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Zahlenkette - Kombinatorik

Universität / Fachhochschule

Tags: Zahlenkette

 
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LittleMissSunshine

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22:39 Uhr, 15.11.2008

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Hey Leute, ich studiere Grundschullehramt und habe folgendes Problem mit dieser Aufgabe.
Eine viergliedrige Zahlenkette wird wie folgt gebildet. Wähle zwei Startzahlen, schreibe diese nebeneinander hin und notiere rechts daneben die Summe. Nun werden die zweite und die dritte Zahl addiert und die Summe als Zielzahl rechts daneben geschrieben. Die 0 ist zugelassen. Die beiden Startzahlen können gleich sein. Beispiel für die Zielzahl 12
4-4-8-12
Meine Aufgabe lautet nun: Finden sie alle Lösungen für eine fünfgliedrige Rechenkette mit Zielzahl 50. Wie viele Lösungen gibt es bei der Zielzahl 100 (Zielzahl n)?

Eine Frage davor hieß es: Finden sie alle Lösungen mit der Zielzahl 20 bei einer viergliedrigen Zahlenkette. Da habe ich 10 Lösungen gefunden (0-10-10-20,2-9-11-20,4-8-12-20...)
Ich hoffe ihr könnt mir helfen!!!

Für alle, die mir helfen möchten (automatisch von OnlineMathe generiert):
"Ich bräuchte bitte einen kompletten Lösungsweg." (setzt voraus, dass der Fragesteller alle seine Lösungsversuche zur Frage hinzufügt und sich aktiv an der Problemlösung beteiligt.)
Online-Nachhilfe in Mathematik
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m-at-he

m-at-he

23:42 Uhr, 15.11.2008

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Hallo,

zunächst mal zu der "Frage davor": Da habe ich 11 Lösungen. Ich vermute, daß Du die Lösung (20;0;20;20) vergessen hast! Ich beutze mal zur Notation nicht das "-" als Trennzeichen, weil es leicht mit dem Rechensymbol für Minus verwechselt werden kann!

Das Prinzip einer solchen Zahlenkette ist folgendes: Du hast am Anfang 2 Zahlen, die Du im Prinzip frei wählen kannst, das "im Prinzip" steht dafür, daß Du damit die Zielzahl erreichen muß. Was passiert nun, wenn Du zwei Zahlen, a und b gewählt hast in einer viergliedrigen bzw. fünfgliedrigen Zahlenkette?

(a;b;a+b;a+2b) bzw. (a;b;a+b;a+2b;2a+3b)

Machen wir zunächst die "Frage davor":

a+2b=20

Man erkennt, daß der Summand 2b immer gerade ist, damit am Ende die 20 als Summer herauskommt, muß a auch gerade sein. Damit kann a alle geraden Zahlen von 0 bis 20 annehmen (und das sind 11 Möglichkeiten!). Das b ergibt sich dann entsprechend.

Jetzt zu der eigentlichen Aufgabe:

2a+3b=50

Hier ist offensichtlich der Summand 2a immer gerade und damit muß 3b ebenfalls gerade sein, das funktioniert aber nur für gerade b. Die Werte für b gehen natürlich bei Null los und enden bei der größten ganzen und auch noch geraden Zahl von 503 und das ist 16. Es gibt also 9 Lösungen für b, die für a ergeben sich eindeutig aus b.

2a+3b=50

Selbe Argumentation führt zu b{0,2,... ,32}, denn 1003=33,3... und die größte ganze und gerade Zahl ist dann 32! Es gibt also 17 Lösungen.

2a+3b=n

Ist n gerade, dann folgt das Ganze der obigen Argumentation und die Anzahl ist:

[n23]+1;[...] die sogenannte Gauß-Klammer für die größte ganze Zahl

Die Werte für b sind aus {0,2,... ,2[n23]}

Ist n ungerade, dann muß man nur etwas anders argumentieren:

Da 2a immer gerade ist, muß 3b immer ungerade sein, also darf b nicht gerade sein, d.h. b ist immer ungerade. Ich hab' gerade keine große Lust, das im Detail durchzurechnen, aber das kannst Du ja machen. Ich denke, daß die gesuchten Angaben wie folgt berechnet werden können:

Anzahl: [n-323]+1

Werte: {1,3,... ,2[n-323]+1}

EDIT: Ich habe noch ein paar Fehler korrigiert!
Frage beantwortet
LittleMissSunshine

LittleMissSunshine aktiv_icon

20:42 Uhr, 16.11.2008

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Daaaaaaaaaaaaanke, du hast mir wirklich sehr geholfen :o)