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Mathe-Arbeitsblätter Klasse 5

Stellen Sie aus mehr als 25.000 Matheaufgaben von der 3. bis zur 13. Klasse Ihre eigenen Arbeitsblätter zusammen. Alle Aufgaben enthalten Lösungsschritte.

Ziffern-, Stellenwert- und Zahlenrätsel

Lernziele

  • Übersetzt Bedingungen in Zahl- und Ziffernbeziehungen.
  • Nutzt Stellenwerte zur Eingrenzung von Lösungen.
  • Verknüpft mehrere Bedingungen.
  • Findet alle geforderten Lösungen.
  • Prüft Lösungen und begründet ihre Vollständigkeit.

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4156445
Vera schreibt eine \(10\)-stellige Zahl auf, in der jede der Ziffern von \(0\) bis \(9\) genau einmal vorkommt. a) Berechne die Quersumme ihrer Zahl. b) Erkläre, warum die Quersumme bei jeder solchen Zahl gleich ist, egal in welcher Reihenfolge Vera die Ziffern anordnet.

Denkanstöße

- Was bedeutet Quersumme? - Welche zehn Ziffern kommen genau einmal vor? - Überlege, ob sich eine Summe ändert, wenn du nur die Reihenfolge der Summanden vertauschst.

Lösung

1. In der Zahl kommen genau die Ziffern \(0, 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9\) vor. 2. Die Quersumme ist \(0 + 1 + 2 + 3 + 4 + 5 + 6 + 7 + 8 + 9 = 45\). 3. Beim Addieren ändert sich das Ergebnis nicht, wenn die Summanden in einer anderen Reihenfolge stehen. Deshalb ist die Quersumme bei jeder Anordnung dieser zehn Ziffern \(45\).

Antwort

a) Die Quersumme ist \(45\). b) Es werden immer dieselben zehn Ziffern addiert. Ihre Reihenfolge ändert die Summe nicht.
5525945
Finde die zweistellige Zahl: Ihre Zehnerziffer ist \(3\). Die Einerziffer ist doppelt so groß wie die Zehnerziffer.

Denkanstöße

- Bestimme zuerst die Einerziffer aus der Beziehung zur Zehnerziffer. - Setze danach beide Ziffern an ihre Stellen.

Lösung

1. Die Zehnerziffer ist \(3\). 2. Doppelt so groß ist \(6\). Das ist die Einerziffer. 3. Die gesuchte Zahl ist \(36\).

Antwort

\(36\)
5525955
Vertausche bei der Zahl \(482\) die Hunderterziffer und die Einerziffer. Welche Zahl entsteht?

Denkanstöße

- Bestimme, welche Ziffern an der Hunderter- und Einerstelle stehen. - Die Zehnerziffer wird nicht verändert.

Lösung

1. Die Hunderterziffer ist \(4\), die Zehnerziffer ist \(8\), die Einerziffer ist \(2\). 2. Nach dem Tausch steht \(2\) an der Hunderterstelle und \(4\) an der Einerstelle. Die \(8\) bleibt an der Zehnerstelle. 3. Es entsteht \(284\).

Antwort

\(284\)
5525965
Bilde aus den Ziffern \(2\), \(5\) und \(8\) die größte dreistellige Zahl. Jede Ziffer soll genau einmal verwendet werden.

Denkanstöße

- Überlege, an welcher Stelle eine große Ziffer den Wert der Zahl am stärksten beeinflusst. - Ordne die drei Ziffern passend zu Hunderter-, Zehner- und Einerstelle.

Lösung

1. Für die größte Zahl kommt die größte Ziffer an die Hunderterstelle. 2. Die nächstgrößere Ziffer kommt an die Zehnerstelle und die kleinste an die Einerstelle. 3. So entsteht \(852\).

Antwort

\(852\)
4156325
Bestimme die kleinste und die größte vierstellige natürliche Zahl, deren Quersumme jeweils \(12\) beträgt.

Denkanstöße

- Um eine Zahl klein zu halten, sollten die vorderen Stellen möglichst kleine Ziffern erhalten. - Beachte, dass die erste Ziffer einer vierstelligen Zahl nicht \(0\) sein darf. - Um eine Zahl groß zu machen, versuche die vorderen Stellen mit den größtmöglichen Ziffern zu besetzen. - Die Summe aller Ziffern muss am Ende genau \(12\) ergeben.

Lösung

1. Für die kleinste vierstellige Zahl muss die erste Ziffer möglichst klein sein, also \(1\). Die Hunderterziffer kann \(0\) sein. Für Zehner und Einer bleiben zusammen \(11\). Damit die Zahl möglichst klein bleibt, wählt man für die Zehnerziffer \(2\) und für die Einerziffer \(9\). So entsteht \(1029\). 2. Für die größte Zahl soll die erste Ziffer möglichst groß sein, also \(9\). Zur Quersumme \(12\) fehlen noch \(3\). Diese \(3\) kommt an die Hunderterstelle; Zehner und Einer sind \(0\). So entsteht \(9300\).

Antwort

Die kleinste Zahl ist \(1029\), die größte Zahl ist \(9300\).
4156355
Bestimme die größte und die kleinste sechsstellige natürliche Zahl, die in ihrer Schreibweise genau vier Nullen als Ziffern besitzt.

Denkanstöße

- Überlege dir zuerst, an welchen Stellenwerten eine Ziffer den größten oder kleinsten Einfluss auf den Gesamtwert der Zahl hat. - Beachte, dass die erste Ziffer einer Zahl niemals eine Null sein darf. - Wie viele Ziffern bleiben übrig, wenn du die vorgegebene Anzahl an Nullen bereits platziert hast?

Lösung

1. Für die größte Zahl müssen die beiden von \(0\) verschiedenen Ziffern möglichst weit vorne stehen und möglichst groß sein. Mit zwei Neunen entsteht \(990\,000\). 2. Für die kleinste sechsstellige Zahl muss vorne mindestens eine \(1\) stehen. Danach setzt man die vier Nullen so weit nach vorne wie möglich. Die letzte übrige Stelle bekommt wieder die kleinste mögliche Ziffer \(1\). So entsteht \(100\,001\).

Antwort

Größte Zahl: \(990\,000\); kleinste Zahl: \(100\,001\).
4156505
Bestimme alle dreistelligen Zahlen mit folgenden Eigenschaften: - Die Zehnerziffer ist \(5\). - Die Hunderterziffer ist um \(2\) größer als die Einerziffer. Liste alle möglichen Zahlen in aufsteigender Reihenfolge auf.

Denkanstöße

- Beginne bei möglichen Einerziffern und beachte, dass eine Ziffer höchstens \(9\) sein kann. - Bestimme zu jeder Einerziffer die um \(2\) größere Hunderterziffer. - Setze anschließend die feste Zehnerziffer zwischen beide Ziffern.

