste Primzahl, deren Periode des Kehrwertes eine Periodenlänge
hat, die genau ein Viertel der maximal möglichen Periodenlänge
beträgt.
55
10.Dreieckszahl,
Auch Fibonacci-Zahl, die letzte, die auch gleichzeitig Dreieckszahl
ist (nach 1, 3 und 21). 55, 66 und 666 sind die einzigen
Dreieckszahlen mit <30 Stellen, die nur eine einzige Ziffer
enthalten.
Pyramidenzahlen:
55
ist die 5.quadratische Pyramidenzahl. Werden Kanonenkugeln
zusammengelegt, daß sie quadratische Lagen bilden, lauten die
Gesamtzahlen der Kugeln 1-5-14-30-55-91-140...Die n-te Kugel ergibt
sich mit 1/n(n+1)(2n+1).
Andere
Pyramidenzahlen: Fünfeckige Pyramidenzahlen (1/n²(n+1).
Die einzigen Fünfeckpyramidenzahlen, die auch zugleich
Dreieckszahlen sind, sind bis jetzt 1, 55, 91 und 208335.
55
ist die 4.Kaprekar-Zahl.
Addiert
man die Kuben der Ziffern von 55 und wiederholt man dies noch 2x,
entsteht die 55 erneut.
Jede
Zahl >55 läßt sich als Summe von Primzahlen der Form
4n+3 beschreiben.
56
Tetraederzahlen:
56
ist die 6.Tetraederzahl. Der Beginn der Folge:
1-4-10-20-35-56-84-120... Die Formel dazu lautet: 1/6n(n+1)(n+2).
Das traditionelle Beispiel ist der Kanonenkugelhaufen.
Tetraederzahlen sind also die Summen von Dreieckszahlen. Führt
man diese Betrachtungen in höheren Dimensionen fort, z.B. im
vierdimensionalen Raum, lassen sich die zu den Tetraederzahlen
gehörigen Haufen ihrerseits wieder zu einem vierdimensionalen
Tetraeder zusammenfügen, wobei die nachfolgenden
vierdimensionalen Tetraederzahlen entstehen: 1-5-15-35-70...
60
Basis
des Sexadezimalsystems, es beruht auf Vielfache von Zehn und sechs:
1, 10, 60, 600, 3600, 36.000...Die Systeme profitieren von den
vielen Faktoren der 60. Sie weist dieselben Vorteile des
Duodezimalsystems auf und besitzt noch weitere. Die Unterteilung in
12 Sternzeichen fügt sich gut in das System ein, nicht aber in
das Dezimalsystem. Auch die Einteilung des Vollkreises in 360 °
und die weitere Einteilung in 60 Minuten und 3600 Sekunden wurde
von babylonischen Astronomen erfunden. Wir unterteilen heute noch
die Stunde in 60 Minuten und 3600 Sekunden., ebenso die Grad, als
einzige Maßeinheit, die noch nicht metrisiert wurde.
Die
Innenwinkel des gleichseitigen Dreiecks sind 60°.
60
ist die achte "stark zusammengesetzte Zahl", was
von Ramanujan stammt, der damit Zahlen verstand, die erstmals einen
Maximalwert für die Anzahl ihrer Teiler ergeben. 60=2²*3*5
ist die erste Zahl, die 12 Teiler besitzt. Die Folge beginnt so:
2-4-6-12-24-36-48-60-120-180-240-360-720-1260-1680-2520-5040...
64
Die
2. Sechste Potenz nach Eins. 64 ist zugleich eine Quadrat- und
Kubikzahl (8², 4³). Im Oktalsystem ist 64 darum 100, im
Dualsystem 1 000 000.
Die
kleinste Zahl mit sechs Primfaktoren. Die näcshten sind 96, 128
(mit 7 Primfaktoren) und 144. Weil es eine Kubikzahl ist, läßt
64 sich als Summe von aufeinanderfolgenden ausgefüllten
Sechseckzahlen darstellen (1+7+19+37)
65 Magische Konstante des magischen 5x5-Quadrates.
66
Summiert
man die Teiler von 66 einschließlich der 66, erhält man
eine Quadratzahl (12²). Die Folge der Zahlen dieser Eigenschaft
beginnt: 3-22-66-70-81...
69
Die
einzige Zahl, deren Quadrat und deren Kubus, zusammen betrachtet,
jede Ziffer nur einmal verwendet: 69²=4761 und 69³=328509.
70
Die
Summe der Teiler von 70 (außer 70) ist eine Quadratzahl
(=144).
Sie
ist die kleinste Schicksalszahl. Das ist eine Zahl, wenn sie
abundant ist und sich nicht als Summe von Zahlen aus einer Teilmenge
ihrer Teiler darstellen läßt. Die Teiler lauten:
1-2-5-7-10-14-35. Zusammen ergeben sie 74, weshalb 70 abundant ist.
Es gibt aber keine Teilmenge dieser Teilermenge, die such zu 70
aufaddieren würde. Diese Zahlen sind selten. Unter 10.000 gibt
es nur folgende: 70-836-4030-5830-7912-9272.
71
71³=357911,
das sind genau die ungeraden Ziffern von 3 bis 11 in richtiger
Reihenfolge.
5,
71 und 369911 sind die einzigen Zahlen unter 2 Mio., die die Summe
der Primzahlen, die kleiner sind als sie, teilen.
72
Die
kleinste Zahl, deren fünfte Potenz sich als Summe von fünf
fünften Potenzen schreiben läßt: 725=
105+435+465+475+675.
73
Alle
natürlichen Zahlen lassen sich als Summe von max. 73 sechsten
Potenzen darstellen.
76
Automorphe
Zahl, was heißt, daß das Quadrat mit derselben Zahl
aufhört, mit der man begonnen hat: 76²=5776. Die einzige
andere zweistellige automorphe Zahl ist 25.
77
Jede
Zahl >77 läßt sich als Summe von natürlichen
Zahlen darstellen, deren Kehrwerte sich zu eins aufaddieren. 78 ist
z.B. 2+6+8+10+12+40; und 1/2+1/6+1/8+1/10+1/12+1/40=1
79
Die
kleinste Zahl, die sich nicht mit weniger als neunzehn vierten
Potenzen als Summe darstellen läßt: 15*14+4*24.
81
Die
Summe der Teiler ist 121, also eine Quadratzahl.
1/81
ist 0,0123456790123456790123..., weil 81=9² ist und neun genau
eins kleiner als 10, was die Basis unseres Dezimalsystems ist.
81
ist neben 0 und 1 die einzige Zahl, deren Ziffernsumme auch ihre
Quadratwurzel ist.
81
ist Quadrat- wie auch Siebeneckzahl.
84
Folgende
Geschichte teilte Diophants mit:
"Das
Grab berichtet uns die Zeitspanne, die Diophants Leben währte.
Gott gönnte ihm, ein Sechstel seines Lebens als Knabe zu
verbringen. In einem weiteren Zwölftel blieb sein Wesen kühn.
Gott führte ihn in den Ehestand nach einem Siebtel. Fünf
Jahre nach der Hochzeit schenkte er ihm einen Sohn. Unglückliches
spätgeborenes Kind! Nachdem es halb so alt geworden war wie
sein Vater, traf es ein hartes Schicksal. Nachdem er seinen Schmerz
vier Jahre lang durch das Studium der Zahlen besänftigt hatte,
beendete Diophant sein Leben."
Die
Lösung ergibt 84.
88
Auch
das Quadrat besteht aus wiederholten Ziffern: 7744.
89
Man
verdoppele 89 und addiere Eins. Dann wiederhole man dieses
Verfahren. Man erhält eine Folge von sechs Primzahlen:
89-179-359-719-1439-2879. Das ist unter allen sechsgliedrigen
Primzahlfolgen dieser Art diejenige, die mit der kleinsten Zahl
beginnt.
Man
addiere die Quadrate der Ziffern einer beliebigen Zahl. Dann
wiederholt man dies. Man landet schließlich entweder bei eins
oder im folgenden Zyklus: 89-145-42-20-4-16-37-58-89.
89
und 98 sind die zweiziffrigen Zahlen mit den meisten Schritten, bis
aus ihnen Palindrome durch Umkehren-und-Addieren geworden sind,
nämlich 24.
89
ist die 11.Fibonacci-Zahl. Die Periode des Kehrwertes wird von den
Fibonacci-Zahlen erzeugt: 0,11235...
91
Tage
im Vierteljahr (bei 13 Wochen zu 7 Tagen). 91 ist Dreieckszahl wie
uach eine quadratische Pyramidenzahl und eine ausgefüllte
Sechseckzahl.
97
Die
Periode des Kehrwertes ist maximal mit der Länge 96. Die
Periode beginnt mit den Potenzen von 3 (wegen 97=100-3): 0,010 309
278 350 515 463 917...
98
Die
Periode des Kehrwertes beginnt mit den Potenzen von 2 (wegen
96=100-2):
0,010
204 081 632 653 061 224 489...
99
1/99=
0,0101010101010...
Neun
und elf haben sehr einfache Kehrwerte, weil 9x11=99 ist. Ähnliches
gilt auch für 27x37=999. 99 ist eine Kaprekarzahl, wie jede
Ziffernkette aus Neunern. 99²=9801 und 98+01=99.
100
Quadrat
von Zehn, der Basis unseres Dezimalsystems, doch auch das Quadrat
jeder anderen Zahl, daß man als Basis wählt!
Siedepunkt
des Wassers in Celsius.
Vierte
Dreieckszahl, Summe der ersten vier Kuben (1³+2³+3³+4³).
Wie
kann man aus den Ziffern 1-9 nur unter Verwendung der üblichen
Operationszeichen einschließlich Klammern einen Ausdruck
bilden, dessen Wert gleich 100 ist? Es gibt viele Lösungen, die
häufigste ist: 1+2+3+4+5+6+7+(8*9)=100. Eine andere Lösung
ist: 123-45-67+89=100, sie benützt nur drei Operationszeichen.
101
Wenn
man von 2, 3, 5 und 7 sowie der 11 absieht, ist 101 die kleinste
palindromische Primzahl. Die anderen kleiner als 1000 sind:
131-151-181-313-373-383-727-757-787-797-919-929.
Es
ist nicht bekannt, ob es unendlich viele davon gibt.
104
Semivollkommen,
d.h. gleich der Summe eines Teiles seiner Teiler:
104=52+26+13+8+4+1.
Irreduzibel
semivollkommen, weil kein Faktor von 104 selbst semivollkommen ist.
105
Zieht
man von 105 eine Potenz zwischen 2 und 64 ab, erhält man stets
eine Primzahl. Die einzigen anderen Zahlen dieser Eigenschaft sind
7, 15, 21, 45 und 75.
Bis
zur 244 wurdebestätigt,
daß es sonst keine solche Zahl mehr gibt.
111
Magische
Konstante des kleinsten magischen Quadrates, das nur aus Primzahlen
besteht (inkl. 1). Auch die zweite Repunitzahl.
113
Die
kleinste dreistellige Primzahl, die bei allen Umordnungen ihrer
Ziffern wieder eine Primzahl ergibt. Die anderen sind 337 und 199.
Die zweistelligen Primzahlen dieser Eigenschaft sind 11, 13, 17, 37
und 79.
118
Die
kleinste Zahl, die sich als Summe von vier Tripeln schreiben läßt,
deren Produkte alle gleich sind:
118=14+50+54=15+40+63=18+30+70=21+25+72. Das Produkt ist jeweils
37800.
120
120=1*2*3*4*5.
Fünfzehnte Dreieckszahl und achte Tetraederzahl, als Summe von
Dreieckszahlen: 120 = 1+3+6+10+...+28+36.
Die
erste Zahl, die sechsmal im Pascalschen Dreieck steht.
