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Buchstaben in Ziffern umwandeln

Schüler Gymnasium, 11. Klassenstufe

Tags: Buchstaben, Knobelaufgabe, Ziffern

 
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Matheistkorrekt

Matheistkorrekt aktiv_icon

21:20 Uhr, 27.04.2009

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Hallo,

ich bin in der 11. Klasse und wir haben eine "Scherzaufgabe" vom Lehrer bekommen. Die Aufgabe ist ABCDEF+BCDEFA+CDEFAB=DEFABC. Jeder Buchstabe ist eine Ziffer. Mehr ist nicht gegeben. Ich habe länger darüber nachgedacht und hab diverse Möglichkeiten "ausprobiert". Ehrlich gesagt gibt es zu viel "Probiermöglichkeiten". Das einzige was ich mathematisch ermitteln konnte ist das f+a+b=c. ICh weiß nicht wo ich anfangen oder über was ich mir gedanken machen soll. HAbe drei Tage probiert, hat aber nicht geklappt^^.


Vielen Dank im Voraus

Für alle, die mir helfen möchten (automatisch von OnlineMathe generiert):
"Ich möchte die Lösung in Zusammenarbeit mit anderen erstellen."
Online-Nachhilfe in Mathematik
Antwort
DK2ZA

DK2ZA aktiv_icon

08:52 Uhr, 28.04.2009

Antworten
Ein kleines Programm findet die Lösungen:

ABCDEF =000000

ABCDEF =142857


Programm:

FOR a=0 TO 9
FOR b=0 TO 9
FOR c=0 TO 9
FOR d=0 TO 9
FOR e=0 TO 9
FOR f=0 TO 9

x=f+10e+100d+1000c+10000b+100000a
y=a+10f+100e+1000d+10000c+100000b
z=b+10a+100f+1000e+10000d+100000c
t=c+10b+100a+1000f+10000e+100000d

IF x+y+z=t THEN
PRINT a;b;c;d;e;f
ENDIF

NEXT f
NEXT e
NEXT d
NEXT c
NEXT b
NEXT a



GRUSS, DK2ZA

Antwort
Edddi

Edddi aktiv_icon

09:05 Uhr, 28.04.2009

Antworten
ist doch garnicht so schwer:

ABCDEF
BCDEFA
CDEFAB
------
DEFABC

...jetzt schau die mal die "Einer" an!

Da verschiedenem Buchstaben für verschiede Zahlen stehen gilt:

F+A+B=C

F+A+B muss größer 5 sein! (Falls F,A und B die Zahlen 1,2 und 3 oder größer sind)

jetzt schauen wir uns die 1 Spalte an:

A+B+C=D

da kein Übertrag erfolgt muss A+B+C<9

...schreib' die alle Möglichkeiten auf, und du wirst feststellen, das es nur eine Möglichkeit mit der 6 gibt, nämlich 6,2 und 1.

da C größer 5 sein muss, muss C=6 sein....

...s, der Rest geht allein...nach ähnlichen Schema.

:-)
Antwort
el holgazán

el holgazán aktiv_icon

09:21 Uhr, 28.04.2009

Antworten
Auch hier:
F+A+B=C muss nicht gelten. Es kann auch:
F+A+B=10+C, ja sogar
F+A+B=20+C
Antwort
Edddi

Edddi aktiv_icon

09:26 Uhr, 28.04.2009

Antworten
...jau...hab' ich schon gesehen...

:-)
Antwort
m-at-he

m-at-he

02:32 Uhr, 29.04.2009

Antworten
Hallo,

nachdem DK2ZA wieder seine CPU gestreßt hat, kennst Du ja schon die Lösung. Hier aber mal ein Weg mit Köpfchen und ohne Einsatz von Technik (mal vom Taschenrechner mit den Grundrechenarten abgesehen):

ABCDEF
BCDEFA +
CDEFAB +
-------------
DEFABC

(A100000+B10000+C1000+D100+E10+F)
+(B100000+C10000+D1000+E100+F10+A)
+(C100000+D10000+E1000+F100+A10+B)
=(D100000+E10000+F1000+A100+B10+C)

A(100000+1+10-100)+B(10000+100000+1-10)+C(1000+10000+100000-1)
+D(100+1000+10000-100000)+E(10+100+1000-10000)+F(1+10+100-1000)=0

A99911+B109991+C110999-D88900-E8890-F889=0

A99911+B109991+C110999=D88900+E8890+F889

A14273+B15713+C15857=127(D100+E10+F);127 ist eine Primzahl !!!