Lösung

1. Die Einerziffer kann höchstens \(7\) sein, weil die Hunderterziffer um \(2\) größer sein muss und höchstens \(9\) sein kann. 2. Für die Einerziffern \(0,1,2,3,4,5,6,7\) ergeben sich die Hunderterziffern \(2,3,4,5,6,7,8,9\). 3. Mit der festen Zehnerziffer \(5\) entstehen die Zahlen \(250, 351, 452, 553, 654, 755, 856, 957\).

Antwort

\(250, 351, 452, 553, 654, 755, 856, 957\)
4172215
Wenn man vom Vorgänger des Vorgängers einer natürlichen Zahl \(n\) den Wert \(10\) subtrahiert, erhält man \(88\). Bestimme die Zahl \(n\) und ihren Nachfolger.

Denkanstöße

- Versuche, die Kette von Rechenschritten rückwärts aufzulösen. - Was musst du tun, um eine Subtraktion von \(10\) rückgängig zu machen? - Wenn du den Vorgänger des Vorgängers kennst, wie oft musst du anschließend um \(1\) weitergehen?

Lösung

1. Löse die Rechenschritte rückwärts auf. Vor dem Subtrahieren von \(10\) stand \(88 + 10 = 98\). 2. \(98\) ist der Vorgänger des Vorgängers von \(n\). Der nächste Wert ist daher \(99\), danach folgt \(100\). Also ist \(n = 100\). 3. Der Nachfolger von \(100\) ist \(101\).

Antwort

Die Zahl ist \(n = 100\); ihr Nachfolger ist \(101\).
4172465
Bestimme alle zweistelligen Zahlen, bei denen die Zehnerziffer genau doppelt so groß ist wie die Einerziffer.

Denkanstöße

- Welche Ziffern kommen für die Einerstelle überhaupt infrage? - Überlege dir, was passiert, wenn die Einerziffer \(5\) oder größer ist. - Kann die Zehnerziffer \(0\) sein, wenn die Zahl zweistellig sein soll? - Probiere systematisch alle Möglichkeiten für die Einerziffer durch.

Lösung

1. Als Einerziffern kommen \(1, 2, 3, 4\) infrage. Die Ziffer \(0\) würde zur nicht zweistelligen Zahl \(00\) führen; ab \(5\) wäre das Doppelte mindestens \(10\) und damit keine einzelne Ziffer mehr. 2. Die zugehörigen Zehnerziffern sind \(2, 4, 6, 8\). 3. Daraus entstehen die Zahlen \(21, 42, 63, 84\).

Antwort

\(21, 42, 63, 84\)
4172475
a) Notiere alle zweistelligen Zahlen, deren Quersumme \(10\) beträgt. b) Bestimme, wie viele dieser Zahlen ungerade sind.

Denkanstöße

- Was bedeutet der Begriff Quersumme? - Wie kannst du sicherstellen, dass du kein Ziffernpaar vergisst? - Woran erkennst du sofort, ob eine Zahl ungerade ist? - Schreibe dir am besten zuerst alle Zahlen aus Teil a) untereinander auf.

Lösung

1. Die möglichen Ziffernpaare mit der Summe \(10\) sind \((1,9), (2,8), (3,7), (4,6), (5,5), (6,4), (7,3), (8,2), (9,1)\). 2. Daraus entstehen die Zahlen \(19,28,37,46,55,64,73,82,91\). 3. Ungerade sind davon \(19,37,55,73,91\), weil ihre Einerziffer ungerade ist. 4. Das sind \(5\) Zahlen.

Antwort

a) \(19, 28, 37, 46, 55, 64, 73, 82, 91\) b) \(5\)
4172485
Bestimme alle zweistelligen Zahlen mit diesen Eigenschaften: - Die Zehnerziffer ist eine ungerade Zahl größer als \(6\). - Die Einerziffer ist um \(2\) kleiner als die Zehnerziffer.

Denkanstöße

- Welche ungeraden Ziffern gibt es, die größer als \(6\) sind? - Berechne für jede mögliche Zehnerziffer die dazugehörige Einerziffer. - Prüfe am Ende beide Bedingungen für jede gefundene Zahl.

Lösung

1. Die ungeraden Ziffern größer als \(6\) sind \(7\) und \(9\). 2. Für die Zehnerziffer \(7\) ist die Einerziffer \(7 - 2 = 5\). Die Zahl lautet \(75\). 3. Für die Zehnerziffer \(9\) ist die Einerziffer \(9 - 2 = 7\). Die Zahl lautet \(97\). 4. Damit sind die gesuchten Zahlen \(75\) und \(97\).

Antwort

\(75, 97\)
4172555
Betrachte fünfstellige natürliche Zahlen und bestimme die gesuchten Werte: a) Wie lautet die größte fünfstellige Zahl, die aus lauter verschiedenen Ziffern besteht? b) Bestimme die kleinste fünfstellige Zahl, in der die Ziffer \(0\) nicht vorkommt. c) Wie lautet die größte fünfstellige Zahl, die ausschließlich aus den Ziffern \(1\), \(4\) und \(7\) gebildet wird?

Denkanstöße

- Welche Ziffern stehen dir insgesamt zur Verfügung? - Wie beeinflusst der Stellenwert einer Ziffer die Größe der gesamten Zahl? - Wenn eine Zahl möglichst groß sein soll, welche Ziffern sollten dann auf den vorderen Stellen stehen? - Was bedeutet es für die Wahl der Ziffern, wenn diese „verschieden“ sein müssen?

Lösung

1. Für die größte Zahl mit fünf verschiedenen Ziffern setzt man die größten Ziffern von links nach rechts: \(9,8,7,6,5\). So entsteht \(98\,765\). 2. Die kleinste fünfstellige Zahl ohne \(0\) erhält man, wenn an jeder Stelle die kleinste erlaubte Ziffer \(1\) steht: \(11\,111\). 3. Für die größte Zahl aus den Ziffern \(1,4,7\) wählt man an jeder Stelle die größte mögliche Ziffer \(7\). So entsteht \(77\,777\).

Antwort

a) \(98\,765\) b) \(11\,111\) c) \(77\,777\)
4172705
Betrachte die Zahlen in der Tabelle. <table> <tr> <td>\(2433\)</td> <td>\(5412\)</td> <td>\(1461\)</td> <td>\(8400\)</td> <td>\(3441\)</td> </tr> </table> Untersuche bei allen fünf Zahlen genau diese drei Merkmale und gib jeweils die gemeinsame Eigenschaft an: a) Stellenanzahl b) Hunderterziffer c) Quersumme

Denkanstöße

- Bearbeite die drei vorgegebenen Merkmale getrennt voneinander. - Lies für Teil b) bei jeder Zahl dieselbe Stellenwertposition ab. - Für Teil c) musst du bei jeder Zahl alle Ziffern addieren und die Ergebnisse vergleichen.

