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Komplementärteiler, Zusammenhang Quadratwurzel

Universität / Fachhochschule

Tags: Beweis, komplementärteiler, Teil

 
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hanswurst2

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15:45 Uhr, 19.11.2020

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Hallo,

"Bei den Paaren aus Teiler und Komplementärteiler ist stets ein Partner kleiner oder gleich der (Quadrat)Wurzel"

Wieso ist das so?

Wenn gilt: n = a * b

n...Vielfaches von b, b...Teiler

Wenn die Teiler gleich sind (a=b) dann ist ja leicht
ersichtlich

n = b * b

Wurzel(n) = b

Ergo bei Gleichheit von a und b kommt die Wurzel raus.
Die Gleichheit kann man also leicht zeigen.

Wie kann ich jetzt aber zeigen das ein Partner stets kleiner (oder gleich) ist?


Für alle, die mir helfen möchten (automatisch von OnlineMathe generiert):
"Ich möchte die Lösung in Zusammenarbeit mit anderen erstellen."
Hierzu passend bei OnlineMathe:
Online-Nachhilfe in Mathematik
Antwort
michaL

michaL aktiv_icon

16:21 Uhr, 19.11.2020

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Hallo,

nun, sei n=ab mit a,b,n.

Wären a,bnn=ab>nn=n.
Merkste selber, oder?
hanswurst2

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16:26 Uhr, 19.11.2020

Antworten
Hallo Micha,

du zeigst doch nur was passiert, wenn a=b=n
In diesem Fall kommt ja n raus, da nn=n

Ich will ja aber wissen/zeigen das ein Partner (a oder b) dann stets <n ist...


Antwort
HAL9000

HAL9000

16:32 Uhr, 19.11.2020

Antworten
Vielleicht ist die Idee von michaL nicht richtig rübergekommen (liegt vielleicht daran, dass an einer entscheidenden Stelle ein ">"-Zeichen fehlt - bei der Kompetenz von michaL mit Sicherheit nur ein ärgerlicher Tippfehler), daher nochmal etwas anders aufbereitet:

Sei a IRGENDEIN positiver Teiler von n. Dann gibt es eine ebenfalls positive ganze Zahl b mit n=ab, dieses b ist ja dann der Komplementärteiler.

Die Annahme nun, dass BEIDE diese Zahlen >n sind, führt zu ab>nn=n, was im Widerspruch zu ab=n steht. Somit muss wenigstens eine der beiden Zahlen n sein!!!

hanswurst2

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16:36 Uhr, 19.11.2020

Antworten
Alles klar, das leuchtet ein!!!

Könnte man jetzt analog argumentieren das nicht beide Teiler <n sein können?

DANKE
Antwort
HAL9000

HAL9000

16:39 Uhr, 19.11.2020

Antworten
Ja, geht genauso.
hanswurst2

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16:53 Uhr, 19.11.2020

Antworten
Könnte man das so zeigen?

1. nn=n
2. n=ab

Annahme:

a,b<n

Also müsste ja

ab<nn

Da nn=n (wegen 1.) und ab=n (wegen 2) müsste also

n<n wahr sein, was natürlich ein Widerspruch ist, richtig argumentiert?
Antwort
HAL9000

HAL9000

17:03 Uhr, 19.11.2020

Antworten
Ja.

(Komme mir langsam blöd vor mit diesen kurzen Bestätigungsbeiträgen. Aber wenn's der Sache dient, deine Beweissicherheit zu stärken, dann soll es so sein. ;-) )

Frage beantwortet
hanswurst2

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17:05 Uhr, 19.11.2020

Antworten
DANKE AN EUCH BEIDE.

Und ja, die Bestätigung hilft mir auch weiter :-)
hanswurst2

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18:35 Uhr, 19.11.2020

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Eine Frage habe ich doch noch...

"Bei den Paaren aus Teiler und Komplementärteiler ist stets ein Partner kleiner oder gleich der (Quadrat)Wurzel"

Könnte ich auch zeigen, dass

für n=ab

a immer <b ist bzw. ab (gleich ja nur, wenn a=b)???

