Eine vollständige Anleitung — mit Methoden und Beispielen — zur Definition einer Primzahl, zum Primzahltest, zur Primfaktorzerlegung und zu teilerfremden Zahlen.
Eine Primzahl ist eine natürliche Zahl größer als 1, die nur durch 1 und sich selbst teilbar ist. Zahlen wie 2, 3, 5, 7, 11, 13 ... sind prim; jede Primzahl außer 2 ist ungerade. Zahlen größer als 1, die nicht prim sind, heißen zusammengesetzt (z. B. 4, 6, 8, 9); die Zahl 1 ist per Definition weder prim noch zusammengesetzt. Nach dem Fundamentalsatz der Arithmetik lässt sich jede ganze Zahl größer als 1 auf genau eine Weise als Produkt von Primfaktoren schreiben — genau das berechnet dieses Tool.
Wie erkennt man, ob eine Zahl eine Primzahl ist?
KurzantwortDie einfachste Methode ist die Probedivision: Man teilt die Zahl durch jede ganze Zahl von 2 bis zu ihrer Quadratwurzel; teilt keine davon glatt, ist die Zahl prim. Diese Methode ist bei kleinen Zahlen schnell, wird aber bei großen Zahlen (etwa ab 15 Stellen) drastisch langsamer. Deshalb werden bei großen Zahlen stattdessen schnelle, probabilistisch-deterministische Primzahltests wie Miller-Rabin verwendet; dieses Tool wählt automatisch die passende Methode.
- Probedivision: liefert bei kleinen Zahlen (bis zu einigen Millionen) ein sofortiges Ergebnis.
- Miller-Rabin-Test: liefert mit der richtigen Menge an Zeugenwerten für Zahlen bis 18 Stellen ein sicheres Ergebnis und ist deutlich schneller als die Probedivision.
- Pollard-Rho-Algorithmus: findet die Faktoren großer zusammengesetzter Zahlen mit weit weniger Operationen als die Probedivision.
Wie findet man die Primfaktorzerlegung einer Zahl?
KurzantwortBeginnend mit der kleinsten Primzahl (2) teilt man die Zahl wiederholt, bis sie nicht mehr glatt teilbar ist, und geht dann zur nächsten Primzahl über (3, 5, 7...); dies wird fortgesetzt, bis der verbleibende Quotient 1 ist. Das Ergebnis wird als Exponentialprodukt geschrieben: zum Beispiel 360 = 2³ × 3² × 5. Diese Zerlegung ist für jede Zahl eindeutig (abgesehen von der Reihenfolge).
Welche Primzahlen gibt es von 1 bis 100?
KurzantwortVon 1 bis 100 gibt es 25 Primzahlen: 2, 3, 5, 7, 11, 13, 17, 19, 23, 29, 31, 37, 41, 43, 47, 53, 59, 61, 67, 71, 73, 79, 83, 89, 97. Die größte ist 97. Diese Liste kannst du dir — oder einen größeren Bereich — sofort im Reiter „Bereich durchsuchen” oben anzeigen lassen.
Was ist das Sieb des Eratosthenes?
KurzantwortDiese aus dem 3. Jahrhundert v. Chr. stammende Methode streicht die Vielfachen jeder Primzahl, beginnend bei 2; was übrig bleibt, ist prim. Sie ist einfach und dennoch auch bei großen Bereichen extrem schnell; dieses Tool verwendet für seine Bereichsdurchsuchung genau diesen Algorithmus.
Was bedeutet es, dass zwei Zahlen teilerfremd sind?
KurzantwortZwei Zahlen sind teilerfremd, wenn sie keinen gemeinsamen Teiler außer 1 haben — das heißt, ihr größter gemeinsamer Teiler (ggT) ist 1 —, ohne dass eine der beiden Zahlen selbst prim sein muss. Zum Beispiel sind 8 und 15 teilerfremd (ggT = 1), obwohl keine der beiden Zahlen prim ist. Der Reiter „Teilerfremd?” prüft dies sofort durch Berechnung des ggT.