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Teilbarkeit von Summen aufeinanderfolgender Zahlen

Universität / Fachhochschule

Elementare Zahlentheorie

Teilbarkeit

Tags: Beweis, Elementare Zahlentheorie, summe aufeinanderfolgender Zahlen, Teilbarkeit

 
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Sokri

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11:30 Uhr, 06.06.2010

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Hallo,
wir brauchen Hilfe bei folgendem Problem.
Wir suchen einen Beweis dafür, dass eine Summe von p-aufeinanderfolgende Zahlen durch p teilbar ist. Bisher haben wir folgenden Ansatz, aber kommen nicht weiter.

"Ist die Summe von 3 aufeinander folgender Zahlen immer durch 3 teilbar?

Sei n eine gerade Zahl, dann ist n+1 eine ungerade Zahl, dann ist n+2 eine gerade Zahl:

n+(n+1)+(n+2)=3n+3=3(n+1)

Das Ergebnis ist immer durch 3 teilbar, da einer der Faktoren eine 3 ist.

Für welche anderen Zahlen gilt das auch?

4 Summanden:

n+(n+1)+(n+2)+(n+3)=4n+6=4(n+32)

Die Summe von 4 aufeinander folgender Zahlen ist nicht durch 4 teilbar (sodass eine ganze Zahl entsteht).

5 Summanden:

n+(n+1)+(n+2)+(n+3)+(n+4)=5n+10=5(n+2)

Die Summe von 5 aufeinander folgender Zahlen ist durch 5 teilbar.

6 Summanden:

n+(n+1)+(n+2)+(n+3)+(n+4)+(n+5)=6n+15=6(n+156)

Die Summe von 6 aufeinander folgender Zahlen ist nicht durch 4 teilbar (sodass eine ganze Zahl entsteht).


7 Summanden:

n+(n+1)+(n+2)+(n+3)+(n+4)+(n+5)+(n+6)=7n+21=7(n+3)

Die Summe von 7 aufeinander folgender Zahlen ist durch 7 teilbar.


Für welche Zahlen gilt dies und für welche nicht? Wieso?

allgemein: Summe von p aufeinander folgender Zahlen

n+(n+1)+(n+2)+....+(n+(p-1))= pn+(1+2+...+(p-1))"


Wir vermuten, dass dies für p=ungerade gilt. Nur wie kann man das beweisen?? Wir bitten um Hilfe!!

Gruß,Manuela und Freunde.

Hierzu passend bei OnlineMathe:
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Antwort
mathemaus999

mathemaus999

12:17 Uhr, 06.06.2010

Antworten
Hallo,

statt von n bis n+(p-1) ist es vorteilhafter von n+1 bis n+p aufzuaddieren.

Dann erhält man

(n+1)+(n+2)+...+...+(n+p)

=pn+(1+2+3+...+...+p)

Für die Summe der ersten p Zahlen gibt es eine Formel (Formelsammlung)

=pn+p2(p+1)=p(n+p+12)

und das ist durch p teilbar.

Grüße
Sokri

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18:37 Uhr, 16.06.2010

Antworten
Hallo!
Erst einmal Danke für die Antwort!

Aber wir haben ja vermutet, dass dies nur für ungerade Zahlen gilt! Wo kann man jetzt sehen, dass das nun nur für ungerade Zahlen gilt? Oder stimmt unsere Vermutung vielleicht dann gar nicht? Wir haben es für die Zahlen bis 20 ausprobiert. Wir würden uns über weitere Antworten freuen!
Danke!
Antwort
vulpi

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19:51 Uhr, 16.06.2010

Antworten
Hi, deine Frage beantwortet doch die mathemaus999 - Formel :

S=P(n+p+12)

Es fehlt bei

"und das ist durch p teilbar."

lediglich die Ergänzung,

sofern (p+1) gerade p ungerade ist.

Für gerade p ist der Klammerausdruck
für ungerade

mfg


Frage beantwortet
Sokri

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13:07 Uhr, 20.06.2010

Antworten
Ach ja, jetzt sehe ich das auch:-) Dann vielen Dank für eure Hilfe!!
Gruß
Sokri

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22:50 Uhr, 28.06.2010

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Hallo,
ich bins schon wieder.

Ich habe mir die Rechnung jetzt ein paar mal angeschaut, aber ich verstehe nicht, wieso man die Formel verwenden kann, die mathemaus999 benutzt hat. gilt diese Formel nicht nur für die ersten Zahlen von 1 bis n? Das war bei unserer Überlegung ja nicht gegeben. Oder denke ich gerade ganz falsch?
Ich würde mich noch mal sehr über Hilfe freuen.
danke!
Antwort
vulpi

vulpi aktiv_icon

12:16 Uhr, 29.06.2010

Antworten
Hello again :-)

Zur Einstimmung nochmal die mathemaus999-Formel:

S=P(n+P+12)

n ist der STARTPUNKT der Zahlenreihe , die Folgzahl (n+1) ist der ERSTE Summand
n zeigt also das WO

P ist die ANZAHL der Summanden, also die LÄNGE der Zahlenreihe.

S ist dann die Summe dieser Zahlenreihe, von der ja untersucht werden soll, ob sie
durch ihre Länge teilbar ist.
Diese Summe S ist also
(n+1)+(n+2)+(n+3)+...+(n+P)
Das sind genau P Summanden.

Die Aussage der Summeformel:
Egal, WO (also für welches n) du P Stück Folge-Zahlen aufaddierst,
addierst du ungerade viele Zahlen, dann und NUR dann wird P+12 eine GANZE Zahl K
n+k damit Auch ganze Zahl P teilt S

Ist P gerade, dann ist P+12 eine ...,5 Zahl, daran ändert auch kein addiertes n
was dran, bleibt 'ne komma-5 Zahl !
P ist NICHT Teiler von S

Spiel einfach mal ein paar Beispiele durch !

mfg









Sokri

Sokri aktiv_icon

21:04 Uhr, 29.06.2010

Antworten
Danke für die ausführliche Erklärung!
Ich brauche manchmalein bisschen länger, um etwas zu verstehen:-)
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