Unabhängig von dem konkreten Wert n
Antwort
HAL9000

HAL9000

19:57 Uhr, 19.11.2020

Antworten
Wenn man zwei Zahlen hat, deren Produkt n ist und man selbst festlegen darf, welcher davon a und welcher b ist, dann darf man die Zuordnung so durchführen, dass ab ist, das folgt schlicht aus der Totalität dieser Ordnung .

Ist aber a ein fest vorgegebener Teiler von n und b dessen Komplementärteiler, dann darf man das natürlich NICHT annehmen.

hanswurst2

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20:19 Uhr, 19.11.2020

Antworten
Hallo Hal,

Danke für die schnelle Antwort!

"Ist aber a ein fest vorgegebener Teiler von n und b dessen Komplementärteiler, dann darf man das natürlich NICHT annehmen."

Welche Konsequenzen ergeben sich, wenn a ein fest vorgegebener Teiler von n ist und b dessen Komplementärteiler? Kann ich dann was über die Größenrelation der beiden beteiligten Teiler a und b aussagen? Also das z.B. a immer kleiner b ist für ein festes a?


Antwort
HAL9000

HAL9000

20:34 Uhr, 19.11.2020

Antworten
Herrje, muss ich das denn noch konkreter machen? Wenn n=6 ist und a=3 ein Teiler davon, dann ist b=2 der Komplementärteiler und es ist sicher NICHT ab. War das jetzt endlich deutlich genug?

(Irgendwie eine total sinnfreie Diskussion, die du da in den letzten Beiträgen forciert hast. Ich weiß nicht im geringsten, was du damit bezweckst.)
hanswurst2

hanswurst2 aktiv_icon

10:37 Uhr, 20.11.2020

Antworten
Hallo Hal,

Danke für die Rückmeldung und das konkrete Beispiel.

"
Wenn n=6 ist und a=3 ein Teiler davon, dann ist b=2 der Komplementärteiler und es ist sicher NICHT a≤b."

Es geht mir darum:

Wenn ich also alle Teiler einer Zahl n betrachte: a1,a2,...,aj und die entsprechenden Komplementärteiler b1,b2,...,bj betrachte gilt scheibar ja immer:

a1<a2<... <ajbj<... <b2<b1


Wenn ich mir ein konkretes Beispiel anschaue (alle Teiler der 12 und deren Komplementärteiler)

Teilermenge der 12:T(12)={1,2,3,4,6,12}

Wir haben ja die Teiler 1,2,3 und die entsprechenden Komplementärteiler 4,6,12.
Also die Teilerpaare (1,12),(2,6),(3,4)

Und scheinbar gilt ja

1<2<3<4<6<12

D.h. die Teiler sind immer kleiner als die Komplementärteiler (oder höchstens gleich, wenn aj=bj). Wie kann ich das zeigen (oder widerlegen)???


Antwort
ermanus

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10:48 Uhr, 20.11.2020

Antworten
Hallo,
verstehe nicht, was du genau behauptest ...
Jeder Teiler ist doch auch der Komplementärteiler eines Teilers.
Die Menge aller Teiler ist gleich der Menge aller Komplementärteiler.
Meinst du vielleicht folgende Aussage:
sei T(n) die Menge aller positiven Teiler von n,
T1(n)={aT(n):an},T2(n)={bT(n):bn}.
Dann ist f:T1(n)T2(n),an/a eine ordnungsumkehrende
Bijektion.
Gruß ermanus
Antwort
HAL9000

HAL9000

12:28 Uhr, 20.11.2020

Antworten
Sehe ich auch so - du drückst dich einfach ungenau aus:

Du musst klar und deutlich sagen, dass du mit a1,,aj eben NICHT alle Teiler von n meinst, sondern nur die n. Und dass du diese Teiler so zuordnest dass o.B.d.A. a1<a2<<aj gilt - auch das musst du dazusagen!