Lösung

1. Jede Zahl hat vier Stellen. Alle fünf Zahlen sind daher vierstellig. 2. Bei jeder Zahl steht an der Hunderterstelle die Ziffer \(4\). 3. Die Quersummen sind \(2 + 4 + 3 + 3 = 12\), \(5 + 4 + 1 + 2 = 12\), \(1 + 4 + 6 + 1 = 12\), \(8 + 4 + 0 + 0 = 12\) und \(3 + 4 + 4 + 1 = 12\).

Antwort

a) Alle Zahlen sind vierstellig. b) Die Hunderterziffer ist immer \(4\). c) Die Quersumme ist immer \(12\).
4172715
Eine der vier Zahlen in der Tabelle erfüllt alle drei Bedingungen: - Die Zahl ist dreistellig. - Ihre Zehnerziffer ist \(5\). - Ihre Quersumme ist \(12\). Welche Zahl ist es? Gib bei jeder anderen Zahl an, welche Bedingung nicht erfüllt ist. <table> <tr> <td>\(156\)</td> <td>\(57\)</td> <td>\(246\)</td> <td>\(155\)</td> </tr> </table>

Denkanstöße

- Prüfe jede Zahl Bedingung für Bedingung. - Achte darauf, dass jede der drei Bedingungen wirklich gebraucht wird. - Berechne die Quersumme erst, nachdem du Stellenanzahl und Zehnerziffer geprüft hast.

Lösung

1. \(156\) ist dreistellig, hat die Zehnerziffer \(5\) und die Quersumme \(1 + 5 + 6 = 12\). Diese Zahl erfüllt alle drei Bedingungen. 2. \(57\) hat die Zehnerziffer \(5\) und die Quersumme \(12\), ist aber nicht dreistellig. 3. \(246\) ist dreistellig und hat die Quersumme \(12\), aber die Zehnerziffer ist \(4\) statt \(5\). 4. \(155\) ist dreistellig und hat die Zehnerziffer \(5\), aber die Quersumme ist \(11\).

Antwort

\(156\) erfüllt alle drei Bedingungen. \(57\) verletzt die Bedingung „dreistellig“. \(246\) verletzt die Bedingung „Zehnerziffer \(5\)“. \(155\) verletzt die Bedingung „Quersumme \(12\)“.
4172925
Bestimme die größte und die kleinste siebenstellige Zahl, die aus genau vier Dreien und drei Nullen besteht.

Denkanstöße

- Du hast einen festen Vorrat an Ziffern. Sortiere sie nach ihrer Größe. - Was passiert mit dem Wert der Zahl, wenn du eine kleine Ziffer wie die Null möglichst weit nach vorne schreibst? - Beachte, dass die Zahl siebenstellig sein muss. Was bedeutet das für die erste Ziffer?

Lösung

1. Zur Verfügung stehen die Ziffern \(3,3,3,3,0,0,0\). 2. Für die größte Zahl stehen die Dreien möglichst weit vorne und die Nullen hinten: \(3\,333\,000\). 3. Für die kleinste siebenstellige Zahl muss vorne eine \(3\) stehen. Danach setzt man die drei Nullen und anschließend die restlichen Dreien: \(3\,000\,333\).

Antwort

Die größte Zahl ist \(3\,333\,000\) und die kleinste Zahl ist \(3\,000\,333\).
4172985
Eine \(12\)-stellige Zahl enthält jede der Ziffern von \(0\) bis \(9\) mindestens einmal. Wie groß kann die Quersumme einer solchen Zahl höchstens sein? Wie groß ist die kleinstmögliche Quersumme? Gib jeweils eine Begründung an.

Denkanstöße

- Überlege zuerst, wie viele Ziffern eine \(12\)-stellige Zahl hat und wie viele verschiedene Ziffern es gibt. - Wenn jede Ziffer mindestens einmal vorkommen muss, welche Summe ergibt sich allein aus diesen zehn Ziffern? - Wie viele Stellen sind danach noch frei und welche Ziffern machen die Quersumme besonders groß oder besonders klein?

Lösung

1. Die Ziffern \(0\) bis \(9\) müssen alle mindestens einmal vorkommen. Zusammen haben sie die Summe \(0 + 1 + 2 + 3 + 4 + 5 + 6 + 7 + 8 + 9 = 45\). 2. Damit sind \(10\) der \(12\) Stellen belegt. Für zwei weitere Stellen kann man noch Ziffern wählen. 3. Für die größtmögliche Quersumme setzt man dort zweimal die \(9\): \(45 + 9 + 9 = 63\). 4. Für die kleinstmögliche Quersumme setzt man dort zweimal die \(0\): \(45 + 0 + 0 = 45\).

Antwort

Die größte mögliche Quersumme beträgt \(63\). Die kleinste mögliche Quersumme beträgt \(45\).
4178565
Berechne die Summe aus der kleinsten vierstelligen Zahl, deren Quersumme \(5\) ist, und der größten dreistelligen ungeraden Zahl.

Denkanstöße

- Überlege zuerst, was der Begriff Quersumme bedeutet. - Wie muss eine Zahl beginnen, damit sie möglichst klein ist? - Woran erkennst du eine ungerade Zahl? - Notiere dir beide Zahlen einzeln, bevor du sie addierst.

Lösung

1. Die kleinste vierstellige Zahl mit Quersumme \(5\) beginnt mit \(1\) und enthält danach möglichst viele Nullen. Die letzte Ziffer liefert die restliche Quersumme: \(1 + 0 + 0 + 4 = 5\). Die Zahl ist \(1004\). 2. Die größte dreistellige ungerade Zahl ist \(999\). 3. Die Summe ist \(1004 + 999 = 2003\).

Antwort

\(2003\)
4217455
Bestimme die kleinste fünfstellige natürliche Zahl, bei der alle Ziffern voneinander verschieden sind und die Zehnerziffer eine \(8\) ist.

Denkanstöße

- Überlege, welche Ziffer an der höchsten Stelle stehen muss, damit die Zahl möglichst klein wird. - Beachte, dass die erste Ziffer einer Zahl nicht Null sein darf. - Gehe die Stellen von links nach rechts durch und setze jeweils die kleinstmögliche, noch nicht verwendete Ziffer ein. - Vergiss nicht die feste Vorgabe für die Zehnerstelle.

Lösung

1. An der Zehntausenderstelle steht die kleinste mögliche Ziffer ungleich Null, also \(1\). 2. An der Tausenderstelle steht die kleinste noch verfügbare Ziffer \(0\). 3. An der Hunderterstelle folgt \(2\). 4. Die Zehnerstelle ist mit \(8\) vorgegeben. 5. Für die Einerstelle bleibt als kleinste noch nicht verwendete Ziffer \(3\). Die gesuchte Zahl ist \(10\,283\).