120
ist die kleinste Zahl, die 16=24
Teiler besitzt. Die kleinste Zahl mit 2n
Teilern erhält man, wenn man die ersten n Zahlen der
nachfolgenden Reihe miteinander multipliziert:
2-3-4-5-7-9-11-13-16-17-19-23-25-29... (Alle Primzahlen und deren
Potenzen).
Mehrfach
vollkommene Zahlen:
Die
Faktoren von 120 summieren sich zu 240. Zählt man 120 als
Teiler dazu, wird die Summe gar 360, man nennt sie deshalb dreifach
vollkommen. Es sind nur sechs dreifach-vollkommene Zahlen bekannt:
120-672-523776-459818240-1476304896 und 31001180160. Falls es eine
ungerade dreifach-vollkommene Zahl geben sollte, muß sie
größer als 1050
sein, eine Quadratzahl sein und mind. 9 verschiedene Primfaktoren
besitzen. Ist sie auch noch nicht durch drei teilbar, muß sie
größer als 10108
sein und mind. 32 verschiedene Primfaktoren besitzen.
Es
sind heute bis zu achtfach-vollkommene Zahlen bekannt. Die kleinste
achtfach-vollkommene Zahl ist: 2 * 3²³ * 59
* 712
* 11³ * 13³ * 17² * 19² * 23 * 29² * 31²
* 37 * 41 * 53 * 61 * 67² * 71² * 73 * 83 * 89 * 103 *
127 * 131 * 149 * 211 * 307 * 331 * 463 * 521 * 683 * 709 * 1.279 *
2.141 * 2.557 * 5.113 * 6.481 * 10.429 * 20.857 * 110.563 * 599.479
* 16.148.168.401.
121
Die
palindromische Quadratzahl eines Palindroms. 121 ist in allen
Zahldarstellungssystemen, beginnend mit der Basis drei, eine
Quadratzahl.
11³=1331,
und 114=14641
sind ebenfalls palindromisch. Jede natürliche Zahl >121 läßt
sich als Summe von verschiedenen Primzahlen der Form 4n+1
darstellen.
127
Mersenne-Zahlen:
127=27-1
ist die 7.Mersenne-Zahl. Sie wird M7
genannt. Sie ist die 4.Mersennesche Primzahl und liefert damit die
vierte vollkommene Zahl.
Mersenne
behauptete: Die einzigen Werte von p, die nicht größer
als 257 sind und für die 2p
-1 eine Primzahl ist, sind 1, 2, 3, 5, 7, 13, 17, 19,
31, 67, 127, und 257. Es gibt zu jeder Mersenne-Zahl eine neue
Primzahl, sie sind "coprim", so daß folgt, daß
es unendlich viele Primzahlen gibt.)
Alle
Teiler einer Mersenne-Zahl Mp
müssen von der Form 2np +1 sein. Allerdings hat die obige Liste
Fehler. Mersenne übersah drei Primzahlen: M61,
M89 und M107,
außerdem sind M67
und M257
zusammengesetzt. Alle Mersennesche Primzahlen liefern vollkommene
Zahlen (siehe 28).
128
27.
Im Dualsystem 10 000 000. Die kleinste Zahl, die Prokukt von 7
Primfaktoren ist. Zweierpotenz, deren Ziffern ebenfalls
Zweierpotenzen sind. Es ist nicht bekannt, ob 128 die einzige solche
Zahl ist.
132
Gleich
der Summe aller zweistelligen Zahlen, die man aus den Ziffern von
132 bilden kann, die kleinste Zahl dieser Eigenschaft.
135
135=1+3²+5³.
(Andere Beispiele: 175=1*7²+5³ oder 518=5+1²+8³
oder 598=5+9²+8³).
136
Summe
der Kuben der Ziffern ist gleich: 1³+3³+6³=244.
Wiederholt man dies: 2³+4³+4³= kommt man wieder auf
136.
137
Alle
hinreichend großen Zahlen sind Summen von höchstens 137
siebten Potenzen.
144
12²
oder ein Gros. 100 im Duodezimalsystem. Neben der Eins die einzige
Fibonacci-Zahl, die zugleich Quadratzahl ist. Die 12.Fibonacci-Zahl.
Ein Teiler einer Fibonacci-Zahl heißt eigentlich, wenn er
nicht Teiler einer kleinere Fibonacci-Zahl ist. Die einzigen
Fibonacci-Zahlen, die keine eigentlichen Teiler besitzen, sind 1, 8
und 144.
Liest
man 12 und 144 rückwärts, erhält man 21²=441.
Das
kleinste magische Quadrat, das aufeinanderfolgenden Primzahlen
besteht, enthält 144 ungerade Primzahlen, die mit 3 beginnen.
Die zugehörige Konstante ist 4515.
145
145=1!+4!+5!.
Die einzigen anderen Zahlen, die sich als Summe der Fakultäten
ihrer Ziffern darstellen lassen, sind 1, 2 und 40585.
153
153=1!+2!+3!+4!+5!.
Addiert
man die Kuben der Ziffern einer dreistelligenZahl, die ein
Vielfaches von drei ist, und wiederholt dies immer wieder, so
gelangt man zur Zahl 153. Dort kommt der Prozeß zum Stillstand
denn 153=1³+5³+3³. Die anderen dreistelligen Zahlen,
die gleich der Summe der Kuben ihrer Ziffern sind: 370, 371, 407.
Bei obigem Prozeß gibt es 2er- und 3er-Schleifen: 136-244,
919-1459, 55-250-133, 160-217-352.
Das
Netz, das Petrus aus dem See zog, enthielt 153 Fische.
161
Jede
Zahl > 161 läßt sich als Summe von unterschiedlichen
Primzahlen der Form 6n-1 darstellen.
163
Aitken
entdeckte folgende Eigenschaft von 163: e
π√163 differiert von einer natürlichen Zahl um
weniger als 10-12. (sensationell!)
169
169=13²,
961=31²
180
180
Grade im Halbkreis, Fahrenheit-Grade zwischen Gefrierpunkt und
Siepunkt des Wassers. Winkelsumme des Dreiecks. 180³ ist die
Summe einer Folge von aufeinanderfolgenden Kuben:
6³+7³+8³+...68³+69³.
196
Palindromisch
nach Umstellung:
Bildet
man die Kehrzahl von 87 (=78), addiert dann Kehr- und Ausgangszahl
und wiederholt dies mehrfach, erhält man nach bereits vier
Schritten eine Palindromzahl: 4884: 87+78=165; 165+561=726;
726+627=1353; 1353+3531=4884.
Um
eine Palindromzahl zu erhalten, genügt es, daß im
vorhergehenden Schritt keine Überträgen erfolgen. Das
bedeutet aber, daß sich die Ziffernpaare (vorwärts oder
rückwärts gelesen) zu höchstens neun summieren
dürfen. Werden schließlich alle Zahlen palindromisch? Das
ist nicht bekannt. Bisher konnte unter 10.000 nur die 196 noch nicht
auf diese Weise palindromisiert werden. 50.000 Umstellungen wurden
bisher durchgeführt, die Zahl hatte bereits 26.000 Stellen.
Danach wurde erfolglos bis zur 70928.Stelle gerechnet.
Von
den 900 dreistelligen Zahlen sind 90 von Hause aus vereits
palindromisch. 735 werden es nach 1-5 Umstellungen. Die restlichen
75 lassen sich in einige wenige Klassen einordnen, deren Elemente
nach ein oder zwei Umstellungen alle dieselbe zahl ergeben und sich
deshalb nicht wesentlich unterscheiden. Eine dieser Klassen:
187-286-385-583-682-781-869-880-968, die alle nach 1-2 Umstellungen
zu 1837 werden und schließlich nach 23 weiteren Umstellungen
zu 8.813.200.023.188 werden.
Unter
den ersten 100.000 Zahlen fand man 5996 Zahlen, die keine Palindrome
ergaben. Die Wahrscheinlichkeit, daß eine zufällig
ausgewählte Zahl Ziffern hat, die, wenn man sie mit der
entpsrechenden Ziffer der Kehrzahl paart, sich höchstens zu
Neun summieren, nimmt klarerweise mit der Länge der Zahl ab.
Also ist es plausibel anzunehmen, daß, je größer
die Zahlen werden, desto kleiner die Wahrscheinlichkeit wird, daß
schließlich ein Palindrom entsteht.
Im
Dualsystem ist es gewiß nicht wahr, daß jede Zahl
schließlich zu einem Palindrom führt. 10110 wird z.B.
niemals palindromisch.
205
Jede
natürliche Zahl > 205 läßt sich als Summe
unterschiedlicher Primzahlen der Form 6n+1 darstellen.
210
Primordial
(7)=2*3*5*7.
Dreieckszahl
und Fünfeckszahl. Die nächste Zahl dieser Eigenschaft ist
40755.
212 Siedetemperatur in Fahrenheit.
216
216=6³
ist ein Kubus, der zugleich Summe dreier Kuben ist: =3³+4³+5³.
Der nächste Kubus mit dieser Eigenschaft ist 9³=1³+6³+8³.
216
ist die magische Konstante des kleinstmöglichen multiplikativen
Quadrates.
219
219
Bewegungsgruppen im Raum, die den siebzehn grundlegenden
Tapetenmustern im Zweidimensionalen entsprechen. Die 219
Bewegungsgruppen legen die Formen fest, die mineralische Kristalle
annehmen können.
220
Befreundete
Zahlen:
220-284
sind das kleinste Paar befreundeter Zahlen. Jede dieser Zahlen ist
gleich der Summe der eigentichen Teiler der anderen Zahl:
220=2²*5*11. Die eigentlichen Teiler von 220 sind 1, 2, 4, 5,
10, 11, 20, 22, 44, 55 und 110, was zusammen 284 ergibt.
284=2²*7!.
Die eigentlichen Teiler sind 1, 2, 4, 71 und 142, was zusammen 220
ergibt.
Man
suche eine Zahl n größer als Eins, die eingesetzt in die
nächsten drei Ausdrücke Primzahlen ergibt: a=3*2n-1 b=3*2n
-1-1 c=9*2(2^n)
-1
Dann
bilden die Zahlen 2n*a*b und 2n*c ein Paar befreundeter Zahlen. Die
kleinere ist stets eine Tetraederzahl.
Die
kleinste vollkommene Zahl ist 6 (1*2*3), die kleinste
mehrfach-vollkommene ist 120 (4*5*6), die Summe von 220 und
284=504=7*8*9.
Die
obige Regel (Thabits-Regel) ist nur eine von mehreren
Methoden, befreundete Zahlen herauszufinden, und beschreibt nicht
alle befreundete Zahlen.
Das
zweite Paar ist 17296-18416. In Thabits Formel steht das für
n=4.
Das
dritte Paar für n=7 lautet: 9363584-9437056.
Euler
fand mehr als 60 Sätze über befreundete Zahlen. Heute sind
mehr als 1000 Paare bekannt. Die größten Paare lauten:
34*5*11*528119*29*89(2*1291*528119-1)
und
34*5*11*528119*(2³*3³*5²*1291*528119-1).
Schreibt
man die Zahlen aus, hat jede 152 Stellen. Die größere
Zahl muß eine definierte Zahl sein. Beide Partner dürfen
bei gerade-gerade Paaren nicht durch drei teilbar sein. Bisher waren
alle Paare gerade-gerade oder ungerade-ungerade. Es gibt aber keinen
Beweis, daß es keine gerade-ungerade Paare gibt. Die Summe
jeden gerade-befreundeten Paares ist durch neun teilbar.
240
Keine
Zahl unter 1Mio. kann mehr als 240 Teiler besitzen. Es gibt 5
Zahlen, die diesen Rekord schaffen:
720720-831600-942480-982800-997920.