So, und wenn du denen dann ihre Komplementärteiler via bk=nak zuordnest, DANN gilt tatsächlich

nbj<bj-1<<b2<b1.

Wobei dann übrigens a1=1 und b1=n sind.

So kommt das ganze logisch vom Kopf auf die Füße.

hanswurst2

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13:53 Uhr, 20.11.2020

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Hallo Hal,

Danke für die konstruktive Kritik. Ich werde mich bemühen, mich präziser auszudrücken.

Zurück zum Thema der Teiler:

Ich weiß ja folgendes:

n=ab


Wenn a=b, dann gilt ja n=a2 und damit n=a (analog natürlich n=b wenn a=b)



Was für Konsequenzen hat es aber dann, wenn a<b ist?
Antwort
ermanus

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14:02 Uhr, 20.11.2020

Antworten
Hallo,
wenn a<b, dann a<n,b>n.
Meinst du das? Es ist nicht klar, in bezug worauf
"a<b" Konsequenzen haben soll.
So hat es z.B. als Konsequenz a+1<b+1 und Tausende andere Konsequenzen ;-)
Antwort
HAL9000

HAL9000

14:28 Uhr, 20.11.2020

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Vielleicht meinst du folgendes: Bleiben wir bei deinem

1=a1<a2<<ajbj<<b2<b1=n

Nun gilt aj=bj genau dann, wenn n Quadratzahl ist, in dem Fall hat n genau 2j-1 positive Teiler.

Ist n hingegen keine Quadratzahl, dann gilt aj<bj, und n hat dann genau 2j positive Teiler.
hanswurst2

hanswurst2 aktiv_icon

15:39 Uhr, 20.11.2020

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Hallo,

Frage 1

ja, genau:

wenn a<b, dann a<n,b>n.

Das meine ich.

Das ist für mich nicht direkt ersichtlich.

Das a=b=n wenn a=b ist, ist ja leicht zu sehen, da

n=a2 bzw. n=b2 und damit a=b=n.

Warum folgt jetzt aber aus a<b das a<n,b>n

Frage 2:

Nun gilt aj=bj genau dann, wenn n Quadratzahl ist, in dem Fall hat n genau 2j−1 positive Teiler.

Wie kann ich das zeigen.
Antwort
ermanus

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16:05 Uhr, 20.11.2020

Antworten
Zu Frage 1:
Sei a<b. Angenommen, es wäre an, dann hätten wir
na<b, also
an und b>n, mithin
ab>nn=n, was den Voraussetzungen widerspricht.
Also gilt a<n. Hieraus folgt weiter:
b=n/a>n/n=n.
Antwort
HAL9000

HAL9000

16:24 Uhr, 20.11.2020

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Was gibt es da noch groß zu zeigen?

aj=bj kann offenbar nur vorkommen, wenn n Quadratzahl ist - umgekehrt passiert es auch für jede Quadratzahl n=m2 mit dann eben aj=m,bj=m.

Und was die Teilerzahl betrifft: Zähl einfach mal durch - im Fall aj=bj darfst du die beiden aber nur als einen Teiler zählen, denn es ist ja ein- und dieselbe Zahl - während es im Fall aj<bj tatsächlich zwei verschiedene Teiler von n sind.
hanswurst2

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10:57 Uhr, 22.11.2020

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Hallo,

könnte man auch nicht so argumentieren:

n=ab

Wenn a<b, dann a2<ab und damit (da n=ab)a2<n2

also muss gelten: a<n


Antwort
ermanus

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11:45 Uhr, 22.11.2020

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Klar :-)
Das wäre ja auch einfacher!

Du meintest aber sicher a2<n und nicht a2<n2 ;-)
hanswurst2

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15:01 Uhr, 24.11.2020

Antworten
Halle ermanus,

ja, ich meinte a2<n und nicht a2<n2.

Hier noch einmal der Vollständigkeit halber:

n=ab

Wenn a<b, dann a2<ab und damit (da n=a⋅b) a2<n

also muss gelten: a<n
Antwort
ermanus

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15:12 Uhr, 24.11.2020

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Prima !
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