Antwort

\(10\,283\)
4217465
Wie viele dreistellige natürliche Zahlen liegen zwischen \(300\) und \(600\), bei denen die Einerziffer eine \(5\) ist?

Denkanstöße

- Welche Hunderterziffern sind zwischen den beiden Grenzen möglich? - Wie viele Möglichkeiten gibt es für die Zehnerziffer? - Die Einerziffer ist bereits festgelegt. Wie kombinierst du die unabhängigen Möglichkeiten?

Lösung

1. Zwischen \(300\) und \(600\) liegen hier die Zahlen von \(301\) bis \(599\). 2. Die Hunderterziffer kann \(3, 4\) oder \(5\) sein. Das sind \(3\) Möglichkeiten. 3. Die Zehnerziffer kann jede Ziffer von \(0\) bis \(9\) sein. Das sind \(10\) Möglichkeiten. 4. Die Einerziffer ist fest \(5\). 5. Insgesamt gibt es \(3 \cdot 10 \cdot 1 = 30\) passende Zahlen.

Antwort

\(30\)
5575785
Finde eine dreistellige Zahl, die alle drei Bedingungen erfüllt: - Die Hunderterziffer ist \(4\). - Die Zehnerziffer ist um \(2\) größer als die Einerziffer. - Die Quersumme ist \(12\). Mia schlägt \(462\) vor. Prüfe ihren Vorschlag an allen Bedingungen. Falls er nicht passt, bestimme die richtige Zahl.

Denkanstöße

- Prüfe Mias Zahl Bedingung für Bedingung und nicht nur die Quersumme. - Wenn die Hunderterziffer schon feststeht, wie groß muss die Summe aus Zehner- und Einerziffer sein? - Suche dann zwei Ziffern mit dieser Summe und dem verlangten Abstand.

Lösung

1. Bei \(462\) ist die Hunderterziffer \(4\), und die Quersumme ist \(4 + 6 + 2 = 12\). 2. Die Zehnerziffer \(6\) ist aber um \(4\) größer als die Einerziffer \(2\). Die zweite Bedingung ist also nicht erfüllt. 3. Mit der Hunderterziffer \(4\) müssen Zehner- und Einerziffer zusammen \(8\) ergeben. 4. Gesucht sind zwei Ziffern mit Summe \(8\), bei denen die Zehnerziffer um \(2\) größer ist. Das sind \(5\) und \(3\). 5. Die gesuchte Zahl ist \(453\). Probe: \(4 + 5 + 3 = 12\) und \(5 = 3 + 2\).

Antwort

Mias Vorschlag \(462\) ist falsch. Die richtige Zahl ist \(453\).
4156335
Ermittle die Anzahl aller dreistelligen Zahlen, die die Quersumme \(5\) haben.

Denkanstöße

- Gehe am besten schrittweise vor und beginne mit der kleinstmöglichen Hunderterstelle. - Wie viele Möglichkeiten gibt es für die Zehner- und Einerstelle, wenn die erste Ziffer feststeht? - Schreibe dir die Zahlen am besten in einer Liste auf, damit du keine vergisst.

Lösung

Die Zahlen werden systematisch nach der Hunderterstelle geordnet: 1. Hunderterstelle \(1\): Die restlichen zwei Stellen müssen die Summe \(4\) ergeben. Dies sind \(104, 113, 122, 131, 140\) (\(5\) Zahlen). 2. Hunderterstelle \(2\): Die restlichen zwei Stellen müssen die Summe \(3\) ergeben. Dies sind \(203, 212, 221, 230\) (\(4\) Zahlen). 3. Hunderterstelle \(3\): Die restlichen zwei Stellen müssen die Summe \(2\) ergeben. Dies sind \(302, 311, 320\) (\(3\) Zahlen). 4. Hunderterstelle \(4\): Die restlichen zwei Stellen müssen die Summe \(1\) ergeben. Dies sind \(401, 410\) (\(2\) Zahlen). 5. Hunderterstelle \(5\): Die restlichen zwei Stellen müssen die Summe \(0\) ergeben. Dies ist nur die \(500\) (\(1\) Zahl). 6. Gesamtzahl: \(5 + 4 + 3 + 2 + 1 = 15\).

Antwort

Es gibt insgesamt \(15\) solche Zahlen.
4156365
Bestimme die größte und die kleinste achtstellige natürliche Zahl, in der die Ziffer \(3\) genau fünfmal vorkommt.

Denkanstöße

- Welche Ziffern außer der \(3\) helfen dir dabei, eine besonders große oder eine besonders kleine Zahl zu bilden? - Denke daran, dass an der höchsten Stelle keine Null stehen darf. - Prüfe bei jedem Vergleichskandidaten, ob die Ziffer \(3\) wirklich genau fünfmal vorkommt.

Lösung

1. Für die größte Zahl dürfen drei Stellen andere Ziffern als \(3\) enthalten. Dort wählt man jeweils \(9\) und setzt diese Ziffern möglichst weit nach vorne. So entsteht \(99\,933\,333\). 2. Für die kleinste Zahl sind für die drei anderen Stellen \(1\), \(0\) und \(0\) am günstigsten. Die Zahl darf nicht mit \(0\) beginnen, also setzt man zuerst die \(1\), danach die beiden Nullen und anschließend die fünf Dreien. So entsteht \(10\,033\,333\).

Antwort

Größte Zahl: \(99\,933\,333\); kleinste Zahl: \(10\,033\,333\).
4156375
Betrachte siebenstellige natürliche Zahlen. Bestimme jeweils die größte und die kleinste Zahl mit den folgenden Eigenschaften: a) Die Zahl enthält genau fünf Nullen. b) Die Zahl enthält genau vier Nullen.

Denkanstöße

- Wie viele Stellen bleiben für Ziffern ungleich Null frei, wenn die Anzahl der Nullen feststeht? - Wo müssen die Nullen stehen, damit eine Zahl besonders groß wird? Wo müssen sie stehen, damit sie besonders klein wird? - Welche Ziffern ungleich Null eignen sich, damit die Zahl möglichst klein wird?

Lösung

1. Bei fünf Nullen bleiben zwei Stellen für Ziffern von \(1\) bis \(9\). Die größte Zahl erhält man mit zwei Neunen vorne: \(9\,900\,000\). Für die kleinste Zahl steht vorne eine \(1\), danach folgen fünf Nullen und am Ende noch eine \(1\): \(1\,000\,001\). 2. Bei vier Nullen bleiben drei Stellen für Ziffern von \(1\) bis \(9\). Die größte Zahl ist \(9\,990\,000\). Für die kleinste Zahl setzt man eine \(1\) vorne, dann die vier Nullen und anschließend zwei weitere Einsen: \(1\,000\,011\).