243
243=35.
Deshalb im Ternärsystem 100.000.
251
Die
kleinste Zahl, die sich auf zwei verschiedene Weise als Summe dreier
verschiedener Kuben schreiben läßt:
251=1³+++5³+5³=2³+3³+6³.
256
Im
Hexadezimalsystem 100, im Dualsystem 1 000 000.
257
44+1=Primzahl.
Die einzigen bekannten Primzahlen der Form nn+1
sind n=1, 2 und 4.
Fermatsche
Zahlen:
257
ist die 3.Fermatsche Zahl, da gilt: 257=22
^ 3 +1.
Es
sind Zahlen der Form 22 ^
n +1. Fermat behauptete, daß diese Zahlen prim
seien. Das stimmt nicht. Die ersten vier Zahlen allerdings sind
prim: F0=21+1=3;
F1=2²+1=5;
F2=24+1=17;
F3=28+1=257.
Auch F4 ist
prim: 216+1=65537.
Die Zahlen wachsen extrem schnell, schneller als alle Folgen, die
Mathematiker jemals zuvor betrachteten.
Es
war die einzige Gelegenheit, bei der Fermat nachweislich unrecht
hatte. Euler zeigt, daß F5
zusammengesetzt ist: 2³²+1=4 294 967 297 = 641*6 700 417.
Alle
Teiler von Fermatschen Zahlen Fn
haben die Form k*2n
+ 1+1.
F6
ist ein Produkt zweier Primzahlen: 274 177 und 67 280 421 310 721.
Außerdem ist F12
durch 114 689 = 7*214+1
teilbar.
Fn
ist nur dann prim, wenn Fn
die Zahl 3 1/ 2 * (Fn - 1)
+1 teilt.
Man
kennt sogar einen Faktor des Giganten F1945.
F5-F19
sind alle zusammengesetzt, wie man heute weiß. Vollständig
in Faktoren zerlegt wurden aber nur F5-F8.
Die meisten Fermatischen Zahlen scheinen zusammengesetzt zu sein.
Alle Fermatschen Zahlen sind relativ prim zueinander, ein weiterer
Beweis, daß es unendlich viele Primzahlen gibt.
Gauß
bewies: ein reguläres Polygon, dessen Seitenzahl prim ist, läßt
sich nur dann mit Zirkel und Lineal konstruieren, wenn die
Seitenzahl eine Fermatische Primzahl ist. Man kann also das reguläre
257-Eck so konstruieren.
265
Subfakultät
(6).
276
Aliquot-Folgen:
Eine
Aliquot-Folge besteht darin, daß die Teiler eines Gliedes
(unter Ausschluß des Gliedes selbst) gerade das nächste
Glied ergeben. Diese Kette kann zu ihrem Anfang zurückkehren.
Aliquot-Folgen
nehmen im Durchschnitt unbegrenzt zu, möglicherweise alle, die
mit einer geraden Zahl beginnen. Andere führen auf eine
gesellige Kette, die sich in alle Ewigkeit wiederholt. Alle
bekannten geselligen Folgen sind tatsächlich Endstücke von
Aliquot-Folgen. Viele enden mit dem Paar befreundeter Zahlen 1184
und 1210.
Es
gibt Ketten mit mehr als 5000 Glieder.
276
ist die kleinste Zahl, von der man nicht weiß, wohin sie
führt. Nach 469 Schritten erreicht man bis jetzt eine
45stellige Zahl.
284
Mit
220 das erste Paar befreundeter Zahlen.
297
Kaprekar-Zahlen:
297
ist die 5.Kaprekar-Zahl. Quadriert man eine n-stellige Kaprekar-Zahl
und addiert man die letztten n Stellen zu den ersten n oder n-1
Stellen, ergibt sich die Ausgangszahl:
297²=88209
; und 209+88=297.
Die
Folge lautet anfangs: 1-9-45-55-297-703-2223-2728-7272-7777...
Es
gilt: 1+9=10; 45+55=100 usw.
142857
ist eine Kaprekar-Zahl, 1 111 111 111 ist die kleinste zehnstellige
Kaprekar-Zahl, ihr Quadrat ist 12 345 678 900 987 654 321.
Quadriert
man eine Kaprekar-Zahl, nachdem man sie zyklisch permutiert hat und
addiert die "Hälften" der entstehenden Zahl, so ist
das Resultat eine zyklische Permutation der Ausganszahl. z.B. 972
(von 297): 972²=944 784; 784+944 = 1728.
Die
Addition der Hälften kann man dadurch vervollständigen,
daß man die 1 zu 728 addiert. Das Ergebnis ist wieder 729,
eine zyklische Permutation von 297.
Auch
7272 ist eine Kaprekar-Zahl, deren einzige zyklische Permutation
2727 lautet.
2727²=7
436 529; 783+6529=7272.
297
ist auch eine Kaprekar-Triade, weil 297³=026 198 073 ist und
026+198+073=297 ist.
Kaprekar-Zahlen
hängen mit den Repunit-Zahlen zusammen. Wenn die n-stellige
Zahl X eine Kaprekar-Zahl ist, stellt die Zahl X²-X ein
Vielfaches der n-stelligen Repunitzahl 10n-1
dar.
325
Das
kleinste Quadrat, die sich auf dreierlei Weisen als Summe zweier
Quadrate schreiben läßt: 1²+18²=6²+17²
und 10²+15².
353
3534
ist die kleinste vierte Potenz, die sich als Summe von vier anderen
vierten Potenzen darstellen läßt: 304+1204+2724+3154.
360
Grade
im Vollkreis.
365,2422
Der
Kalender:
Ungefähr
die Zahl der Tage im Jahr. Entspricht 365 Tagen, 5 Stunden, 48
Minuten und 46,08 Sekunden. Das ist die Umlaufzeit der Sonne um die
Erde. Die Zeit zwischen den Mondphasen dauert 29 Tage, 12 Stunden,
44 Minuten und 2,8 Sekunden (29,530588 Tage).
Es
ist Zufall, daß die Tageszahl des Jahres so nahe bei 360
liegt, welche wiederrum so nach beim zwölffachen der
Mondperiode liegt.
Um
diese Zahlen zu erreichen, fügt man im Julianischen Kalender
alle 4 Jahre ein Tag hinzu, den 29. Februar. Somit ist das
Julianische Jahr 365,25 Tage lang. Alle 128 entsteht ein Fehltag.
Der
Gregorianische Kalender besagt: Alle Jahre, deren Jahreszahl durch
100 teilbar ist, sind gewöhnliche Jahre, außer die
Jahrezahl ist zusätzlich durch 400 teilbar. Dann bleibt es ein
Schaltjahr. Alle 3333 Jahre entsteht ein Fehltag.
In
Rußland ist ein noch genauerer Kalender üblich. Dort sind
alle Jahre gewöhnlich bis auf die, deren Jahreszahl bei
Division durch neun den Rest zwei oder sechs ergeben. Erst alle
45.000 Jahre entsteht ein Fehltag.
Wir
können anhand des Datums sagen, wie die Position der Sonne ist,
nicht aber die des Mondes. Moslemische Kalender gehen vom Mond aus.
Er hat 12 Monate, die abwechselnd 29 und 30 Tage haben. In
Schaltjahren hat der letzte Monat einen zusätzlichen Tag. Das
gewöhnliche Jahr hat bloß 355 Tage, weshalb das
Neujahrsfest immer im Gregorianischen Kalender wandert und
umgekehrt.
Das
jüdische Jahr ist eine Kombination beider Kalender. Das
gewöhnliche Jahr ist ein Mondjahr von 355 Tagen. Summiert sich
der so begangene Fehler zu einem vollen Monat, wird ein dreizehnter
Monat eingeschaltet. Dadurch wird er zum kompliziertesten Kalender.
Die
Schwierigkeiten werden sichtbar, wenn man sieht, wie das Osterdatum,
das von der Position des Mondes abhängt, im Jahr umherwandert.
Das jüdische Passahfest ist noch schwieriger zu berechnen.
370
Die
Summe der Kuben seiner Ziffern (wie 153 und 371).
400
400²=20²=7°+71+7²+7³.
Die Summe der Teiler von 7³ ist eine Quadratzahl. Auch die
Summe der Teiler von 400 ergibt eine Quadratzahl: 961=31².
400
ist gleich dem Produkt der echten Teiler von 20.
407
407=4³+0³+7³.
484
484=22².
Eine palindromische Quadratzahl, die Quadrat eines Palindroms ist.
495
Man
nehme eine dreistellige Zahl, deren Ziffern nicht übereinstimmen,
ordne die Ziffern einmal in ansteigender und einmal in absteigender
Folge. Dann subtrahiere man sie. Dies wiederholt man. Das ist der
Kaprekar-Prozeß. Alle dreistelligen Zahlen enden
schließlich mit 495. Dort bleibt er stehen, denn 954-459 =
495.
496
Die
3.vollkommene Zahl=16*31=24(25-1).
1+2+4+8+16+31+62+124+248=496. Die Zahlen, die um eins größer
als eine gerade oder um zwei kleiner sind als eine ungerade
Dreieckszahl, deren Index eine Primzahl ist, sind sehr oft
Primzahlen. Das erste Gegenbeispiel ist die 31. Dreieckszahl=496. 31
ist prim, 497 ist aber durch 7 teilbar.
504
Sowohl
12*42 als auch 21*24. Es gibt 13 solche zweiziffrigen Paare, das
größte ist 36*84 und 63*48=3024.
512
29.
Im Dualsystem 1 000 000 000, im Oktalsystem 1000.
561
Die
kleinste Carmichael-Zahl=3*11*17, auch "absolute
Pseudoprimzahl" genannt, was bedeutet, daß diese Zahl
bezüglich jeder Basis eine Pseudoprimzahl ist. Das heißt,
daß a561-1
durch 561 teilbar ist, gleichgültig, welchen Wert a besitzt.
Jede
Carmichael-Zahl läßt sich als Produkt von mind. 3
ungeraden Primzahlen darstellen. n ist nur dann eine
Carmichael-Zahl, wenn n sich als Produkt von mind. 3 ungeraden
Primzahlen darstellen läßt und wenn für jeden dieser
Faktoren die Zahl n-1 durch pi
-1 teilbar ist.
Sie
sind selten, doch es wird ohne Beweis angenommen, daß es
unendlich viele gibt.
563
(p-1)!+1
ist nur dann durch p teilbar, wenn p eine Primzahl ist (Wilson).
Ganz selten liegt sogar eine Teilbarkeit durch p² vor. Die
solchen einzigen Zahlen unter 200183 sind 5, 13 und 563.
567
567²=321489.
Jede Ziffer 1-9 kommt genau einmal vor. Die zweite Zahl, die diese
Eigenschaft hat, ist 854.
587
Damit
beginnt eine Folge von 11 Primzahlen, die man alle durch
Verdreifachung und anschließende Addition von 16 erhält:
587 - 1777 - 5347 - 16 057 - 48 187 - 144 577 - 433 747 - 1 301 257
- 3 903 787 - 11 711 377 - 35 134 147.
625
=54.
625² endet immer mit 625, damit enden auch alle Potenzen von
625 mit 625.
54=
24+24+34+44+44;
die kleinste vierte Potenz, die sich als Summe von vier anderen
vierten Potenzen darstellen läßt.
666
Die
36. Dreieckszahl (1/2*36*37) und die Kennzahl des Satans in der
Offenbarung: "Sie beträgt 600 plus drei mal zwanzig plus
sechs." Okultisten haben vielerlei Tricks angewandt, die
Kennzahl in den Namen ihrer politischen und theologischen Feinde zu
finden.
