Direkt zum Inhalt

Rätseln mit Eder: Welche Zahlen sind gesucht?

Viele verschiedene Ziffern

Welche natürlichen Zahlen n und m sind Lösungen der folgenden Gleichung?

n!(n – 1)! = m!

Die beiden kleinsten für n möglichen Zahlen 1 und 2 liefern bereits Lösungen der Gleichung, denn es gilt 1! · 0! = 1! und 2! · 1! = 2!. Da n! = n(n – 1)! ist, kann man die Gleichung auch als n((n – 1)!)2 = m! schreiben. Für alle n > 2 ist n < m. Gibt es zwei Primzahlen p und q, für die gilt m/2 < p < qm, so ist pq > m und kann deshalb nicht n sein. Da bereits 2p > m gilt, kann m! den Primfaktor p insgesamt nur ein einziges Mal enthalten. Daher kann die linke Seite ebenso p nur ein einziges Mal enthalten. Wäre nun p ein Teiler von (n – 1)!, dann wäre p² ein Teiler von ((n – 1)!)², und p käme in der linken Seite mindestens zweimal vor, und das ist ein Widerspruch. Also muss p ein Teiler von n sein. Dasselbe Argument gilt nun auch für q. Deshalb muss pq ein Teiler von n sein. Folglich muss pqn sein, und das ist ein Widerspruch zu pq > m > n. Somit hat die Gleichung n!(n – 1)! = m! in diesem Fall keine Lösung. Für alle m > 10 liegen mindestens zwei Primzahlen in dem Bereich von m/2 bis einschließlich m. Die Werte von m = 3 bis 10 kann man schnell überprüfen, und man findet dort nur noch die Lösung 7! · 6! = 10!.

Schreiben Sie uns!

Beitrag schreiben

Wir freuen uns über Ihre Beiträge zu unseren Artikeln und wünschen Ihnen viel Spaß beim Gedankenaustausch auf unseren Seiten! Bitte beachten Sie dabei unsere Kommentarrichtlinien.

Tragen Sie bitte nur Relevantes zum Thema des jeweiligen Artikels vor, und wahren Sie einen respektvollen Umgangston. Die Redaktion behält sich vor, Zuschriften nicht zu veröffentlichen und Ihre Kommentare redaktionell zu bearbeiten. Die Zuschriften können daher leider nicht immer sofort veröffentlicht werden. Bitte geben Sie einen Namen an und Ihren Zuschriften stets eine aussagekräftige Überschrift, damit bei Onlinediskussionen andere Teilnehmende sich leichter auf Ihre Beiträge beziehen können. Ausgewählte Zuschriften können ohne separate Rücksprache auch in unseren gedruckten und digitalen Magazinen veröffentlicht werden. Vielen Dank!

Partnerinhalte

Bitte erlauben Sie Javascript, um die volle Funktionalität von Spektrum.de zu erhalten.