Antwort

a) Größte: \(9\,900\,000\), kleinste: \(1\,000\,001\) b) Größte: \(9\,990\,000\), kleinste: \(1\,000\,011\)
4156455
Eine \(5\)-stellige Zahl hat genau eine Ziffer, die zweimal vorkommt. Die anderen drei Ziffern sind voneinander und von der doppelten Ziffer verschieden. a) Wie klein kann die Quersumme einer solchen Zahl sein? Gib ein Beispiel an. b) Wie groß kann die Quersumme höchstens sein? Gib ein Beispiel an.

Denkanstöße

- Wie viele verschiedene Ziffern braucht man für eine \(5\)-stellige Zahl, wenn eine doppelt und die anderen einfach vorkommen? - Welche Ziffern solltest du wählen, um eine möglichst kleine Summe zu erhalten? - Welche Ziffer sollte man doppelt nehmen, um das Ergebnis klein oder groß zu machen? - Denk daran, dass eine Zahl nicht mit der Ziffer \(0\) beginnen darf.

Lösung

1. Insgesamt braucht man vier verschiedene Ziffern: eine davon zweimal und drei weitere jeweils einmal. 2. Für die kleinste Quersumme nimmt man \(0,1,2,3\) und verwendet die kleinste Ziffer \(0\) zweimal. Die Ziffern sind also \(0,0,1,2,3\). Ihre Summe ist \(6\). Eine mögliche fünfstellige Zahl ist \(10\,023\). 3. Für die größte Quersumme nimmt man \(9,8,7,6\) und verwendet die größte Ziffer \(9\) zweimal. Die Summe ist \(9 + 9 + 8 + 7 + 6 = 39\). Eine mögliche Zahl ist \(99\,876\).

Antwort

a) Die kleinste Quersumme ist \(6\) (Beispiel: \(10\,023\)). b) Die größte Quersumme ist \(39\) (Beispiel: \(99\,876\)).
4156515
Wie viele \(4\)-stellige Zahlen haben eine Quersumme von genau \(4\)? Gib alle diese Zahlen an.

Denkanstöße

- Die erste Ziffer einer vierstelligen Zahl darf niemals eine Null sein. - Notiere dir alle Gruppen von vier Ziffern, die zusammen \(4\) ergeben, zum Beispiel \(2,1,1,0\). - Bilde aus jeder Gruppe alle möglichen Zahlen und achte darauf, keine zu vergessen. - Gehe geordnet vor, zum Beispiel nach der ersten Ziffer.

Lösung

1. Die vier Ziffern müssen zusammen \(4\) ergeben. Dabei darf die erste Ziffer nicht \(0\) sein. 2. Mit den Ziffern \(4,0,0,0\) ist nur \(4000\) möglich. 3. Mit \(3,1,0,0\) entstehen \(3100,3010,3001,1300,1030,1003\). 4. Mit \(2,2,0,0\) entstehen \(2200,2020,2002\). 5. Mit \(2,1,1,0\) entstehen \(2110,2101,2011,1210,1201,1021,1120,1102,1012\). 6. Mit \(1,1,1,1\) ist nur \(1111\) möglich. 7. Insgesamt sind das \(1 + 6 + 3 + 9 + 1 = 20\) Zahlen.

Antwort

Es gibt insgesamt \(20\) solche Zahlen: \(1003, 1012, 1021, 1030, 1102, 1111, 1120, 1201, 1210, 1300, 2002, 2011, 2020, 2101, 2110, 2200, 3001, 3010, 3100, 4000\).
4172005
Welche Ziffern von \(0\) bis \(9\) können in das Kästchen eingesetzt werden, damit die Aussage wahr ist? Gib alle Möglichkeiten an. a) \(56\,342 < 56\,\square 42\) b) \(19\,283 > 19\,2\square 3\) c) \(8\square\,765 < 82\,765\)

Denkanstöße

- Vergleiche die beiden Zahlen von links nach rechts. - Suche die Stelle, an der das Kästchen steht. - Muss die gesuchte Ziffer dort größer oder kleiner als die andere Ziffer sein? - Denke daran, dass auch \(0\) eingesetzt werden kann.

Lösung

1. In a) sind alle Stellen außer der Hunderterstelle gleich. Die Ziffer im Kästchen muss größer als \(3\) sein. Möglich sind \(4, 5, 6, 7, 8, 9\). 2. In b) sind alle Stellen außer der Zehnerstelle gleich. Die Ziffer im Kästchen muss kleiner als \(8\) sein. Möglich sind \(0, 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7\). 3. In c) entscheidet die Tausenderstelle. Die Ziffer im Kästchen muss kleiner als \(2\) sein. Möglich sind \(0\) und \(1\).

Antwort

a) \(4, 5, 6, 7, 8, 9\) b) \(0, 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7\) c) \(0, 1\)
4172195
Bestimme zwei natürliche Zahlen: Der Nachfolger der kleineren Zahl ist um \(5\) kleiner als der Vorgänger der größeren Zahl. Die Summe der beiden Zahlen beträgt \(27\).

Denkanstöße

- Bestimme zuerst den Abstand zwischen der kleineren und der größeren Zahl. - Gehe vom kleineren Wert über seinen Nachfolger und den Vorgänger der größeren Zahl bis zur größeren Zahl. - Wie kannst du eine bekannte Summe auf zwei Zahlen verteilen, wenn ihr Unterschied bekannt ist?

Lösung

1. Vom kleineren Wert bis zu seinem Nachfolger ist es \(1\) Schritt. Dieser Nachfolger liegt \(5\) unter dem Vorgänger der größeren Zahl; bis dorthin sind es weitere \(5\) Schritte. Vom Vorgänger bis zur größeren Zahl ist es noch \(1\) Schritt. Die größere Zahl ist daher insgesamt \(1 + 5 + 1 = 7\) größer als die kleinere. 2. Von der Summe \(27\) wird dieser Unterschied abgezogen: \(27 - 7 = 20\). 3. Die verbleibenden \(20\) werden gleichmäßig auf beide Zahlen verteilt: \(20 : 2 = 10\). Das ist die kleinere Zahl. 4. Die größere Zahl ist \(10 + 7 = 17\). 5. Kontrolle: \(10 + 17 = 27\), und der Nachfolger \(11\) ist um \(5\) kleiner als der Vorgänger \(16\).

Antwort

Die beiden Zahlen sind \(10\) und \(17\).
4172205
Der Nachfolger einer zweistelligen natürlichen Zahl ist genauso groß wie der Vorgänger einer dreistelligen natürlichen Zahl. Welche Zahlenpaare erfüllen diese Bedingung?

Denkanstöße

- Wie groß ist der Abstand zwischen zwei Zahlen, wenn der Nachfolger der ersten zugleich der Vorgänger der zweiten ist? - An welcher Stelle wechselt eine Zahl von zweistellig zu dreistellig? - Prüfe die zweistelligen Zahlen unmittelbar vor diesem Übergang.