Bungus,
der ein Lexikon über numerologische Symbole schrieb, schaffte
es, aus Luther 666 zu machen: Nach einem alten System werden A-I mit
1-9 gezählt, K-S mit 10-90 und T-Z mit 100-500. Der Name
Luthers wurde in der halb lateinischen, halb deutschen Form Martin
Luthera genommen. Mit solchen Tricks läßt sich fast alles
erreichen.
In
römischen Ziffern kommt jede Ziffer einmal vor: DCLXVI.
672
Die
zweite dreifach-vollkommene Zahl nach 120: 25*3*7.
Die Summe ihrer Teiler ist 3*672=2016.
679
Die
kleinste Zahl, deren multiplikative Beharrlichkeit gleich fünf
ist.
Das
Produkt der Ziffern ist 378. Wiederholt man dies, erhält man
folgende insgesamt fünfgliedrige Kette: 168, 48, 32, 6.
714
und 715
Es
gilt: 714*715 = 510510 = 2*3*5*7*11*13*17 = primorial (17), also das
Produkt aller Primzahlen kleiner gleich 17. Im Bereich bis 3049
lassen sich nur die Zahlen Primorial 1, 2, 3, 4 und 7 als Produkte
von aufeinanderfolgenden Zahlen schreiben.
σ(714), die Summe der Teiler unter Einschluß der Zahl selbst,
ist eine Kubikzahl und das Verhältnis σ(714)/φ(714) ergibt
eine Quadratzahl.
Außerdem
ist 714+715 = 1429; sechs Anordnungen seiner Ziffern ergeben
Primzahlen.
720
Läßt
sich auf zwei verschiedene Arten als Produkt unmittelbar
aufeinanderfolgender Zahlen darstellen: 10*9*8=6*5*4*3*2.
729
1/729
hat eine Nachkommeperiode von der Länge 81. Deren Ziffern
lassen sich in Gruppen zu neun zahlen zeilenweise anordnen. Das
sieht so aus:
001 | 371 | 742 |
112 | 482 | 853 |
223 | 593 | 964 |
334 | 705 | 075 |
445 | 816 | 186 |
556 | 927 | 297 |
668 | 638 | 408 |
779 | 149 | 519 |
890 | 260 | 631 |
780
Mit
990 das zweitkleinste Paar von Dreieckszahlen, deren Summe und
Differenz wieder Dreieckszahlen sind: 1770 und 210.
836
Fast
alle Zahlen, deren Quadrate palindromisch sind, scheinen eine
ungerade Stellenzahl zu besitzen. 836 ist die kleinste Zahl, dern
Quadrat eine ungerade Stellenzahl hat und palindromisch ist.:
698896.
840
840=2³*3*5*7.
Unter
1000 die Zahl mit den meisten Teilern: 32.
854
854²=729316.
Alle Ziffern treten einmal auf.
880
Es
gibt 880 magische Quadrate der Ordnung vier, vorausgesetzt, man
zählt Quadrate, die durch Spiegelung und Drehung ineinander
übergehen, nur einmal.
945
Die
erste ungerade abundante Zahl, sie ist semivollkommen. Die Summe der
Teiler beläuft sich auf 975. 945=3³*5*7. Ungerade
abundante Zahlen sind selten. Im Bereich bis 10.000 gibt es nur 23
Stück.
981
Es
gibt bis jetzt nur 5 Zahlentripel mit der Eigenschaft, daß
ihre Summe und Produkte alle übereinstimmen: 6-480-495;
11-160-810; 12-144-825; 20-81-880; 33-48-900.
Die
Summe dieser Tripel ist immer 981, das Produkt 1425600.
999
Kleinste
Summe von gesamtstelligen dreiziffrigen Primzahlen: 149+263+587.
Gesamtstellig bedeutet, daß alle Ziffern zwischen 1-9
einmal auftreten.
999²=998001,
998+001=999. Wie alle Zahlen aus 9ern ist 999 eine Kaprekar-Zahl.
Jedes
Vielfache von 999 läßt sich so in dreiziffrige Gruppen
einteilen, daß sich als deren Summe 999 ergibt. Dasselbe gilt
für Vielfache von 9, 99, 9999 usw.
999=27*37,
weshalb 1/27 = 0,037037037...und 1/37 = 0,027027027... ist.
1000
10³
in jedem Zahldarstellsystem
1001
1001=7*11*13.
Die Grundlage für einen Teilbarkeitstest, mit dem man die
Teilbarkeit durch alle diese drei Zahlen auf einmal testen kann. Man
teile die zu testende Zahl, bei den Einern beginnend, in
dreiziffrige Gruppen ein. Große Zahlen werden meist schon so
geschrieben.
Dann
addiert man die Gruppen, die sich an ungeraden Stellen befinden, und
zieht von dieser Summe die Gesamtsumme der Gruppen an geraden
Stellen ab. Die Ausgangszahl ist dann durch Siebe, elf oder dreizehn
teilbar, wenn dies das Resultat der oben geschilderten Rechnung ist.
z.B.
68 925 857: 68+857-925=0.
1024
210.
Die kleinste Zahl mit 10 Primfaktoren. Bei Speicherkapazitäten
als Vorsilbe "Kilo.." bezeichnet, auch wenn es wörtlich
1000 bedeutet.
1089
1089*9=9801.
Dieselbe Eigenschaft besitzen 10989, 109989 usw.
1/1089
= 000918 273 645 546 637 281 9100091....
Liest
man eine dreistellige Zahl von hinten, zieht das Resultat von der
Ausgangszahl ab und addiert man dann hierzu die Kehrzahl der
Ausgangszahl, lautet das Ergebnis immer 1089:
623-326
= 297; 297+972=1089
Man
beachte die mittlere Ziffer neun und die Tatsache, daß
1089=999*90 ist.
Die
einzige andere Zahl mit bis zu vier Stellen, deren Kehrzahl ein
Vielfaches ihrer selbst ist, ist 2178 = 2*1089. Es sind beides
Beispiele für nicht ernstzunehmende Mathematik nach G.H. Hardy.
1089=33²=65²-56².
Das ist das einzige Beispiel dieser Art mit zweiziffrigen Zahlen.
1111
=56²-45²
nach dem Vorbild 11=6²-5². Dieses Muster setzt sich fort:
111 111=556²-445²...
Ähnlich
gilt: 7²-4²=33; 67²-34²=3333 usw. Oder auch
8²-3²=55; 78²-23²=5555 usw.
1141
11416=
746+2346+4026+4746+7026+8946+10776.
Die
kleinste bekannte Zahl, die eine sechste Potenz ist und die sich als
Summe von sieben sechsten Potenzen darstellen läßt.
1184
Bildet
mit 1210 das zweitkleinste Paar befreundeter Zahlen.
1225
1225=35²=1/2*49*50.
Die zweite Zahl, die Dreiecks- und Quadratzahl ist. Die nächsten
sind 204" und 1189".
1233
1233=12²+33².
Ein anderes Beispiel: 8833=88²+33².
1444
=38².
Die kleinste Quadratzahl, die auf 444 endet. Die nächste ist
462"=213444. 1444 ist die vierte Quadratzahl, deren Ziffern
sich zu zwei anderen Quadratzahlen umordnen lassen: 144, 4.
1540
Eine
der fünf Zahlen, die sowohl Dreiecks- und Tetraederzahlen sind.
1634
=14+64+34+44.
1728
=12³.
Im Duodezimalsystem 1000.
1729
Die
kleinste Zahl, die sich auf zwei verschiedene Weisen als Summe
zweier Kuben ausdrücken läßt: 1729=12³+1³=10³+9³.
1729
ist eine Harshad-Zahl, also durch die Summe ihrer Ziffern
teilbar. Sie ist auch die 3.Carmicahel-Zahl.
1854
Subfakultät
(7) oder !7.
1980
1980-0891=1089.
Es gibt fünf Arten, wie man aus der Subtraktion einer
vierstelligen Zahl un dihrer Kehrzahl eine Umordnung der Ziffern der
ursprünglichen Zahl erhalten kann:
5832-3285=2538;
3870-0783=3087; 2961-1692=1269; 9108-8019=1089.
2025
2025=45²
und 20+25=45. Also eine Kaprekar-Zahl.
Vergrößert
man jede Ziffer um eins, wird daraus 3136. Auch diese ist eine
Quadratzahl: 56².
Ein
Paar von zusammenpassenden zweiziffrigen Quadratzahlen ist 25 und
36.
2178
Das
Vierfache ist 8712, was genau die Kehrzahl ist.
Diese
Eigenschaft haben auch 21978, 219978 usw.
2178
ist eine gegenüber ziffernoperationen vierter Stufe invariante
Zahl: 24+14+74+84=6514
und 64+54+14+44=2178.
2187
37=10.000.000
im Ternärsystem.
2201
Kleinste
nichtpalindromische Kubikwurzel aus einer palindromischen Zahl:
2201³
= 10 662 526 601.
2240
Anzahl
Pfunde in der englischen Tonne oder amerikanischen langen Tonne:
1Tonne = 2240 Pfund = 160 Stounes = 80 Quarters = 20 Hundredweight.
2310
Primorial
(11): 2*3*5*7*11. 2310 ist die kleinste Zahl mit fünf
verschiedenen Primfaktoren.
2520
=2³*3²*5*7.
Damit ist sie die Summe von vier seiner Teiler auf sechs
verschiedenen Arten. Das ist die maximal erreichbare Anzahl.
2520
ist die kleinste Zahl dieser Eigenschaft.
2592
=25*9².
Dieses Muster ist einmalig.
2615
2615*11=28765
und 5162*11=56782, das ist die Kehrzahl. Die Auswahl der Zahl 2615
ist sehr willkürlich. Dieser Mechanismus funktioniert nämlich
immer dann, wenn die benachbarten Ziffern einer Zahl sich nicht zu
mehr als neun addierenf. Dabei muß man alle Paare benachbarter
Zahlen berücksichtigen, z.B. 2 363 511 509, ein Gegenbeispiel
ist: 45 173.
3003
Die
kleinste Zahl, die achtmal im Pascalschen Dreieck auftritt.
Es
gibt keine weitere Zahl < 2²³ dieser Eigenschaft.
3334
3334²=11115556
in Analogie zu 4²=16, 34²=1156, 324²=111556 usw.
Geht
man zur dritten Potenz, findet man: 3334³=037 059 263 704,
wobei die Summe der drei vierstelligen Zahlen 0370+5926+3704= 10.000
ist.
3367
Läßt
sich mit dem zweistelligen Multiplikator xy malnehmen, indem man
xyxyxy durch drei dividiert. Funktioniert, weil 3367=10101/3 ist.
3435
=3³+44+3³+55.
3600
Sekunden
in der Stunde, Sekunden im Grad, Minuten im Vollkreis.
4096
212=84=16³.
Im Dualsystem 1 000 000 000 000, im Oktalsystem 10 000, im
Hexadezimalsystem 1000.
4900
Einzige
Quadratische Pyramidenzahl, die zugleich Quadratzahl ist:
70²=1²+2²+3²+4²+...+24².
5040
7!=1*2*3*4*5*6*7.
Beim
Glockenläuten enthält eine komplette folge von
Stedman-Tripeln 7! Änderungen und braucht 3-4 Stunden.
5913
=1!+2!+3!+4!+5!+6!+7!
6174
Kaprekar-Verfahren:
6174
ist, sieht man von Zahlen ab, deren Ziffern alle gleich sind, die
Kaprekar-Konstante, d.h. 6174 ist die Zahl, die sich ergibt, wenn
man das Kaprekar-Verfahren auf eine vierstellige Zahl anwendet.
Man
nehme daz eine 4stellige Ziffer ungleich 6174, ordne die Zifer
einmal absteigend und aufsteigen und bilde die Differenz. Das
wiederhole man, bis man schließlich auf 6174 kommt.
