Direkt zum Inhalt

Hemmes mathematische Rätsel: Welche Ziffern sind gesucht?

Viele verschiedene Ziffern

Der United Kingdom Mathematics Trust (UKMT) ist eine Organisation, die die Mathematikausbildung britischer Kinder unterstützt. Der UKMT wurde 1996 gegründet und organisiert eine Reihe von Mathematikwettbewerben. Einige davon sind die »Junior Mathematical Challenge«, die »Intermediate Mathematical Challenge«, die »Senior Mathematical Challenge«, der Känguru-Wettbewerb und die »British Mathematical Olympiad«. Die meisten dieser Wettbewerbe gab es schon vor 1996, aber durch den UKMT wurde es möglich, sie zentral zu organisieren. 2018 gab der UKMT die Aufgabensammlung »The Ultimate Mathematical Challenge« heraus. Die heutige Kopfnuss ist eine der mehreren hundert Aufgaben dieses Buches und wurde ursprünglich 2014 in der ersten Runde der britischen Mathematikolympiade gestellt.

Multipliziert man die Fakultät 34! aus, erhält man die 39-stellige Zahl

295 232 799 AB9 604 140 847 618 609 643 5CD 000 000.

In ihr sind vier Ziffern durch die Buchstaben A, B, C und D ersetzt worden. Für welche Ziffern stehen die vier Buchstaben?

Da in 34! = 1 · 2 · 3 · … · 34 = 295 232 799 AB9 604 140 847 618 609 643 5CD 000 000 die Faktoren 5, 8, 10, 15, 20, 25 und 30 vorkommen und 5 · 8 · 10 · 15 · 20 · 25 · 30 = 90 000 000 beträgt, muss D = 0 sein. Mit m = 3 5C0 000 000 = 35C · 107 lässt sich 34! aufspalten in 34! = n · 1010 + m = n(5 · 2)10 + m = n · 510 · 210 + m. Da 34! ein Vielfaches von 2 · 4 · 8 · 16 · 32 = 210 ist, muss darum auch m ein Vielfaches von 210 sein. Weil 35C · 107 = 35C · 27 · 57 ist, muss daher 35C ein Vielfaches von 23 sein, was nur für C = 2 der Fall ist. Einer der Faktoren von 34! ist 9. Deshalb ist 34! durch 9 teilbar und hat folglich eine Quersumme, die ein Vielfaches von 9 ist. Dies ist nur möglich, wenn B + A entweder 3 oder 12 beträgt. 34! ist außerdem durch 11 teilbar, und deshalb muss die alternierende Quersumme 2 – 9 + 5 – 2 + 3 – 2 + ... + 0 = 19 + B – A ein Vielfaches von 11 sein. B – A muss somit –8 oder 3 sein. B + A und B – A müssen entweder beide gerade oder beide ungerade sein. Im ersten Fall gilt darum B + A = 3 und B – A = 3, was A = 0 und B = 3 ergibt. Der zweite Fall führt zu keiner Lösung.

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.