Lösung

1. Liegen Nachfolger der kleineren Zahl und Vorgänger der größeren Zahl auf derselben Zahl, dann unterscheiden sich die beiden gesuchten Zahlen um \(2\). 2. Eine zweistellige Zahl ist höchstens \(99\), eine dreistellige Zahl ist mindestens \(100\). 3. Nur die zweistelligen Zahlen direkt vor diesem Stellenübergang kommen infrage: - \(98 + 2 = 100\), also \((98, 100)\). - \(99 + 2 = 101\), also \((99, 101)\). 4. Für kleinere zweistellige Zahlen wäre die um \(2\) größere Zahl noch zweistellig; größere zweistellige Zahlen gibt es nicht.

Antwort

Die möglichen Zahlenpaare sind \((98, 100)\) und \((99, 101)\).
4172275
Betrachte alle fünfstelligen Zahlen, die aus genau drei Vieren und genau zwei Siebenen bestehen. a) Bestimme die kleinste dieser Zahlen. b) Bestimme die größte dieser Zahlen. c) Berechne den Unterschied, also die Differenz, zwischen der größten und der kleinsten dieser Zahlen.

Denkanstöße

- An welcher Stelle muss eine große Ziffer stehen, damit die gesamte Zahl möglichst groß wird? - Was musst du tun, um den Unterschied zwischen zwei Zahlen zu finden? - Schreibe die Zahlen untereinander, um die Differenz leichter berechnen zu können.

Lösung

1. Um die kleinste Zahl zu erhalten, stehen die kleineren Ziffern \(4\) auf den höchsten Stellenwerten: \(44\,477\). 2. Um die größte Zahl zu erhalten, stehen die größeren Ziffern \(7\) auf den höchsten Stellenwerten: \(77\,444\). 3. Die Differenz ist \(77\,444 - 44\,477 = 32\,967\).

Antwort

a) \(44\,477\) b) \(77\,444\) c) \(32\,967\)
4172425
Finde die gesuchte Zahl anhand der folgenden Hinweise: - Die Zahl hat \(4\) Zehntausender. - Die Tausenderstelle ist um \(3\) größer als die Zehntausenderstelle. - Die Zahl hat keine Hunderter und keine Zehner. - Die Einerstelle ist genau halb so groß wie die Zehntausenderstelle. Gib die Zahl in Ziffernschreibweise und in der Kurzschreibweise mit Stellenwerten (z. B. \(1\,\text{ZT}\,2\,\text{E}\)) an.

Denkanstöße

- Gehe die Hinweise Schritt für Schritt durch und notiere dir die Ziffer für jede Stelle. - Erinnere dich daran, welche Ziffer für „keine“ an einer bestimmten Stelle steht. - Was bedeutet „halb so groß“ mathematisch?

Lösung

1. An der Zehntausenderstelle steht die \(4\). 2. Die Tausenderstelle ist um \(3\) größer: \(4 + 3 = 7\). 3. An der Hunderter- und Zehnerstelle steht jeweils \(0\). 4. Die Einerstelle ist halb so groß wie \(4\): \(4 : 2 = 2\). 5. Damit lautet die Zahl \(47\,002\). In Kurzschreibweise ist das \(4\,\text{ZT}\,7\,\text{T}\,2\,\text{E}\).

Antwort

Ziffernschreibweise: \(47\,002\); Kurzschreibweise: \(4\,\text{ZT}\,7\,\text{T}\,2\,\text{E}\)
4172565
Untersuche vierstellige Zahlen im Zusammenhang mit ihrer Quersumme: a) Bestimme die kleinste vierstellige Zahl mit der Quersumme \(8\). b) Bestimme die größte vierstellige Zahl mit der Quersumme \(8\), bei der alle Ziffern verschieden sind. c) Erkläre, warum es keine vierstellige Zahl mit der Quersumme \(5\) geben kann, bei der alle vier Ziffern verschieden sind.

Denkanstöße

- Was versteht man unter der Quersumme einer Zahl? - Wenn eine Zahl klein sein soll, welche Ziffer sollte dann an der Tausenderstelle stehen? - Probiere für Teil c) aus, wie klein die Quersumme mit vier verschiedenen Ziffern überhaupt sein kann.

Lösung

1. Für die kleinste Zahl muss vorne die kleinste mögliche Ziffer stehen, also \(1\). Danach können zwei Nullen folgen. Für die Einerstelle bleibt \(7\). So entsteht \(1007\). 2. Für Teil b) braucht man vier verschiedene Ziffern mit der Summe \(8\). Möglich sind zum Beispiel \(0,1,2,5\) und \(0,1,3,4\). Die größte Zahl erhält man mit der größten möglichen Tausenderziffer und absteigender Anordnung: \(5210\). 3. Die vier kleinsten verschiedenen Ziffern sind \(0,1,2,3\). Schon ihre Summe ist \(6\). Mit vier verschiedenen Ziffern kann die Quersumme daher nicht nur \(5\) sein.

Antwort

a) \(1007\) b) \(5210\) c) Die kleinsten vier verschiedenen Ziffern \(0,1,2,3\) haben bereits die Summe \(6\). Eine Quersumme von \(5\) ist daher nicht möglich.
4172575
Löse die folgenden Rätsel zu vierstelligen Zahlen: a) Wie lautet die größte vierstellige Zahl, die nur aus ungeraden Ziffern besteht? b) Bestimme die kleinste vierstellige Zahl, die nur aus geraden Ziffern besteht und bei der jede Ziffer nur einmal vorkommt. c) Eine vierstellige Zahl hat an der Hunderterstelle und an der Einerstelle jeweils eine \(0\). Die Tausenderziffer ist genau viermal so groß wie die Zehnerziffer. Bestimme die größte Zahl, die diese Bedingungen erfüllt.

Denkanstöße

- Welche Ziffern sind gerade und welche sind ungerade? - Darf eine vierstellige Zahl mit der Ziffer \(0\) beginnen? - Überlege dir bei Teil c), welche Ziffern für die Zehnerstelle überhaupt infrage kommen, damit das Vierfache davon noch eine einstellige Ziffer ist.

Lösung

1. Ungerade Ziffern sind \(1, 3, 5, 7, 9\). Für die größte Zahl wird an jede Stelle die größte verfügbare ungerade Ziffer gesetzt. Ergebnis: \(9999\). 2. Gerade Ziffern sind \(0, 2, 4, 6, 8\). Die kleinste vierstellige Zahl darf nicht mit \(0\) beginnen, also ist die kleinste Tausenderziffer \(2\). Um die Zahl klein zu halten, setzen wir die kleinsten verbleibenden Ziffern auf die nächsten Stellen: \(0\) auf die Hunderterstelle, \(4\) auf die Zehnerstelle und \(6\) auf die Einerstelle. Ergebnis: \(2046\). 3. Die Zahl hat die Form \(T0Z0\). Es gilt \(T = 4Z\). Mögliche Paare für \((T, Z)\) sind \((4, 1)\) und \((8, 2)\). Da die größte Zahl gesucht ist, wählen wir \(T=8\) und \(Z=2\). Ergebnis: \(8020\).