A14224+A49+B14224+B1489+C14224+C1633=127(D100+E10+F)

127(A112+B123+C124)+A49+B92+C109=127(D100+E10+F)

127(A112+B124+C125)+A49-B35-C18=127(D100+E10+F)

A+B+C9 UND ABC UND A>0,B>0 und C>0 UND A49-B35-C18 ist durch 127 teilbar

es gibt nur wenige Lösungsmöglichkeiten für A,B und C
ABC sind 123:6 Möglichkeiten durch Vertauschen
ABC sind 124:6 Möglichkeiten durch Vertauschen
ABC sind 125:6 Möglichkeiten durch Vertauschen
ABC sind 126:6 Möglichkeiten durch Vertauschen
ABC sind 134:6 Möglichkeiten durch Vertauschen
ABC sind 135:6 Möglichkeiten durch Vertauschen
ABC sind 234:6 Möglichkeiten durch Vertauschen

Die Werte die A49-B35-C18 unter diesen Voraussetzungen annehmen kann sind im Bereich

min(149-635-218;149-535-318)A49-B35-C18649-135-218

min(-197;-180)A49-B35-C18223

Mit der Teilbarkeit von 127 ergeben sich folgende Lösungsmöglichkeiten:

A49-B35-C18=-127
A49-B35-C18=0
A49-B35-C18=127

oder etwas anders:

7(A7-B5-C2)-C4=-(718)-1
7(A7-B5-C2)-C4=0
7(A7-B5-C2)-C4=718+1

und noch etwas anders

7(A7-B5-C2+18)=C4-1
7(A7-B5-C2)=C4
7(A7-B5-C2-18)=C4+1

In der mittleren Gleichung sieht man, daß C4 durch 7 teilbar sein muß. Weil 7 eine Primzahl und kein Teiler von 4 ist, müßte C=7 sein, das hatten wir aber oben ausgeschlossen.

In der unteren Gleichung muß C4+1 durch 7 teilbar sein. Für C gilt aber 1C6 und es gilt:
C=1:C4+1=5; nicht durch 7 teilbar
C=2:C4+1=9; nicht durch 7 teilbar
C=3:C4+1=13; nicht durch 7 teilbar
C=4:C4+1=17; nicht durch 7 teilbar
C=5:C4+1=21;C=5 könnte eine Lösung sein
C=6:C4+1=25; nicht durch 7 teilbar

Mit C=5 ergeben sich die Fälle
A=1;B=2;C=5:127=A49-B35-C18<0; Keine Lösung !
A=2;B=1;C=5:127=A49-B35-C18=-27; Keine Lösung !
A=1;B=3;C=5:127=A49-B35-C18<0; Keine Lösung !
A=3;B=1;C=5:127=A49-B35-C18=22; Keine Lösung !

In der ersten Gleichung muß C4-1 durch 7 teilbar sein. Für C gilt aber 1C6 und es gilt:
C=1:C4-1=3; nicht durch 7 teilbar
C=2:C4-1=7;C=2 könnte eine Lösung sein
C=3:C4-1=11; nicht durch 7 teilbar
C=4:C4-1=15; nicht durch 7 teilbar
C=5:C4-1=19; nicht durch 7 teilbar
C=6:C4-1=23; nicht durch 7 teilbar

Mit C=2 ergeben sich die Fälle
A=1;B=3;C=2:-127=A49-B35-C18=-92; Keine Lösung !
A=3;B=1;C=2:-127=A49-B35-C18>0; Keine Lösung !
A=1;B=4;C=2:-127=A49-B35-C18=-127; Das könnte eine Lösung sein !
A=4;B=1;C=2:-127=A49-B35-C18>0; Keine Lösung !
A=1;B=5;C=2:-127=A49-B35-C18<-127 (siehe 2 Zeilen vorher) ; Keine Lösung !
A=5;B=1;C=2:-127=A49-B35-C18>0; Keine Lösung !
A=1;B=6;C=2:-127=A49-B35-C18<-127 (siehe 4 Zeilen vorher) ; Keine Lösung !
A=6;B=1;C=2:-127=A49-B35-C18>0; Keine Lösung !
A=3;B=4;C=2:-127=A49-B35-C18=-29; Keine Lösung !
A=4;B=3;C=2:-127=A49-B35-C18>0; Keine Lösung !