Ab
da wiederholt sich die Rechnung da 6174=7641-1467 ist.
Es
ist eine Harshad-Zahl, denn sie ist durch die Summe ihrer Ziffern
teilbar.
6666
6666²=44435556.
Die beiden Hälften 4443+5556 ergeben 9999.
Dieses
Muster ergibt sich aus allen Zahlen aus Sechsen. 3333²=11108889;
1110+8889=9999 und 7777²60481729, wobei 6048+1729=7777 ergibt,
weswegen 7777 eine Kaprekar-Zahl ist.
Allgemein:
Wird eine Zahl mit einer Zahl multipliziert, die aus n gleichen
Ziffern besteht, ergibt sich als Summe der ersten n linken und der
restlichen rechten Hälfte des Produktes wieder eine Zahl, deren
Ziffern alle gleich sind (wenn das Produkt eine gerade Stellenanzahl
hat).
6667
6667²=44448889
und 44448889*3=133346667. Die vier Endziffern dieser Zahl stimmen
mit der Anfangszahl überein. 6667 ist also dreifach-automorph.
Zu
jeder gegebenen Stellenzahl lassen sich dreifach-automorphe Zahlen
finden, z.B. 9792 und 6875 bei vierstelligen Zahlen.
Zehnstellige
dreifach-automorphe Zahlen sind z.B. 6 666 666 667, 262 369 792 und
9 404 296 875.
Jede
beliebige Zahl, gleich wie viele Stellen hat, ergibt ein Muster,
wenn man eine genügend große Anzahl von Dreien, Sechsen
oder Neunen vor sie schreibt.
6729
Das
Doppelte ist 13458. Jede Ziffer kommt einmal vor.
6999
Addiert
man sie mit ihrer Kehrzahl und wiederholt man dies, braucht man 20
Schritte, um zu einer Palindromzahl zu gelangen. Das Ergebnis ist
die längste Palindromzahl, die man für eine Ausganszahl
kleiner als 10.000 erhält.
7744
7744=88².
Die einzige Quadratzahl, die ein derartiges Muster zeigt.
8000
=20³.
Summe von vier aufeinanderfolgenden Kuben: 11³+12³+13³+14³.
8128
26(27-1),
die vierte vollkommene Zahl.
8191
=1+90+90²=1+2+2²+2³+...*212.
8191=213-1
ist eine Mersennesche Primzahl. Der Index 13 ist ebenfalls prim. Man
hat vermutet, daß solche Mersennesche Zahlen, deren Index prim
ist, selbst prim sind. Dann hätte man eine Formel, die einem
unendlich viele Primzahlen liefern würde. Die Zahlen wachsen
aber darin ungeheuer. Die Vermutung ist aber falsch: 28191-1
ist zusammengesetzt.
8208
=84+24+04+84.
8712
Vielfaches
ihrer Kehrzahl 2178 (siehe 153, aufgenommen in Hardys Sammlung nicht
ernstzunehmender mathematischer Sätze).
9642
Multipliziert
mit 87531 erhält man das größte Produkt zweier
Zahlen, das alle Ziffern eins und neun genau einmal verwendet = 843
973 902.
9801
9801=99²
und 98+1=99, also eine Kaprekar-Zahl.
9999
9999²=99980001.
Die beiden Kaprekar-Hälften 9998 und 0001 addieren sich zu
9999.
9999³=9997
0002 9999, die drei Drittel summieren sich zu 2*9999.
10989
10989*9=98901
(Kehrzahl)
11593
Das
erste Glied einer Folge von 9 aufeinanderfolgenden Primzahlen der
Form 4n+1.
12285
Mit
14595 das kleinste Paar befreundeter ungerader Zahlen.
12496
Gesellige
Zahlen:
12496
ist die erste Zahl in einer Kette von 5 geselligen Zahlen. Die Summe
der Teiler jeder Zahl (unter Ausschluß der Zahl selbst) ergibt
die nachfolgende Zahl. Wobei die sich Teiler der letzten Zahl zur
ersten Zahl summieren: 12496-41288-15472-14536-14264(-12496).
Mit
der Zahl 14316 beginnt eine Kette mit 28 Gliedern. Diese beiden
waren die einzigen Beispiele, bis Cohen 1969 mit einem Computer in
den ersten 60 Mio. Zahlen 7 neue Ketten mit je 4 Gliedern fand. In
letzter wurden noch mehr gefunden, aber noch keine dreigliedrige. Es
ist nicht sicher, ob sie überhaupt existent sind.
12758
Die
größte Zahl, die sich nicht als Summe unterschiedlicher
Kuben darstellen läßt.
14316
Anfangsglied
von 28 geselligen Zahlen. Beginnt man von oben links und liest von
dort nach unten, summieren sich die echten Teiler jeder Zahl zu der
ihr nachfolgenden Zahl, wobei die letzte Zahl wieder zurück zur
Anfangszahl führt:
14316 | 629072 | 97946 |
19116 | 589786 | 48976 |
31704 | 294896 | 45946 |
47616 | 358336 | 22976 |
83328 | 418904 | 22744 |
177792 | 366556 | 19916 |
295488 | 274924 | 17716 |
(14316) |
17296
Mit
18416 das zweite befreundeter Zahlen, das entdeckt wurde.
19600
Eine
der zwei Zahlen, die Quadrat- und Tetraederzahlen sind, die andere
ist 4.
19699=144²=1+3+6+10+15...+1176.
20161
Alle
Zahlen >20161 lassen sich als Summe von zwei abundanten Zahlen
schreiben.
20736
124,
deshalb im Duodezimalsystem 10000.
26861
Primzahlen
der Form 4n+1 und 4n+3:
Im
Bereich bis 26861 gibt es von beiden Formen gleich viele. 26861
selbst ist eine Primzahl der Form 4n+1. Alle Primzahlen >2 sind
von diesen beiden Formen. Von den ersten zwanzig Primzahlen sind 11
von der Form 4n+3. Dieses Übergewicht setzt sich fort bis
26849, wo Gleichheit eintritt. 26861 verändert das Verhältnis
erstmals zugunsten der Form 4n+1, doch nur kurz: 26863 und 26979
sind wieder 4n+3-Primzahlen. Es gibt unendlich viele Stellen, an
denen die beiden Folgen sich hinsichtlich der Mehrheit einander
abwechseln.
27594
Läßt
sich auf zwei bemerkenswerten Weisen als Produkt schreiben:
73*9*42=7*3942.
40311
Beginn
der längsten bekannten Folge von Zahlen, deren Teiler
übereinstimmen: 40311-40312-40313-40314-40315.
40320
8!
40585
Gleich
der Summe der Fakultäten ihrer Ziffern= 4!+0!+5!+8!+5!
40755
Nach
der Eins die erste Zahl, die Dreiecks-, Fünfecks- und
Sechseckszahl ist.
45045
=5*7*3²*11*13.
Die erste ungerade abundante Zahl, die von Bovillus entdeckt wurde.
50625
154=44+64+84+94+144.
Das kleinste Bsp. für eine vierte Potenz, die sich als Summe
von nur 5 anderen vierten Potenzen schreiben läßt.
54748
Gleich
der Summe der fünften Potenzen ihrer Ziffern.
65536
=216.
Ein 64KB-Speicher hat soviele Bytes.
65537
22^
4+1.
Die vierte Fermatsche Zahl und die größte
bekannte Fermatsche Primzahl. mit 384 quadratischen Gleichungen läßt
sich das reguläre 65537-Eck mit Zirkel und Lineal konstruieren.
99954
Das Kaprekar-Verfahren
führt, wenn man es auf vierstellige Zahlen anwendet, deren
Ziffern nicht alle übereinstimmen, in einen von drei Zyklen:
99954-95553; 98532-97443-96642 und 98622-97533-96543-97641.
142857
Zyklische
Zahlen:
Bei
Unterhaltungsmathematikern besonders beliebt: Als Periode der
Dezimalbruchentwicklung von 1/7: 0,142857 142857...
Der
erste Dezimalbruch, der eine Periode maximaler Länge besitzt,
also die Periodenlänge um eines kleiner als die Zahl selbst.
Multipliziert
man 142857 mit einer Zahl zw. 1-6, ergibt sich eine zyklische
Permutation:
142857*1=
142857
142857*2=
285714
142857*3=
428571
142857*4=
571428
142857*5=
714285
142857*6=
857142
Die
Folge liefert ein verblüffendes Muster, wenn man die Ziffern
auf einer Kreislinie anordnet. (=> 13.)
Multipliziert
man mit größeren Zahlen, ergibt sich das gleiche Muster
mit geringen Abwandlungen (z.B. ist 12*142857=1714284, was zu 714285
wird, wenn man die 1 am Anfang zur 4 am Schluß addiert).
Ein
anderes Bsp. ist die Quadrierung von 142857 = 20 408 122 449.
Zerlegt man diese Zahl von rechts in 2 Gruppen zu 6 Ziffern und
addiert diese, erhält man 122 449+020408=142857!
Deshalb
ist 142857 eine Kaprekar-Zahl. Es gibt nur eine Ausnahme von der
o.a. Gesetzmäßigkeit: die Multiplikation mit 7 oder einem
Vielfachen davon: 142857*7=999999. Diese Eigenschaft haben alle
Perioden von periodischen Dezimalbrüchen. Multipliziert man die
Periode von 1/n mit der Zahl n, besitzt das Resultat so viele
Neunen, wie die Zahl n angibt.
Symmetrisch
dazu gilt: 1/142857 = 0,000007000007000007...
Wenn
man 142857 in zwei Hälften spaltet und diese addiert, erhält
man 999.
Jede
Zahl aber, deren Ziffern sich zu 999 summieren, wenn man diese vom
Einerende an zu Dreiergruppen zusammenfaßt, ein Vielfaches von
999. Deshalb ist 142857 ein Vielfaches von 999: 143*999=142857.
Wenn
aber 7*142 857=999 999=7*999*143,
dann
gilt: 7*143=1001 und 142 857 143*7 = 1 000 000 001. Das ist die
Grundlage eines Rechentricks: Will man eine beliebige neunstellige
Zahl mit 142 857 143 multiplizieren, stellt man sich diese Zahl
zweimal hintereinander vor und teilt dann durch sieben.
Die
Antwort wird noch eindrucksvoller, weil man sie von links beginnend
niederschreiben kann, sobald man die ersten Ziffern der zu
multiplizierenden Zahl kennt. Bsp: aus 577 831 345 wird 577 831 345
577 831 345. Die Division durch 7 ergibt: 8 254 733 582 547 335.
Die
beiden Hälften von 1/7 besitzen eine andere schöne
Eigenschaft: Teilt man 857 durch 142, ist der Quotient gleich 6
(=7-1) un der Rest ist 5 (=7-2): 857=142*6+5.
Stellen
wir uns vor, die Ziffern der Ausgangszahl seien in Paaren
zusammengefasst, addieren sie sich zu 99: 14+28+57=99.
Da
die Periodenlänge sechs beträgt, können wir die
Ziffern auch in Dreiergruppen fassen. Wie auch immer die Länge
der Periode ist, die Ziffern lassen sich stets in Einergruppen
einordnen. Im vorliegenden Fall stellen wird fest, daß 142857
durch 9 teilbar ist: 1+4+2+8+5+7=27 und 2+7=9.
Addiert
man die diametral auf dem Kreis angeordneten Zahlen, ergibt sich
auch immer neun. Diesselbe Symmetrie findet man auf den Ziffern
eines Taschenrechners.
Das
Verfahren, Hälften oder Drittel zu addieren, funktioniert für
alle Vielfachen füf 142857, vorausgesetzt, man fürt das
Verfahren so lange fort, bis eine drei- bzw. zweiziffrige Zahl
erreicht ist.