Antwort

a) \(9999\) b) \(2046\) c) \(8020\)
4172725
Finde alle vierstelligen Zahlen, auf die die folgenden vier Bedingungen gleichzeitig zutreffen: - Die Tausenderziffer ist \(2\). - Die Hunderterziffer ist doppelt so groß wie die Tausenderziffer. - Die Quersumme der Zahl ist \(10\). - Die Zahl ist gerade.

Denkanstöße

- Bestimme zuerst die ersten beiden Ziffern der Zahl mithilfe der ersten beiden Hinweise. - Wie viel fehlt noch von der Summe der ersten beiden Ziffern bis zur Quersumme \(10\)? - Welche Ziffernpaare ergeben an der Zehner- und Einerstelle diese restliche Summe? - Denk daran, woran du an der Einerziffer erkennst, ob eine Zahl gerade ist.

Lösung

1. Die Zahl beginnt mit \(24\), denn die Hunderterziffer ist doppelt so groß wie \(2\). 2. Die ersten beiden Ziffern haben zusammen die Summe \(2 + 4 = 6\). Für Zehner und Einer bleiben also zusammen \(10 - 6 = 4\). 3. Dafür sind die Paare \((0,4), (1,3), (2,2), (3,1), (4,0)\) möglich. 4. Die Zahl soll gerade sein, also muss die Einerziffer gerade sein. Übrig bleiben \((0,4), (2,2)\) und \((4,0)\). 5. Daraus entstehen \(2404, 2422\) und \(2440\).

Antwort

Die gesuchten Zahlen sind \(2404\), \(2422\) und \(2440\).
4172865
Gibt es mehr dreistellige Zahlen mit der Quersumme \(3\) oder mehr dreistellige Zahlen mit der Quersumme \(4\)? Begründe deine Antwort, indem du alle Möglichkeiten übersichtlich aufschreibst.

Denkanstöße

- Gehe geordnet vor und beginne mit der kleinstmöglichen Hunderterziffer. - Wie viele Möglichkeiten gibt es für Zehner- und Einerziffer, wenn die Hunderterziffer feststeht? - Denke daran, dass die Hunderterziffer bei einer dreistelligen Zahl nicht \(0\) sein darf.

Lösung

1. Mit der Quersumme \(3\) gibt es: - bei Hunderterziffer \(1\): \(102,111,120\) - bei Hunderterziffer \(2\): \(201,210\) - bei Hunderterziffer \(3\): \(300\) Das sind insgesamt \(6\) Zahlen. 2. Mit der Quersumme \(4\) gibt es: - bei Hunderterziffer \(1\): \(103,112,121,130\) - bei Hunderterziffer \(2\): \(202,211,220\) - bei Hunderterziffer \(3\): \(301,310\) - bei Hunderterziffer \(4\): \(400\) Das sind insgesamt \(10\) Zahlen. 3. Weil \(10 > 6\) gilt, gibt es mehr dreistellige Zahlen mit der Quersumme \(4\).

Antwort

Es gibt mehr dreistellige Zahlen mit der Quersumme \(4\) (insgesamt \(10\)) als mit der Quersumme \(3\) (insgesamt \(6\)).
4172875
Finde die gesuchte dreistellige Zahl mithilfe der folgenden Hinweise: - Die Quersumme der Zahl ist \(10\). - Die Hunderterziffer ist eine \(4\). - Die Zahl ist gerade. - Alle drei Ziffern sind verschieden. - Die Einerziffer ist kleiner als die Zehnerziffer.

Denkanstöße

- Welche Ziffernpaare ergeben zusammen die restliche Summe, wenn du die Hunderterziffer bereits kennst? - Streiche nacheinander alle Möglichkeiten, die den Bedingungen widersprechen. - Achte genau auf den Unterschied zwischen der Zehner- und der Einerstelle.

Lösung

1. Die Zahl beginnt mit \(4\). Für Zehner- und Einerziffer bleiben daher zusammen \(10 - 4 = 6\). 2. Dafür sind die Paare \((0,6), (1,5), (2,4), (3,3), (4,2), (5,1), (6,0)\) möglich. 3. Weil alle Ziffern verschieden sein müssen, fallen \((2,4), (4,2)\) und \((3,3)\) weg. 4. Die Zahl soll gerade sein. Damit bleiben nur \((0,6)\) und \((6,0)\). 5. Die Einerziffer soll kleiner als die Zehnerziffer sein. Das trifft nur auf \((6,0)\) zu. Die Zahl ist also \(460\).

Antwort

Die gesuchte Zahl ist \(460\).
4172935
Eine sechsstellige Zahl hat genau vier Nullen. Die Summe ihrer Ziffern beträgt \(12\). Bestimme die größte und die kleinste dieser Zahlen.

Denkanstöße

- Wie viele Ziffern der Zahl sind nicht Null? - Finde zuerst alle Paare von Ziffern, deren Summe \(12\) ergibt. - Wie musst du diese Ziffern und die Nullen anordnen, damit die Zahl so groß wie möglich wird? - Wie verhinderst du bei der kleinsten Zahl, dass sie mit einer Null beginnt?

Lösung

1. Eine sechsstellige Zahl mit vier Nullen hat genau zwei Ziffern ungleich Null. Deren Summe muss \(12\) ergeben. Ohne Beachtung der Reihenfolge sind die möglichen Paare \((3, 9), (4, 8), (5, 7)\) und \((6, 6)\). 2. Für die kleinste Zahl steht die kleinste mögliche erste Ziffer \(3\) vorne. Danach folgen die vier Nullen; die \(9\) steht ganz hinten. Ergebnis: \(300\,009\). 3. Für die größte Zahl steht \(9\) vorne und \(3\) direkt dahinter. Die Nullen folgen. Ergebnis: \(930\,000\).

Antwort

Die größte Zahl ist \(930\,000\) und die kleinste Zahl ist \(300\,009\).
4172975
Eine zehnstellige Zahl wird aus den Ziffern \(0\) bis \(9\) so gebildet, dass jede Ziffer genau einmal vorkommt. Bestimme die Quersumme dieser Zahl. Eine zweite zehnstellige Zahl wird so gebildet, dass eine der Ziffern von \(0\) bis \(9\) fehlt und eine andere dafür doppelt vorkommt. Was ist die kleinstmögliche und was die größtmögliche Quersumme für diese zweite Zahl? Begründe deine Überlegungen.