Einzige mögliche Lösung ist A=1;B=4;C=2. Das und A49-B35-C18=-127 in die Gleichung

127(A112+B124+C125)+A49-B35-C18=127(D100+E10+F)

eingesetzt, ergibt:

127(1112+4124+2125)-127=127(D100+E10+F)

1112+4124+2125-1=D100+E10+F

112+496+250-1=D100+E10+F

857=D100+E10+F

D=8;E=5 und F=7

Probe:

142857
428571+
285714+
-------------
857142

ist eine wahre Aussage!

Die einzige Lösung für diese Aufgabe ist:
A=1;B=4;C=2;D=8;E=5;F=7

PS (Eine Kleinigkeit dazu nachgereicht): Die Ziffernfolge 142857 ist die Periode der Zahl 7. d.h.
0,142857... =17
0,428571... =37
0,285714... =27
-----------------------
0,857142... =67
Antwort
Edddi

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07:17 Uhr, 30.04.2009

Antworten
...das Ding hier hat mir keine Ruhe gelassen, und so konnte ich mal in Ruhe während meiner Busfahrt zur Arbeit über diese Aufgabe nachdenken....

Erstmal war es eine "Scherzaufgabe"... dann war die Ziffernfolge eines jeden Summanden und der Summe jeweils um eins verschoben....

...eine gleichlautende Ziffernfolge hat man bei periodichen Brüchen.

Da hier 6 Zahlenwerte sind ( und man bedenke, das es sich hier ja nicht um eine 6-stellige Zahl handeln muss, sondern es sich auch um die Addition von beliebigen Stellen hinterm Komma handeln kann, da an der 1. Stelle kein Übertrag stattfindet)

Also z.B.

0,ABCDEF
+0,BCDEFA
+0,CDEFAB
=0,DEFABC

oder sogar in der Form:

0,ABCDEFABCDEFABCDEFABCDEF...
+0,BCDEFABCDEFABCDEFABCDEFA...
+0,CDEFABCDEFABCDEFABCDEFAB...
=0,DEFABCDEFABCDEFABCDEFABC...

so...und eine Periode von 6 Stellen erzeugt ein Bruch von 17 oder 27 bis ... 67.

Diese addiert ergaben eben wieder 7-tel.

Die siebentel Brüche haben nur die Zahlen 1,2,4,5,7 und 8!

Dies bedeutet für die ersten 3 Zahlen nur die Möglichkeiten der Zahlen

1+2+4=7 oder 1+2+5=8

alle anderen erzeugen einen Übertrag.

Damit muss D also 7 oder 8 sein....

es ist jetzt also nur die Frage, ob die Buchstabenfolgen für:

1+2+4=7 steht, und das entspricht:

17+27+37=57 (stimmt nicht, also falsch!)

oder für:

1+2+5=8

17+27+37=67 (passt!!!!!)

also könnten wir das als Addition der ersten 6 Stellen hinterm Komma für 17+27+37=67 sehen.

...fertig...ich hoffe, ihr habt nachvollziehen können, was ich da ausdrücken wollte.

:-)


Antwort
m-at-he

m-at-he

11:18 Uhr, 30.04.2009

Antworten
Hallo Edddi,

der Ansatz über einen periodischen Bruch ist mir auch eingefallen, ich habe ihn aber am Ende verwerfen müssen, da ich keine Lust hatte nachzuweisen, daß die 7 die einzige Zahl mit einer Periodenlänge von 6 ist. Und einen Nachweis, daß es keine Lösungen außerhalb von "Perioden" gibt, dürfte mehr als aufwändig sein.

Man findet somit EINE Lösung, indem man schreibt "... und eine Periode von 6 Stellen erzeugt ein Bruch von 17 oder 27 bis 67 ."