142857*361=51 571 377. 51+571+377=999 und
51+57+13+77=198, ergibt 99.
142857*74=
10 571 418.
10+571+418=999 und 10+57+14+18=99.
Ähnliches
gilt für die Perioden anderer Brüche, die maximale Länge
besitzen (1/17, 1/19).
Welche
6stellige Zahl wird mit 5 multipliziert, wenn man die Ziffer an der
Einerstelle wegnimmt und vor die Zahl schreibt? Natürlich 142
857 * 5 = 714 285.
Das
nennt man Transmultiplikation, man könnte auch die führende
Ziffer an das Ende anhängen oder auch ganze Blöcke
verschieben. Als Lösung findet man immer die Periode derselben
Dezimalzahl.
142857 ist durch die Repunit-Zahlen 11 und 1111 teilbar.
148349
Einzige
bekannte Zahl, die gleich der Summe der Subfakultäten ihrer
Ziffern ist: !1+!4+!8+!3+!4+!9.
161038
=2*73*1103.
Die kleinste gerade Pseudoprimzahl zu rBasis zwei. Sie sind sehr
selten, die nächste ist 251326.
183184
=428²,
eine Quadratzahl, deren Ziffern zwei aufeinanderfolgende Zahlen
bilden. Es gibt noch zwei weitere sechsstellige Zahlen dieser
Eigenschaft: 528529=727² und 715716=846².
196560
Anzahl
Sphären, die in einem 24-dimensionalen Leech-Gitter eine feste
Sphäre berühren. (JAAA!! Ich LIEBE solche Aussagen!)
208135
Größte
bekannte Zahl, die Dreiecks- und quadratische Pyramidenzahl ist. Es
ist nicht bekannt, ob es eine größere gibt, noch, ob es
unendlich davon gibt.
248832
=125=
45+55+65+75+95+115.
Die kleinste fünfte Potenz, die sich als Summe von nur sechs
fünften Potenzen darstellenläßt.
333667
333667*296
= 987 765 432 (Ziffern 2-9 in umgekehrter Reihenfolge). Anfang einer
Gesetzmäßigkeit:
33 336 667 | * | 2996 | = | 99 876 654 332 |
333 336 667 | * | 29996 | = | 99 987 666 543 332 |
333 667 | * | 1 113 | = | 371 371 371 |
333 336 667 | * | 11 133 | = | 371 137 113 711 |
33 333 366 667 | * | 1 111 333 | = | 371 113 711 137 111 |
333 667 | * | 2 223 | = | 741 741 741 |
351120
Die
dritte Potenz läßt sich als Summe von drei, vier, fünf,
sechs, sieben und acht Kuben darstellen.
362880
9!
= 7! 3! 2!
369119
Summe
der Primzahlen, die kleiner als 369119 sind, beträgt 5 537 154
119. Diese Zahl ist durch 369119 teilbar!
510510
Gleich
dem Produkt der ersten sieben Primzahlen: 2*3*5*7*11*13*17, und dem
Produkt von vier aufeinanderfolgenden Fibonacci-Zahlen: 13*21*34*55.
523776
=
29*3*11*31.
Die dritte dreifach-vollkommene Zahl. Die Summe der Teiler, sich
selbst eingeschlossen, beträgt 3 * 523776.
548834
=56+46+86+86+36+46.
666666
Im
pythagoräischen Dreieck der Kantenlängen 693, 1924 und
2045 ist dies der Flächeninhalt.
739397
Größte
zweiseitige Primzahl. Welche Ziffer man auch immer von einem der
beiden Enden weggenommen hat, das Übriggebliebene ist eine
Primzahl.
828828
Außer
55, 66 und 666 die einzige palindromische Dreieckszahl.
1048576
=165=
220.
100 000
im Hexadezimalsystem.
1
122 659
Eine
Cunningham-Kette von Primzahlen ist eine Folge, in der jedes
Glied gleich dem um eins vergrößerten Doppelten des
vorangehenden Gliedes ist. Es gibt drei dieser Ketten mit sieben
Gliedern, deren erstes Glied kleiner als 107
ist. Die Kette mit dem kleinsten Anfangsglied ist:
1
122 659 - 2 243 319 - 4 490 639 - 8 981 279 - 17 962 559 - 35 925
119 - 71 850 239.
1
175 265
Mit
1 438 983 das erste Paar befreundeter ungerader Zahlen.
1
234 321
Gleich
1111². Es gilt folgendes Schema:
121 | * | (1+2+1) | = | 22² |
12321 | * | (1+2+3+2+1) | = | 333² |
1234321 | * | (1+2+3+4+3+2+1) | = | 4444² |
1
741 725
=
17+77+47+17+77+27+57.
3
628 000
=10!.
Auch die einzige Fakultät, die sich als Produkt von anderen
Fakultäten darstellen läßt (abgesehen von 1! = 0!*1!
oder 2! = 0!*1!*2! = 1!*2!) => 10! = 6!*7! oder 3!*5!*7!.
4
937 775
Smith-Zahlen:
Eine
Smith-Zahl ist eine zusammengesetzte Zahl, bei der sich ihre Ziffern
zur selben Summe aufaddieren wie die Ziffern ihrer
Primfaktorzerlegung unter Ausschluß der Eins.
4
937 775 = 3*5*5*65837. Die Ziffern der Zahl wie auch ihrer
Primfaktoren summieren sich zu 42.
Smith-Zahlen
lassen sich aus Repunit-Zahlen, die prim sind, konstruieren. Rn
ist die Repunit-Zahl mit n stellen. Ist Rn
prim, so ist 3304*Rn
eine Smith-Zahl. 3304 ist dabei nur der kleinste Multiplikator, der
zum Ziel führt.
12 345 679 * 1 = | 12 345 679 | (es fehlt Ziffer 8) |
12 345 679 * 2 = | 24 691 358 | (es fehlt Ziffer 7) |
12 345 679 * 3 = | 37 037 037 | |
12 345 679 * 4 = | 49 382 716 | (es fehlt Ziffer 5) |
12 345 679 * 5 = | 61 728 395 | (es fehlt Ziffer 4) |
12 345 679 * 6 = | 74 074 074 | |
12 345 679 * 7 = | 86 419 753 | (es fehlt Ziffer 2) |
12 345 679 * 8 = | 98 765 432 | (es fehlt Ziffer 1) |
12 345 679 * 9 = | 111 111 111 |
24
678 050
=28+48+68+78+88+08+58+08.
33
550 336
212(213-1),
die fünfte vollkommene Zahl.
123
456 789
Multipliziert
mit 8, ergibt sich 987654312 (die letzten beiden Ziffern sind
vertauscht). Sie bleibt auch gesamtziffrig, wenn man sie mit 2, 4, 5
oder 7 multipliziert.
Unter
Einschluß der Null gibt es z.B. die 1 098 765 432, die man mit
2, 4, 5 oder 7 multiplizieren kann, ohne daß sie ihre
Gesamtziffrigkeit verliert.
139
854 276
11826².
Die kleinste gesamtziffrige Quadratzahl.
272
400 600
Die
Summe der harmonischen Reihe 1+1/2+1/3+1/4...strebt ungewöhnlich
langsam gegen unendlich. Sie braucht 272 400 600 Glieder, um die
zwanzig zu überschreiten (von 19,999 999 997 9... zu 20,000 000
0016). Man braucht 1,5*1043
Glieder, um über 100 zu kommen.
275
305 224
Die
Anzahl der magischen Quadrate der Ordnung fünf, ohne
Berücksichtigung von Drehungen und Spiegelungen.
0
429 315 678
Diese
gesamtziffrige Zahl ist gleich drei gesamtziffrigen Produkten:
04
926*87 153; 07 923*54 186; 15846*27093.
438
579 088
=
44+33+88+55+77+99+00+88+88.
Die einzige weitere Zahl dieser Eigenschaft istd 3455.
455
052 511
Anzahl
von Primzahlen im Bereich bis 1010.
739
391 133
Im
Dezimalsystem die größte Primzahl, bei der man jeweils
die letzte Ziffer wegnehmen kann und es sich immer wieder Primzahlen
ergeben. Die Folge hört mit 739, 73, 7 auf.
932
187 456
Größte
gesamtziffrige Quadratzahl unter Ausschluß der Null. = 30384².
987
654 321
Mit
1, 2, 4, 5 , 7 oder 9 multipliziert ergibt sich immer eine
gesamtziffrige Zahl unter Einschluß der Null. Außerdem
ist: 987 654 321 - 123 456 789 = 864 197 532.
1
111 111 111
Die
kleinste 10stellige Kaprekar-Zahl. Das Quadrat: 1 234 567 900 987
654 321.
1
234 567 891
Eine
der drei bekannten Primzahlen, deren Ziffern in aufsteigender Folge
angeordnet sind, wobei mit eins begonnen und von neun zu eins oder
falls erforderlich zur null zurückgegangen wird. Die beiden
anderen: 12 345 678 901 234 567 891 und 1 234 567 891 234 567 891
234 567 891.
1
553 776 801
3. Zahl, die Dreiecks-, Fünfecks- und
Sechseckszahl ist.
1
787 109 376
Eine
der beiden zehnstelligen automorphen Zahlen, d.h. das Quadrat dieser
Zahl endet mit den Ziffern ...1 787 109 376. Daraus folgt, daß
jede Zahl, die aus dieser Zahl durch Wegnehmen der führenden
Ziffern entsteht, ebenfalls automorph sein wird.
Die
andere ist 8 212 890 625.
1
979 339 339
Die
größte Primzahl, bei der man Ziffern vom rechten Ende
nehmen kann, so daß sich immer wieder Primzahlen ergeben. Eins
soll dabei als Primzahl gelten.
Eine
Zahl, die nur wenig kleiner ist und diesselbe Eigenschaft hat: 1 979
339 333.
2
236 133 941
Das
erste Glied einer Folge von 16 Primzahlen, die in arithmetischer
Progression stehen. Die Differenz zweier Glieder: 223 092 870.
2
438 195 760
Eine
gesamtziffrige Zahl, die zudem noch durch alle Zahlen zwischen 2 und
18 teilbar ist! Drei weitere Beispiel hierfür: 4 753 869 120, 3
785 942 160, 4 867 391 520.
3
430 751 869
Die
zweitlängste bekannte Folge von Primzahlen, die in
arithmetischer Progression stehen, aus 17 Zahlen, beginnend mit
dieser Zahl, die Differenz zwischen zwei Glieder beträgt je 87
297 210.
Die
letzte Primzahl der Folge ist also 4 827 507 229.
4
294 967 297
Die
5.Fermatsche Zahl = 22 ^ 5
+1. Eine zusammengesetzte Zahl, damit wurde die
Vermutung von Fermat widerlegt, daß alle Zahlen 22
^ n +1 prim seien.
4
679 307 774
Die
einzige bekannte zehnstellige Zahl, die gleich der Summe der zehnten
Potenzen ihrer Ziffern ist.
9
814 072 356
Die
größte Quadratzahl, die gesamtziffrig unter Einschluß
der Null ist.
9
876 543 210
Subtrahiert
man davon 0123456789, erhält man 9 753 086 421. Diese drei
Zahlen sind gesamtziffrig inkl. Null.
15
527 402 881
Die
einzige bekannte vierte Potenz, die sich als Summe von nur vier
vierten Potenzen schreiben läßt: 3534=304+1204+2724+3154.
18
465 126 293
Die
Anzahl Primzahlen, die die Form 4n+3 haben, übertrifft die
Anzahl der Primzahlen der Form 4n+1 bis in den Bereich der ersten
Milliarden. Der sechste und größte bekannte Bereich, für
den das nicht der Fall ist, geht von 18 465 126 293 bis 19 033 524
538.
