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Kapitel 6Olympiade38 Min.

Zahlentheorie-Beweiswerkstatt

Primfaktoren, kleinste Lösungen und Abstieg · Abschnitt 24 von 64

Übungen

Aufgabe

Kein ganzzahliges Quadratverhältnis 2

Aufbau9 Min.

Zeige, dass es keine positiven ganzen Zahlen x,yx,y mit x2=2y2x^2=2y^2 gibt.

Aufgabe

Alle Abstiegspunkte prüfen

Aufbau10 Min.

Auditiere den Abstieg aus Aufgabe 1: Welche vier Eigenschaften der neuen Lösung sind nötig?

Aufgabe

Primfaktorzerlegung durch Minimalität

Aufbau11 Min.

Beweise: Jede ganze Zahl n>1n>1 ist ein Produkt von Primzahlen.

Aufgabe

Zwei Wege zum Primteiler

Aufbau12 Min.

Vergleiche den Beweis über den kleinsten Teiler mit dem Beweis über Primfaktorzerlegung. Welcher ist direkter für die bloße Existenz eines Primteilers?

Aufgabe

Warum die Faktoren kleiner sind

Fortgeschritten13 Min.

Im Minimalbeweis zur Primfaktorzerlegung wird n=abn=ab mit 1<a,b<n1<a,b<n benutzt. Begründe jede strikte Ungleichung.

Aufgabe

Abstieg mit einem gemeinsamen Faktor

Fortgeschritten14 Min.

Angenommen, eine homogene Gleichung in positiven ganzen Variablen zwingt, dass jede Lösung durch 3 teilbare Variablen besitzt. Erkläre, wann daraus ein unendlicher Abstieg folgt.

Aufgabe

Teilerfremdheit kürzt

Olympiade15 Min.8 P.

Seien a,b,c>0a,b,c>0, gcd(a,b)=1\gcd(a,b)=1 und ab2ca\mid b^2c. Zeige aus der zusätzlichen Annahme gcd(a,b2)=1\gcd(a,b^2)=1, dass aca\mid c.

Aufgabe

Zahlentheorie-Beweiswerkstatt

Olympiade16 Min.8 P.

Formuliere eine Entscheidungsroutine: kleinster Teiler, kleinste Linearkombination, kleinstes Gegenbeispiel oder Lösungsabstieg?

Zusammenfassung

Das nimmst du mit

Primfaktorzerlegungen über kleinste Gegenbeispiele zeigen und hypothetische diophantische Lösungen durch wohlfundierten Abstieg ausschließen.