schülerzirkel
mathematikWer hat Spaß an kniffligen Problemen?
Problem des Monats Oktober 2004 mit Lösung
| Die Zahl 142857 |
| Wenn
142857 mit 1; 2; 3; 4; 5 oder 6 multipliziert wird, erhält man das
Ergebnis, indem diese Zahl an geeigneter Stelle „durchgeschnitten“
wird
und der erste Teil nach hinten gesetzt wird. Beispiel:
142|857
· 6 =
857|142
Warum geht das bei
dieser Zahl und warum nur bis zur 6?Gibt es noch andere Zahlen mit denen das möglich ist? |
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Wegen
der Schwierigkeit, so zu formatieren, dass Zahlen einen Überstrich
haben, werden bei einer periodischen Dezimalzahl die Ziffern, die
zur Periode gehören, durch Unterstreichung gekennzeichnet.
Wegen
der Eigenschaft der 7, dass 1:7 eine 6 Ziffern lange Periode hat, muss
2 unter den Resten beim schriftlichen Dividieren von 1 durch 7
vorkommen.
Die Ziffernfolge muss ab dort die gleiche sein wie bei 2:7. (Das
gleiche Argument gilt für 3, 4, 5 und 6, für 7 und
größere Zahlen nicht mehr, da sie unter den Resten nicht
vorkommen.) Es
ist 2:7=0,285714. x = 0,285714
1000000x = 285714,285714 Subtrahiert
man die
erste von der zweiten Gleichung, ergibt sich: 999999x = 285714
x = 285714 : 999999 Würde man jetzt kürzen,
erhielte man 2/7 zurück. Setzen wir für x wieder 2 Siebentel
ein und formen etwas um, so erhalten wir
2:7 = 285714:999999 oder 2·(999999:7) = 285714 2 · 142857 = 285714 Auch
das lässt sich auf die Faktoren 3, 4, 5 und 6 übertragen. Die Möglichkeit
für eine solche Multiplikation gibt es damit für jede Zahl n,
für die die Periode von 1:n maximal ist (Das ist sie, wenn sie n-1
Stellen lang ist - länger kann eine Periode nicht sein.) Damit ist zwar das
Monatsproblem gelöst, nicht beantwortet ist aber die Frage, ob man
nur über die Perioden zu solchen Zahlen kommen kann. |