36
363 636 364
Das
Quadrat 1 322 314 049 613 223 140 496 dieser Zahl besteht aus zwei
identischen Hälften.
107
928 278 317
Primzahlen
in arithmetischer Progression:
Diese
Primzahl ist das erste Glied von einer Folge von 18 Primzahlen, die
in einer arithmetischen Progression stehen. Die Zahlen der Form 107
928 278 317 + k*9 922 782 870 sind für alle Werte für k
von Null bis 17 prim.
Stehen
k Primzahlen in einer arithmetischen Progression, besitzen sie eine
konstante Differnez, die durch das Produkt aller Primzahlen, die
kleiner/gleich k sind, teilbar ist. Eine Ausnahme bildet nur der
Fall, daß das erste Folgenglied selbst die k-te Primzahl ist.
158
753 389 900
Der
Kehrwert drückt die Wahrscheinlichkeit aus, mit der man beim
Bridge eine Straße bekommt.
637
832 238 736
Die
zweitgrößte palindromische Quadratzahl, die eine gerade
Anzahl von Ziffern besitzt.
1
000 000 000 061 (13 Stellen)
Zusammen
mit 1 000 000 000 063 ein Paar von Primzahlzwillingen. Allerdings
bei weitem nicht das größte.
22
222 222 222 222 (14 Stellen) und 555 555 555 555 555 (15
Stellen):
Kaprekar-Zahlen.
052
631 578 947 368 421 (17 Stellen)
Die
Periode von 1/19. Man kann sie durch forgesetzte rückwärts
gerichtete Addition der Potenzen von zwei finden:
1 | |||||||||||
2 | |||||||||||
4 | |||||||||||
8 | |||||||||||
1 | 6 | ||||||||||
3 | 2 | ||||||||||
6 | 4 | ||||||||||
1 | 2 | 8 | |||||||||
2 | 5 | 6 | |||||||||
.. | |||||||||||
.. | .. | .. | 9 | 4 | 7 | 3 | 6 | 8 | 4 | 2 | 1 |
1
111 111 111 111 111 111 (19 Stellen)
Repunitzahlen:
Eine
Zahl aus lauter Einsen ist eine Repunitzahl, sie ist eine Abkürzung
für "repeated unit". Rn
ist die Repunitzahl aus n Einsen.
Die
kleinste Repunitprimzahl ist 11, danach kommt R19
(s.o.), die einzigen anderen bekannten Repunitprimzahlen sind R23
und R317
sowie wahrscheinlich R1031,
was mit fast an Sicherheit grenzender Wahrscheinlichkeit der Fall
ist.
Repunitzahlen
hängen auf einfache Art mit den Potenzen von zehn zusammen:
Rn=(10n-1)/9.
Alle
Repunitzahlen bis R66
sind vollständig in Primfaktoren zerlegt worden. R67,
R71 und R79
sind die ersten, über deren Faktorisierung noch keine Klarheit
herrscht.
Es
treten auch Muster auf: R38=
11*909 090 909 090 909 091 * 1 111 111 111 111 111 111.
Es
ergibt sich, weil 38=2*19 ist.
Deshalb
ist 10 000 000 000 000 000 001*1 111 111 111 111 111 111 = R38.
Weil
19 eine ungerade Zahl ist: 10 000 000 000 000 000 001=11*9009 090
909 090 909 091.
Es
gibt erstaunlich viele große Zahlen, deren Kehrwerte kurze
Periode haben. So ist die Periode von 4649 unter Absehung der
führenden Nullen nur 2151 Ziffern lang.
Repunit-Zahlen
sind niemals Quadratzahlen. Man weiß nicht, ob es
Repunitzahlen gibt, die Kuben sind, noch, ob es unendlich
Repunitzahlen gibt.
Rp
und Rq sind
teilerfremd, wenn p und q teilerfremd sind. Bezüglich der Basis
neun sind alle Repunitzahlen Dreieckszahlen.
Die
Quadrate von Repunitzahlen ergeben ein Muster:
1111²=1234321
1
111 111 111 111² = 12 345 678 900 987 654 321.
18
446 744 073 709 551 615 (20 Stellen)
264-1,
Anzahl der Weizenkörner auf dem legendären Schachbrett.
Zufällig auch die Anzahl Züge, die die Priester des
Tempels von Benares brauchen, um gemäß der Legende die
goldenen Scheiben des Turmes von Hanoi umzulegen.
43
252 003 274 489 856 000 (20 Stellen)
Gleich
(8!*12!*38*112)
/ (2*3*2)
Das
ist die Gesamtzahl von Positionen, die auf dem Original-Rubick's
Kube der Abmessungen drei auf drei auf drei auftreten können.
267-1.
(21 Stellen)
Die
67. Mersenne-Zahl. Sie ist zusammengesetzt. E.T. Bell schreibt dazu:
Das Oktobertreffen der American Methematical Society im Oktober 1903
enthilet einen Vortrag von Cole, dem dieser den bescheidenen Titel
"On the Factorisation of Large Numbers" gegeben hatte. Als
der Vorsitzende den Vortrag von Cole aufrief, trat diese - der stets
ein Mann weniger Worte gewesen war - an die Tafel und begann ohne
Worte, den Wert von 2 hoch siebenundsechszig auszurechnen. Dann zog
er sorgfältig eins ab. Wiederum ohne ein Wort zu sagen, suchte
er sich ein freies Plätzchen an der Tafel und fing an,
schriftlich die Multiplikation
193
707 721 * 761 838 257 287 auszuführen. Die beiden Ergebnisse
stimmten überein. Zum ersten und einzigen Mal brach das
Publikum einer Versammlung der American Mathematical Society in
Applaus aus. Cole nahm seinen Platz wieder ein, ohne irgend etwas zu
sagen. Niemand stellte eine Frage."
Auf
eine spätere Frage sagte Cole, daß er drei Jahre, jeden
Sonntag, für diese Lösung brauchte.
11
111 111 111 111 111 111 111 (23 Stellen)
Die
23. Repunitzahl, die 3. Repunitprimzahl.
357
686 312 646 216 567 629 137 (24 Stellen)
Die
größte Primzahl im Dezimalsystem mit der folgenden
Eigenschaft: Nimmt man von vorne beginnend Ziffern von dieser Zahl
weg, entstehen wieder Primzahlen. Die Folge endet mit 37, 7.
2
235 197 406 895 366 368 301 560 000 (28 Stellen)
Der
Kehrwert gibt die Wahrscheinlichkeit an, daß alle vier Spieler
beim Bridge eine volle Straße haben. Man hört trotzdem
viel häufiger von diesem Fall als davon, daß z.B. zwei
Spieler eine volle Straße bekommen, was viel wahrscheinlicher
ist.
115
132 219 018 763 992 565 095 597 973 971 522 401 (39 Stellen)
Die
größte derzeit bekannte mehrfach vollkommene Zahl im
Dezimalsystem. Gleich der Summe der 39.Potenzen ihrer Ziffern!
2127-1
(39 Stellen)
Die
127.Mersenne-Zahl. Sie ist prim und ist die größte
Primzahl, die man ohne die Hilfe von modernen Geräten gefunden
hat (vermutet 1876 von Lucas, bestätigt 1914 von
Fauquembergue).
1051
(52 Stellen)
Die
Sandrechnung:
Archimedes
widmete sich im Buch "Die Sandrechnung" der Darstellung
großer Zahlen. Dabei beginnt er mit einer Myriade = 10.000. Er
zählt weiter bis zu einer Myriade Myriaden, was eine Zahl
erster Ordnung war. Dann nahm er Myriaden Myriaden (100.000.000) als
Einheit für die Zahlen zweiter Ordnung. So fährt er fort,
bis er die myriaden-myriadste Ordnung von Zahlen erreichte. Alle die
konstruierten Zahlen gehörten aber erst zur ersten Periode. Er
machte mit seiner giganteischen Konstruktion so lange weiter, bis er
"eine myriaden-myriadste Einheit der myriaden-myriadsten
Ordnung in der myriaden-myriadsten Periode" erreichte.
Die
größte so darstellbare Zahl ist: 10 80
000 000 000 000 000.
Dann
berrechnete er die Anzahl Sandkörner, mit denen man das Weltall
ausfüllen könnte, unter der Annahme, daß in eine
Mohnblüte nicht mehr als 10.000 Körner passen, deren
Durchmesser nicht kleiner als 1/40 einer Fingerbreite beträgt,
sowie, daß die Fixsternsphäre (für Archimedes das
Ende des Universums) kleiner als das 107-fache
der als kreisförmig vorgestellten Sonnenbahn sei. Er kam auf
einen Wert von kleiner als 1051.
Diese
Leistung ist in der griechischen Mathematik einmalig. Im allgemeinen
interessierten sich die Griechen außerhalb geometrischer
Kontexte nicht für Zahlen. Indische Mathematiker dagegen hatten
schon lange die Angewohnheit, große Zahlentürme zu
bilden, die mit den Vielfachen von 10 oder 100 anwuchsen, und mit
denen sie die Atome in den dreitausend Tausend Welten, die es im
Universum gibt, zählen wollten.
1063
(64 Stellen)
Eine
Vingintilliarde. Dies könnte die größte Zahl sein,
die Archimedes in der Sandrechnung betrachtet habe, meinen manche.
Die
größte im Deutschen gebräuchliche Zahlenbezeichnung
ist vielleicht die Zentilliarde, also 10103, wobei die
zugesetzte -3 die Endung -illiarde ergibt.
Durch
geeignete Kombination von lateinisch klingenden Wörtern lassen
sich noch größere Zahlen benennen: Eine
Milli-Millimillion ist 10 3
000 000. Das ist sicher eines der am wenigsten
gebräuchlichsten Wörter der deutschen Sprache.
2223+1
20.
Fermatsche Zahl. Laut Guiness-Buch der Rekorde 1992 Grund der
längsten Berrechnung für eine Ja-Nein-Antwort auf einem
CRAY-2, ob diese Zahl prim sei. Die Antwort lautete nach 10 Tagen
"Nein".
2229-1
(69 Stellen)
Alle
Mersennezahlen im Bereich M32
bis M257 sind
zusammengesetzt, bis auf die Ausnahmen M157,
M167, M199,
M227 und
M229. Die
nächste Mersenne-Primzahl ist 2521-1.
"....."
(100 Stellen)
Das
Faktorisieren großer Zahlen:
Wie
groß darf eine zufällig ausgewählte Zahl sein, daß
man sie mit einem vertretbaren Zeitaufwand noch faktorisieren kann?
1659
erschien eine Tafel mit den Faktoren der Zahlen bis 24000. Kulik
(1773-1863) verbrachte 20 Jahre seines Lebens mit einer
Faktorentabelle der Zahlen bis 100 Mio. Das sind Zahlen bis
höchstens 8 Stellen. Jede zusätzliche Stelle bedeutet
10mal mehr Zahlen. Mit jeder Stelle nimmt die Zeit, die man für
die Faktorisierung braucht, um ein Mehrfaches zu. Nur Zahlen mit
spezieller Form, wie Mersenne-Zahlen und Fermatsche Zahlen lassen
sich bis zu wesentlich größeren Werten hin testen.
Noch
1943 war man der Ansicht, bei 15- und mehrstelligen Zahlen würde
ein Primzahltest Jahre dauern. Es war noch die Zeit der mechanischen
Tischrechner und das elektromechanische Sieb von Lehmer.
1974
waren dann effizientere Computer der große Schub nach vorne.
20-25stellige Zahlen waren eine Leichtigkeit.
1980
wurde ein Test entwickelt, mit dem eine zufällige Zahl mit bis
zu 100 Stellen in 4-12 Stunden auf ihre Primzahleigenschaft testen
konnte.
Heute
dauert dieser Test auf einem CRAY o.ä. wenige Sekunden.
