5⋅7⋅11=385. Aus den Primfaktoren 5,7 und 11 lassen sich viele verschiedene Produkte bilden.
Wie viele verschiedene Produkte (mit mindestens zwei Faktoren) lassen sich aus den Primfaktoren 5,7 und 11 bilden, wenn jeder Faktor höchstens einmal vorkommen darf?
Für diese Aufgabe benötigst Du folgendes Grundwissen: Kombinatorik
Produkte mit zwei Faktoren:
Hier gilt n=3 (drei Faktoren zur Auswahl) und k=2 (Produkt besteht aus genau zwei Faktoren).
Es gibt also
(23)=2!(3−2)!3!=26=3
Möglichkeiten:
5⋅7=35
5⋅11=55
7⋅11=77
Es gibt nur ein Produkt mit drei Faktoren: 5⋅7⋅11=385.
Insgesamt gibt es also vier Produkte.
Hinweis:
In dieser Lösung wird nicht zwischen Produkten unterschieden, die nur in der Reihenfolge der Faktoren anders sind. Wenn man doch z.B. 5⋅7 und 7⋅5 unterscheiden möchte, gibt es 12 verschiedene Produkte:
Sechs Produkte mit zwei Faktoren:
5⋅7, 7⋅5, 5⋅11, 11⋅5, 7⋅11 und 11⋅7.
Sechs Produkte mit drei Faktoren:
5⋅7⋅11, 5⋅11⋅7, 7⋅5⋅11, 7⋅11⋅5, 11⋅5⋅7 und 11⋅7⋅5
Das entspricht dem Modell "ohne Zurücklegen, mit Beachtung der Reihenfolge".
Es gibt 3 Faktoren, bei einem Produkt mit zwei Faktoren ist also n=3 und k=2 und es gibt (n−k)!n!=1!3!=16=6 Möglichkeiten.
Bei einem Produkt mit 3 Faktoren ist n=k=3 sind es (n−k)!n!=0!3!=16=6 Möglichkeiten (oder du nimmst einfach die Anzahl der Permutationen von drei Elementen).
Benutze hier das Modell "ohne Reihenfolge, ohne Zurücklegen", da beim multiplizieren die Reihenfolge keine Rolle spielt und jeder Faktor höchstens einmal vorkommen darf. Berechne also mit Binomialkoeffizient.
Unterscheide dabei zwei Fälle, Produkte mit zwei und Produkte mit drei Faktoren.
Berechne die Differenz des kleinsten und des größten dieser Produkte.
Für diese Aufgabe benötigst Du folgendes Grundwissen: Kombinatorik
Hier gilt wieder n=3 und diesmal k=3, da alle drei Faktoren im Produkt vorkommen.
Mit (33)=1 folgt, dass es hier nur eine Möglichkeit 5⋅7⋅11=385 gibt.
⇒Es gibt also insgesamt vier Möglichkeiten, die Differenz zwischen der größten und kleinsten Lösung ist 385−35=350.