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Lukas behauptet: „Wenn ich vier aufeinanderfolgende natürliche Zahlen addiere, ist die Summe immer durch 4 teilbar.“
a) Überprüfe Lukas' Behauptung an zwei Beispielen.
b) Stelle einen Term für die Summe von vier aufeinanderfolgenden natürlichen Zahlen auf (verwende \(n\) für die kleinste Zahl).
c) Begründe mithilfe des Terms, warum Lukas' Behauptung falsch ist.
Denkanstöße
- Kannst du die vier Zahlen mithilfe einer Variablen ausdrücken?
- Was passiert, wenn du die Terme zusammenfasst?
- Erinnere dich daran, wann eine Summe durch eine Zahl teilbar ist.
- Reicht ein einziges Gegenbeispiel aus, um eine allgemeine Behauptung zu widerlegen?
Lösung
1. Überprüfung mit Beispielen: \(1+2+3+4 = 10\) (nicht durch 4 teilbar) und \(5+6+7+8 = 26\) (nicht durch 4 teilbar).
2. Aufstellen des Terms: Die Zahlen lauten \(n\), \(n+1\), \(n+2\) und \(n+3\). Die Summe ist \(S = n + (n+1) + (n+2) + (n+3)\).
3. Vereinfachung des Terms: \(S = 4n + 6\).
4. Analyse der Teilbarkeit: Der Teil \(4n\) ist für jede natürliche Zahl \(n\) durch 4 teilbar. Da die Zahl 6 jedoch nicht durch 4 teilbar ist (Rest 2), ist die Gesamtsumme \(4n + 6\) niemals ohne Rest durch 4 teilbar.
Antwort
a) Beispiele wie \(1+2+3+4=10\) zeigen, dass die Summe nicht durch 4 teilbar ist.
b) Der Term lautet \(4n + 6\).
c) Da \(4n\) durch 4 teilbar ist, 6 aber einen Rest von 2 bei der Division durch 4 lässt, ist die Summe \(4n + 6\) nie durch 4 teilbar.
