Der König hatte die sonderliche Gewohnheit, die Gefangenen nach folgender Methode freizulassen: Die Wärter gingen von Tür zu Tür und machten Kreuze. Der erste machte an jeder Tür ein Kreuz, der zweite an jeder zweiten, beginnend bei der zweiten Tür, der dritte an jeder dritten Tür usw. Anschließend ließ er alle Gefangenen frei, an deren Tür genau zwei Kreuze waren. Nun aber durften sich die verbleibenden Gefangenen eine neue Zelle aussuchen. Welche Zellennummern würdest du den Gefangenen empfehlen? Eratosthenes Der griechische Mathematiker Eratosthenes fand vor über 2200 Jahren ein mathematisches Verfahren zur Bestimmung von Primzahlen. Man nennt es "das Sieb des Eratosthenes".. Schreibe alle Zahlen von 1 bis 100 sorgfältig in 10er Reihen untereinander auf. Nimm Dir nun einen andersfarbigen Stift und streiche die 1 durch, weil sie keine Primzahl ist. Kreise die erste Primzahl 2 ein. Streiche nun alle Vielfachen von 2 durch. Kreise die nächste Primzahl 3 ein. Streiche nun alle Vielfachen von 3 durch.
Verwende "Teilen mit Rest". Was fällt dir auf? Begründe. Jede dieser Zahlen erzeugt bei der Division durch eine der erzeugenden Primzahlen den "Rest 1". Dies ergibt sich daraus, dass der erste Summand durch jede der erzeugenden Primzahlen restlos teilbar ist und der zweite Summand die Zahl 1 ist. a. )* Programmiere das Sieb des Erathostenes wahlweise für eine fest vorgegebene Zahl n (z. 1000), oder bis zu einer Zahl, die das Programm vom Nutzer zunächst abfragt. Beispiel mit Scratch: Lösungsdatei "2" (Autor: Tom Schaller) Beispiel mit dem App Inventor: Hier befindet sich die bereits programmierte App (Autorin: Monika Eisenmann) b. )* Erkläre das Prinzip, nach dem das Sieb des Eratosthenes funktioniert. Da man aufsteigend arbeitet, werden die Vielfachen der verwendeten Zahlen gestrichen. Jede kleinste Zahl, die nach der "aktuelle" Vielfachenstreichung stehenbleibt, ist also kein Vielfaches der Zahlen zwischen 1 und ihr selbst, hat also keinen Teiler außer der 1 und sich selbst in diesem Bereich.
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Begründe, dass die Zahl 1 keine Primzahl ist. Die Zahl 1 hat nur einen Teiler, also nicht "genau zwei unterschiedliche ". Um Primzahlen zu finden, kann man das folgende Verfahren durchführen, das sogenannte Sieb des Eratosthenes. Zuerst wird die Zahl 1 gestrichen. Die Zahl 2 wird umkreist und dann alle Vielfachen von ihr gestrichen. Dann wird die nach der 2 nächste nicht gestrichene Zahl, die 3, umkreist und alle Vielfachen von ihr gestrichen. Jetzt wird die nach der 3 nächste freie Zahl umkreist (die 5) und ihre Vielfachen gestrichen, usw. Den Anfang siehst du im folgenden Beispiel. Fertige eine Tabelle der Zahlen bis 100 an und führe das Schema vollständig durch – umkreist bleiben nur die Primzahlen übrig. "Wenn man eine beliebige natürliche Zahl k wählt und dann 2 k - 1 berechnet, so erhält man stets eine Primzahl, z. B. 2 2 - 1 = 3". Ist diese Aussage richtig? Begründe. Nein, es klappt zwar des öfteren, aber nicht immer: 2 0 - 1 = 0 und 2 1 – 1 = 1 sind bereits keine Primzahlen, 2 2 – 1 = 3 und 2 3 – 1 = 7 sind Primzahlen, 2 4 – 1 = 15 ist keine Primzahl, 2 5 – 1 = 31 ist Primzahl, usw.
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