1975
führten Diffie und Hellman die Drapdoorfunktion ein, was eine
mathematische Funktion ist, die jede Zahl A in ihre Codezahl B
umwandelte. Diese Funktion besitzt eine Umkehrfunktion, mit deren
Hilfe man A aus der Kenntnis von B ermitteln kann. Die Schönheit
der Idee liegt im Zusammenhang zwischen diesen beiden Funktionen.
Die inverse Funktion läßt sich in der Praxis nicth aus
der Ausgangsfunktion berechnen. Damit wurde es möglich,
Nachrichten auf eine geniale Weise zu verschlüsseln.
Den
Kern der einfachsten dieser Funktionen bildet eine Zahl, die Produkt
zweier großer Primzahlen ist. Rivest hat ein Bsp. mit zwei
63stelligen Primzahlen konstruiert. Diese werden multipliziert und
ergeben eine 125- oder 126stellige Zahl. Will der feindliche Spion
die Nachricht entschlüsseln, muß er diese 125/6stellige
Zahl wieder in das Produkt der beiden 63stelligen Zahlen zerlegen.
Rivest schätzte 1977, daß hierfür ein großer
Computer 4*1016
Jahre brauchen würde.
10100
(101 Stellen)
Googol.
Eine Eins mit 100 Nullen. Das Kind, das Kasner auf den Namen Googol
gebracht hat, war dessen neunjähriger Neffe. Dieser schlug auch
die Bezeichnung Googolplex für die noch größere Zahl
vor, die entsteht, wenn man hinter eine Eins googol Nullen schreibt.
Also 10Googol.
Die
Gesamtzahl der Partikel im Universum wird auf 1087
geschätzt.
Es
geistert irgendwo auch die enorme Zahl Googolplexplex herum, das ist
10Googolplex.
2521-1
(157 Stellen)
13.Mersenne-Primzahl,
ergibt die 13.vollkommene Zahl. Lehmer hat 1952 in wenigen Stunden
auf einem Computer bewiesen, daß 2521-1
und 2607-1
(letztere hat 183 Stellen) beide Mersenne Primzahlen sind.
11
111 111 ... 111 111 (317 Einsen)
Die
vierte und größte bekannte Repunitzahl.
22281-1
(687 Stellen)
Die
12. Mersenne-Primzahl 2127-1,
die von Lucas entdeckt wurde, blieb 1876 bis 1951 die größte
bekannte Primzahl. Dann wurde bewiesen, daß die
nicht-mersennesche Zahl (2148+1)/17
prim ist.
1952
wurden dann 5 größere Mersenne-Primzahlen gefunden, von
denen die oben genannte die größte war.
1
159 142 985 * 22304 +/-1
(703 Stellen)
Das
ist das größte derzeit bekannte Paar von
Primzahlzwillingen. Gleichzeitig wurde auch das Paar 694 513 810 *
22304 +/-1
entdeckt.
24253-1
(1281 Stellen)
19.
Mersenne-Primzahl, erste bekannte Primzahl, die mehr als 1000
Stellen hat. 1961 gefunden.
28191-1
(2466 Stellen)
Die
8191.Mersenne-Zahl. Sie ist aber zusammengesetzt, so wie auch der
Präfix 8191 (=M13).
1953 brauchte dafür der Rechner noch 100 Stunden.
211213-1
(3376 Stellen)
23.Mersenne-Primzahl,
1963 entdeckt. Es gab sogar einen Post-Sonderstempel deshalb.
219937-1
(6002 Stellen)
24.Mersenne-Primzahl, 1971 entdeckt.
221701-1
(6533 Stellen)
25.Mersenne-Primzahl, 1978 von zwei 18jährigen
Schülern entdeckt.
223209-1
(6987 Stellen)
26.Mersenne-Primzahl,
1979 von denselben Schülern entdeckt. Der Computer brauchte 8
Stunden, um die Zahl zu prüfen. Zwei Wochen später wurde
das Ergebnis mit einem CRAY 1 geprüft, der dazu 7 Minuten
brauchte.
244497-1 (13395 Stellen) 27.Mersenne-Primzahl, 1979 entdeckt.
265536
(19729 Stellen)
Das
ist 2 2 ^ 2 ^ 2 ^ 2.
Die Ackermannsche Funktion ist eine der Funktionen, die in
letzter Zeit im Rahmen kombinatorischer Probleme auftauchten, die
astronomisch anwachsen.
Sie
wird durch folgende Vorschrift definiert: P(a,b)=((a-1),
(a,b-1)) mit den Startwerten (1,b)=2b und (a,1)=a
für a>1.
(3,4)
=265536 ist
eine Zahl mit über 19000 Stellen. Man versuche sich
vorzustellen, wie groß (10,10) oder (100,100) ist!
286243-1
(25962 Stellen)
Wahrscheinlich
die 28.Mersenne-Primzahl, 1983 entdeckt. Der CRAY brauchte für
sie eine Stunde, drei Minuten und dreiundzwanzig Sekunden.
Vorangegangen waren monatelange Vorbereitungsarbeiten, um diese Zahl
als vermutlich prim nachzuweisen.
Zur
Vorstellung: Ein Apple führt ca. 250.000 Befehle pro Sekunde
aus. CRAY führt nur Gleitkommaoperationen durch, er benötigt
64 Bits, um eine Zahl darzustellen. 15 davon können den
Exponenten umfassen.
Jede
Addition, Subtraktion, Multiplikation und Division ist ein Befehl.
Ein Megaflop ist eine Million Gleitkomma-Befehle in der Sekunde.
CRAY-1 schaffte 150 Megaflops, neuere Modelle 250, 500 oder 1000
Megaflops. CRAY-3 soll bis 10 Gigaflops schaffen.
2133949-1
(39.751 Stellen)
Vermutlich
29.Mersenne-Primzahl, 1983 entdeckt. Zweitgrößte bekannte
Primzahl.
2216091-1
(65.050 Stellen)
Derzeit
größte bekannte Primzahl, mit dem neuen CRAY X-MP
errechnet, der 400 Mio. Rechnungen in der Sekunde ausführen
konnte. Er brauchte drei Stunden, doch auch hier waren Monate von
Arbeit vorangegangen.
(Buch
war von 1990!, Guinessbuch 1992: größte Primzahl ist
2216093-1,
1989 mit einem Amdahl 1200-Computer errechnet. Stellen: 65087. Laut
Guiness-Buch ist 2216091-1
auch die größte Mersenne-Primzahl, sie ergibt die größte
bekannte vollkommene Zahl, die einunddreisigste mit
(2216091-1)*2216090).
99
^ 9 (369 693 100 Stellen)
Die
größte Zahl, die man im Dezimalsystem mit nicht mehr als
drei Ziffern und ohne weitere Symbole darstellen kann. 1906 wurde
bereits die Stellenzahl dieser Zahl gezeigt.
1947
berrechnete Uhler 250 Stellen von log99
^ 9. Er hatte einen großen Teil seiner Zeit dazu
verwandt, eine ungewöhnliche Vielfalt mathematischer Zahlen,
z.B. Logarithmen, Kehrwerte, Wurzeln auf ungeheuer viele Stellen
genau zu berechnen. Für ihn war das Erholung. Die Berechnung
von log99 ^ 9
war doppelt erholsam. Er führte sie zwischen der Suche nach
Faktoren von Mersenne-Zahlen wie M157
durch. Die letztgenannte Zahl ist nach Uhler zusammengesetzt.
1010
^ 10 ^ 34
Skewes'
Zahl:
Die
Anzahl der Primzahlen, die kleiner/gleich n sind, ist ungefähr
gleich ∫ n 0
(dx/logx). Für kleine Werte von n (bis einige zehn Millionen)
liefert die Formel einen zu großen Wert für die Anzahl
Primzahlen. Das ist aber nicht immer so. Littlewood bewies 1914 sein
Theorem, das besagt, daß die Formel unendlich oft zwischen
einem zu großen und einem zu kleinen Wert schwankt. Das gilt
natürlich nur, wenn man genügend große Zahlen
verwendet.
Wie
groß?
1933
bewies Skewes, daß der erste Wechsel stattfindet, bevor n den
Wert 1010 ^ 10 ^ 34
erreicht. Allerdings mußte er bei seinem Beweise voraussetzen,
daß Riemannsche Vermutung richtig ist.
Zu
jener Zeit war das eine außerordentlich große Zahl.
Hardy meinte, "dies sei die größte Zahl, die jemals
in der Mathematik zu einem ernsthaften Zweck Verwendung gefunden
hat." Er schlug folgendes Gedankenexperiment vor: Wird mit
allen Partikeln im Universum eine Partie Schach gespielt, wobei die
Partikel die Steine sein sollten, und gilt das Austauschen eines
Paares von Partikeln als Zug, und ist weiter die Partie beendet,
wenn dieselbe Position zum dritten Mal auftritt, dann gibt es
ungefähr so viele mögliche Partien, wie Skewes' Zahl
angibt.
Im Vergleich zu vielen Zahlen, die heute im Zusammenhang mit kombinatorischen Problemen auftauchen, erscheint Skewes' Zahl wie ein Zwerg.
3↑↑3 usw., usw.
Grahams Zahlen:
Weltmeister bei großen Zahlen ist eine obere Schranke, die Graham für ein Teilgebiet der Kombinatorik aufgestellt hat, das man Ramsay-Theorie nennt.
Grahams Zahl läßt sich mit herkömmlichen Mitteln wie Potenzen und Potenzen von Potenzen nicht darstellen. Würde man alle im Universum enthaltene Materie in einem Füllhalter und in Tinte für diese umwandeln, so würde das Resultat nicht ausreichen, um Grahams Zahl schreiben zu können. Folglich ist die oben angegebene von Knuth erfundene, spezielle Notationsweise erforderlich.
3↑3 bedeutet 3³ oder 3 "kubiert".
3↑↑3 bedeutet aber 3↑↑(3↑↑3), was schon eine ziemlich große Zahl gibt:
327, also 7 625 597 484 987.
3↑↑↑3 ist also 3↑↑(3↑↑3). Das ist 3↑↑7 625 597 484 987 oder 37 625 597 484 987 ^ 7 625 597 484 987.
3↑↑↑↑3 ist dann 3↑↑↑(3↑↑↑3). Selbst der entsprechende Turm mit Dreiern in der
üblichen Notationsweise ist jetzt unvorstellbar groß.
Aber Grahams Zahl fängt hier erst an.
Man betrachte 3↑↑↑...↑↑↑ 3, in der es 3↑↑↑3 Pfeile geben soll!
Man konstruiere jetzt die Zahl 3↑↑↑...↑↑↑3, in der die Anzahl der Pfeile gleich der vorangegangenen Zahl 3↑↑↑...↑↑↑3 ist.
Eine unbegreifliche und unglaubliche Zahl! Und dennoch haben wir uns erst zwei Schritte von unserem ursprünglichen Ausdruck 3↑↑↑↑3 entfernt. Nun fährt man fort: In jedem Schritt wird die Anzahl der Pfeile gerade so groß gemacht, wie das die unmittelbar vorangehende Zahl angibt. Das mache man so lange, bis man 63 Schritten Schritte von 3↑↑↑↑3 entfernt ist . Dann hat man Grahams Zahl erreicht.
An dieser Geschichte ist ein Haken. Man erinnere sich daran, daß Grahams Zahl als obere Schranke eingeführt worden ist, ebenso wie Skewes' Zahl. Wie aber lautet die wirkliche Antwort auf Grahams
Problem? Gardner zitiert die Antwort der Experten der
Ramsay-Theorie. Diese meinen, die Antwort müsse 6 heißen!
Meine persönliche Frage: Warum hört er bei 63 Schritten auf? Warum nicht 3↑↑↑↑3 Schritte?