Westfälische Wilhelms-Universität Münster Institut für Didaktik der Mathematik und Informatik Dr. Astrid Brinkmann Wintersemester 2009/10 Arithmetik So seltsam es auch klingen mag, die Stärke der Mathematik beruht auf dem Vermeiden jeder unnötigen Annahme und auf ihrer großartigen Einsparung an Denkarbeit. (Ernst Mach) Probeklausur – Letzter Teil Mengen, Mengenoperationen Gegeben seien die Mengen A, B und C. A sei die Menge der geraden natürlichen zweistelligen Zahlen. B sei die Menge der Teiler von 21. C sei die Menge der zweistelligen Vielfachen von 3. Dann gilt: 1( ) A∩ B = ∅ 2( ) 10 ∈ ( A ∪ C ) \ B 3( ) B ∪ C = {3, 7} ∪ C 4( ) Die Produktmenge {1,3} × B besteht aus 4 Elementen. 5( ) Die Menge B hat 6 verschiedene zweielementige Teilmengen. Primzahlen 6( ) Jede natürliche Zahl, die nur durch 1 und durch sich selbst teilbar ist, ist eine Primzahl. 7( ) Jede natürliche Zahl a > 1 hat mindestens eine Primzahl als Teiler. Diophantische Gleichungen Die diophantische Gleichung 6 x + 9 y = 2.115 8( ) hat genau eine Lösung. 9( ) hat unendlich viele Lösungen. 10 ( ) hat keine Lösung. 11 ( ) hat als Lösungen Paare der Form ( x0 + 3k , y0 − 2k ) , k ∈ ℤ , wobei ( x0 , y0 ) ein spezielles Lösungspaar der Gleichung ist. 12 ( ) beschreibt eine Gerade, die keinen Gitterpunkt durchläuft. Relationen 13 ( ) Die Relation ≤ ist reflexiv. 14 ( ) Die Relation ≤ ist symmetrisch. 15 ( ) Die Relation ≤ ist antisymmetrisch. 16 ( ) Die Relation ≤ ist transitiv. 17 ( ) Die Relation ≤ ist eine Äquivalenzrelation. 18 ( ) Die Kongruenzrelation modulo 3 ist antisymmetrisch. 19 ( ) Die Kongruenzrelation modulo 3 ist eine Äquivalenzrelation. 20 ( ) Die Kongruenzrelation modulo 3 bewirkt eine Klasseneinteilung von ℤ in die 3 Restklassen −1 , 0 und 1 . ggT und kgV Für a, b ∈ ℕ gilt: ggT(2ab, 6a ) ⋅ kgV(2ab, 6a ) ist gleich 21 ( ) 6ab 22 ( ) 12ab 23 ( ) 12a 2 b Restklassenrechnung Für die Restklassenmultiplikation ⊗ auf R6 gilt: 24 ( ) Das neutrale Element bzgl. ⊗ ist 0 . 25 ( ) Das inverse Element zu 2 ist 3 . 26 ( ) Zu 1 gibt es kein inverses Element. 27 ( ) Die Restklassenmultiplikation ⊗ auf R6 ist assoziativ. 28 ( ) Die Restklassenmultiplikation ⊗ auf R6 ist kommutativ. 29 ( ) ( R6 , ⊗) ist eine Gruppe. Verknüpfungstafeln Gegeben sei folgende Verknüpfungstafel zur Verknüpfung ∗ auf der Menge {x, y, z} : ∗ x y z x x y z y y z x z z x y 30 ( ) y ist das neutrale Element bzgl. ∗ . 31 ( ) y ist zu sich selber invers bzgl. ∗ . 32 ( ) ∗ ist kommutativ. 33 ( ) Es gilt: ( x ∗ y ) ∗ z = x ∗ ( y ∗ z ) = x Teilbarkeitsregeln Folgende Aussagen sind richtig: 34 ( ) 3 | 120525 35 ( ) 9 | 120525 36 ( ) 11 | 128567 37 ( ) 8 | 128564 38 ( ) Eine Zahl ist durch 14 teilbar, wenn sie durch 2 und durch 7 teilbar ist. 39 ( ) Ist eine Zahl durch 4 und durch 8 teilbar, so ist sie auch durch 32 teilbar. 40 ( ) Jede natürliche Zahl hat denselben Elferrest wie ihre Quersumme. Rechenproben Es wird geprüft, ob die Aufgabe 3.072 ⋅ 932 = 427731 richtig gerechnet wurde. 41 ( ) Die Neunerprobe zeigt, dass die Aufgabe falsch gerechnet wurde. 42 ( ) Die Elferprobe zeigt, dass die Aufgabe falsch gerechnet wurde. 43 ( ) Weder die Neunerprobe noch die Elferprobe deuten auf einen Fehler hin. Verschiedene Zahlsysteme Es gilt: 44 ( ) Addiert man die beiden römischen Zahlen DCLXXIV und MCCCXXVI, so erhält man in römischer Darstellungsweise die Zahl MM. 45 ( ) Eine Zahldarstellung im Fünfersystem enthält nur die Ziffern 0, 1, 2, 3, 4, 5. 46 ( ) 1000005 = 5555510. 47 ( ) 10104 = 10001002 48 ( ) 2345 = 10004 + 510 49 ( ) 2014 + 1234 = 3204 50 ( ) 4015 ⋅ 35 = 12035 51 ( ) BAC15 = 263710. 52 ( ) ABBA13 + 122113 = 1210113 53 ( ) Es gibt ein n ∈ ℕ 0 mit 14610 = 2n3 + n 2 + 2 .