Natürlich ist es so, daß es hier keine weitere Lösung gibt, das geht allerdings in keinster Weise aus Deiner Lösung hervor. Volle Punktzahl gäbe es dafür also nicht.
Antwort
Edddi

Edddi aktiv_icon

12:00 Uhr, 30.04.2009

Antworten
...du hast Diesbezüglich auf jeden Fall Recht, aber als Lösungsansatz zum Auffinden EINER Lösung hat's gereicht...



Ich bin fest der Meinung, das das finden EINER Lösung für diese Aufgabenstellung ausreichend ist. Die Aufgabe ist mit dem Einsetzen gleicher Zahlen für gleiche Zeichen, sowie das Erfüllen der Gleichung, gelöst.

Das Auffinden aller Lösungen, bzw. der Nachweis das es nur diese eine Lösung gibt, war nicht explizit gefordert.



Wenn ich solche ähnlichen Knobeleien in diversen Zeitschriften mal mache, dann reicht's mir auch, wenn ich die Lösung hab.

Ich setz' mich dann nicht hin, und kontrolliere, ob es noch mehr Lösungen gibt, oder versuche rauszufinden, ob es die einzigste Lösung ist.



Ansonsten muss man das wohl genauer untersuchen, so wie du das oben durchgeführt hast.


:-)


Frage beantwortet
Matheistkorrekt

Matheistkorrekt aktiv_icon

21:36 Uhr, 04.05.2009

Antworten
Ich möchte euch allen sehr danken! ihr habt mir weitergeholfen! Ich finde diese Aufgabe ziemlich schwer. Der Lehrer hat diese &Aacute;ufgabe auch einer 8. Klasse gegeben. Also wundert euch nicht wenn ihr ähnliche beiträge sieht. Der Lehrer ist übermotiviert.^^
Frage beantwortet
Matheistkorrekt

Matheistkorrekt aktiv_icon

21:36 Uhr, 04.05.2009

Antworten
Ich möchte euch allen sehr danken! ihr habt mir weitergeholfen! Ich finde diese Aufgabe ziemlich schwer. Der Lehrer hat diese &Aacute;ufgabe auch einer 8. Klasse gegeben. Also wundert euch nicht wenn ihr ähnliche beiträge sieht. Der Lehrer ist übermotiviert.^^
Antwort
Edddi

Edddi aktiv_icon

07:31 Uhr, 05.05.2009

Antworten
...ja,ja...manchmal staunt man, was die Lehrer von den armen Kindern verlangen. Im Unterricht wird ihnen nur gerade das für die nächste Arbeit eingepaukt (...ich will nicht behaupten das es überall so ist, bei uns ist es aber definitiv so...), und dann stellt er ihnen Aufgaben, die sie überhaupt nicht lösen können, weil den Kinder kein Verständniss für die Mathematik beigebracht wurde.

So, nun zum Schmankerl...war Ende 5. Klasse...und sogar im Lehrbuch als Knobelaufgabe drin.

Ein König einer Insel hat ein Gefängnis mit 100 Gefängniszellen. Und er hat 100 Wärter.
Wenn die Zellen alle belegt sind, gibt's eine merkwürdige Weise, um wieder ein paar Zellen leer zu bekommen.
Der 1. Wärter geht an jede Zellentür, und schließt die Tür auf.
Der 2. Wärter geht dann an jede 2. Tür, und ändert den Verschlusszustand. Das heisst, da ja alle Türen auf waren, vwerschließt er also jede 2. Tür.
Der 3. Wärter geht dann an jede 3. Tür, und ändert wieder den Verschlusszustend. Heißt, war es offen, so verschließt er die Zelle, und war si verschlossen, so öffnet er wieder dir Zelle.
Der 4. Wärter geht an jede 4. Tür, und.....so weiter.

Das geht bso durch, bis der 100. Wärter bei der 100. Tür den Verschlusszustand ändert.

Wiviele Gefängnisinsassen kamen nun auf diese Art frei?

...unsere Kinder, (sowie auch die Eltern) waren hoffnungslos überfordert, und mein Telefon stand an diesem Abend nicht still.

:-)