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Bestimmen Sie die Anzahl der Primzahlen < 200

Universität / Fachhochschule

Inklusion-Exklusion

Tags: Inklusion-Exklusion, Kombinatorik, natürliche Zahlen, Primzahl

 
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bafana

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09:00 Uhr, 17.12.2020

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Bestimmen Sie die Anzahl der Primzahlen kleiner als 200 mithilfe des Prinzips von Inklusion-
Exklusion.


Hinweis: Beachten Sie, dass jede natürliche Zahl kleiner als 200, die nicht prim ist, einen Primfaktor
kleiner oder gleich 14 hat. Definieren Sie deshalb die j-te Menge im Prinzip von Inklusion-Exklusion
als die Menge aller positiver natürlichen Zahlen kleiner als 200, die durch die j-te Primzahl kleiner
oder gleich 14 teilbar ist.


Für alle, die mir helfen möchten (automatisch von OnlineMathe generiert):
"Ich benötige bitte nur das Ergebnis und keinen längeren Lösungsweg."
Hierzu passend bei OnlineMathe:

Online-Übungen (Übungsaufgaben) bei unterricht.de:
 
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HAL9000

HAL9000

09:58 Uhr, 17.12.2020

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Naja, man wird nicht umhin kommen, die Primzahlen 14 erstmal aufzulisten: p1=2,p2=3,p3=5,p4=7,p5=11

Benennen wir nun wie im Tipp vorgesehen

Ω ... Menge aller positiven ganzen Zahlen <200

Aj ... Menge aller Zahlen aus Ω, die durch pj teilbar sind,

dann enthält B:=Ω\(j=15Aj) alle Primzahlen p mit 11<p<200. Nun wirft man die Inklusions-Exklusions-Formel an, und bekommt für die Mächtigkeit der Durchschnitte

jJAj=199jJpj

Das konkrete Ausrechnen und Einsetzen in die Siebformel zur Berechnung von B=Ω-j=15Aj ist eine nette Strafarbeit - die Zahlen < 200 alle aufzuschreiben und dann per Eratosthenes-Sieb die Nichtprimzahlen wegzustreichen geht vermutlich schneller...

Frage beantwortet
bafana

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10:13 Uhr, 17.12.2020

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Schon gemein, dass ich jetzt alle Zahlen aufschreiben muss, egal ob mit oder ohne Sieb des Eratosthenes. Ich hoffe, ich kriege auch ohne die Aufzählung die Punkte, wenn man sieht, wie ich darauf gekommen bin.

Dankeschön
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HAL9000

HAL9000

10:33 Uhr, 17.12.2020

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Upps, merke gerade, dass ich oben noch p6=13 vergessen habe, die muss natürlich auch noch mit einbezogen werden. D.h., B:=Ω\(j=16Aj) enthält dann alle Primzahlen p mit 13<p<200.

Und natürlich meinte ich oben trotz falscher Symbolwahl DURCHSCHNITTE, korrigiert ist demnach jJAj=199jJpj richtig.
bafana

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10:47 Uhr, 17.12.2020

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Könnte man die Antwort auch gelten lassen? Wäre aber meines Erachtens etwas zu knapp

Screenshot 2020-12-17 104658
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HAL9000

HAL9000

10:49 Uhr, 17.12.2020

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Inwiefern ist das eine Antwort auf die Problemstellung? Die zu bestimmende Anzahl an Primzahlen ist hier 46 - ich sehe jetzt nicht, wie das aus deinem Beitrag hervorgeht.
bafana

bafana aktiv_icon

10:55 Uhr, 17.12.2020

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Die Antwort habe ja nicht ich verfasst. Wenn diese falsch ist, ist ja alles gut
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HAL9000

HAL9000

11:08 Uhr, 17.12.2020

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Zu dieser Entgegnung fällt mir nichts ein.

Ich hab noch einen weiteren Fehler in meiner Beschreibung oben gefunden: B enthält so wie oben definiert zusätzlich auch noch die Zahl 1, welche ja KEINE Primzahl ist - das ist in der abschließenden Zählung zu berücksichtigen.

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abakus

abakus

11:16 Uhr, 17.12.2020

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www.mathelounge.de/785952/bestimmen-sie-die-anzahl-der-primzahlen-kleiner-als-200
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