Denkanstöße

- Wie groß ist die Summe, wenn du alle Ziffern von \(0\) bis \(9\) addierst? - Was passiert mit dieser Summe, wenn du eine kleine Ziffer gegen eine große Ziffer austauschst? - Was passiert, wenn du eine große Ziffer weglässt und stattdessen eine kleine Ziffer doppelt nimmst?

Lösung

1. Die Summe aller zehn verschiedenen Ziffern ist \(0 + 1 + 2 + 3 + 4 + 5 + 6 + 7 + 8 + 9 = 45\). Daher hat jede solche erste Zahl die Quersumme \(45\). 2. Wird eine Ziffer \(x\) entfernt und eine Ziffer \(y\) zusätzlich verwendet, lautet die neue Quersumme \(45 - x + y\). 3. Minimal wird sie für \(x = 9\) und \(y = 0\): \(45 - 9 + 0 = 36\). 4. Maximal wird sie für \(x = 0\) und \(y = 9\): \(45 - 0 + 9 = 54\).

Antwort

Die Quersumme der ersten Zahl ist \(45\). Die kleinstmögliche Quersumme der zweiten Zahl ist \(36\), die größtmögliche ist \(54\).
4177055
Löse die folgenden Rätsel zu den natürlichen Zahlen: a) Bestimme die kleinste fünfstellige Zahl, die nur aus den Ziffern \(0\), \(3\) und \(7\) besteht. Dabei muss jede dieser drei Ziffern mindestens einmal in der Zahl vorkommen. b) Finde die größte dreistellige Zahl, deren Quersumme \(15\) ist und deren Einerziffer gerade ist.

Denkanstöße

- Welche Ziffer darf bei einer mehrstelligen Zahl nicht ganz vorne stehen? - Für die kleinste Zahl sollten kleine Ziffern möglichst weit links stehen, ohne die Bedingungen zu verletzen. - Bei Teil b) ist die Hunderterstelle besonders wichtig für die Größe der Zahl. - Welche geraden Einerziffern lassen die Quersumme \(15\) zu?

Lösung

1. Für Teil a) darf die Zahl nicht mit \(0\) beginnen. Die kleinste mögliche erste Ziffer ist \(3\). Danach setzt man möglichst viele Nullen und erfüllt die Bedingung mit der \(7\) an der letzten Stelle. So entsteht \(30\,007\). 2. Für Teil b) soll die Hunderterstelle möglichst groß sein, also zunächst \(9\). Dann müssen Zehner- und Einerziffer zusammen \(6\) ergeben. Damit die Zahl möglichst groß ist und die Einerziffer gerade bleibt, wählt man \(6\) als Zehnerziffer und \(0\) als Einerziffer. So entsteht \(960\).

Antwort

a) \(30\,007\) b) \(960\)
4178575
Bilde die Differenz aus der größten fünfstelligen Zahl, die an der Hunderterstelle eine \(7\) hat, und der kleinsten fünfstelligen Zahl, die aus lauter verschiedenen Ziffern besteht.

Denkanstöße

- Was ist die größtmögliche Ziffer, die du an den Stellen einsetzen darfst, für die es keine Vorgabe gibt? - Darf eine Zahl mit der Ziffer \(0\) beginnen? - Achte darauf, dass bei der zweiten Zahl keine Ziffer doppelt vorkommen darf. - „Differenz“ bedeutet, dass du eine Subtraktion durchführen musst.

Lösung

1. Für die größte fünfstellige Zahl mit einer \(7\) an der Hunderterstelle werden alle anderen Stellen mit \(9\) besetzt. Die Zahl ist \(99\,799\). 2. Die kleinste fünfstellige Zahl mit verschiedenen Ziffern beginnt mit \(1\), danach folgt \(0\), dann \(2, 3, 4\). Die Zahl ist \(10\,234\). 3. Die Differenz ist \(99\,799 - 10\,234 = 89\,565\).

Antwort

\(89\,565\)
4178865
Verwende die Ziffern \(1\), \(2\), \(4\), \(5\), \(7\) und \(8\) genau einmal und bilde daraus zwei dreistellige Zahlen. a) Wie groß kann die Summe der beiden Zahlen höchstens werden? b) Wie klein kann die Summe werden?

Denkanstöße

- Überlege dir, welchen Einfluss eine Ziffer auf den Gesamtwert der Zahl hat, wenn sie an der Hunderter- statt an der Einerstelle steht. - Wie musst du die Ziffern verteilen, damit die Summe besonders groß oder besonders klein wird? - Musst du jede mögliche Anordnung ausprobieren, oder reicht es, die Ziffern passend auf Hunderter-, Zehner- und Einerstellen zu verteilen?

Lösung

1. Für die größte Summe setzt man die größten Ziffern an die Hunderterstellen: \(8\) und \(7\). Danach kommen \(5\) und \(4\) an die Zehnerstellen und \(2\) und \(1\) an die Einerstellen. Zum Beispiel gilt \(852 + 741 = 1593\). 2. Für die kleinste Summe setzt man die kleinsten Ziffern an die Hunderterstellen: \(1\) und \(2\). Danach kommen \(4\) und \(5\) an die Zehnerstellen und \(7\) und \(8\) an die Einerstellen. Zum Beispiel gilt \(147 + 258 = 405\).

Antwort

a) Die größte mögliche Summe ist \(1593\). b) Die kleinste mögliche Summe ist \(405\).
4178885
Du hast die Ziffernkärtchen \(1\), \(2\), \(3\), \(4\), \(5\) und \(6\). Bilde daraus drei zweistellige Zahlen, sodass jedes Kärtchen genau einmal vorkommt. a) Wie groß kann die Summe der drei Zahlen höchstens werden? b) Wie klein kann die Summe werden?

Denkanstöße

- Überlege dir, wie viele Zehner und wie viele Einer du insgesamt zur Verfügung hast. - Welche Ziffern bewirken an der Zehnerstelle die größte Veränderung? - Verteile die Ziffern geordnet auf die drei Zehnerstellen und die drei Einerstellen.

Lösung

1. Für die größte Summe müssen die größten Ziffern \(6,5,4\) an den Zehnerstellen stehen. Die übrigen Ziffern \(3,2,1\) stehen an den Einerstellen. 2. Damit ist die Summe \((6 + 5 + 4) \cdot 10 + (3 + 2 + 1) = 150 + 6 = 156\). 3. Für die kleinste Summe stehen \(1,2,3\) an den Zehnerstellen und \(4,5,6\) an den Einerstellen. 4. Damit ist die Summe \((1 + 2 + 3) \cdot 10 + (4 + 5 + 6) = 60 + 15 = 75\).

Antwort

a) Die größte mögliche Summe ist \(156\). b) Die kleinste mögliche Summe ist \(75\).
4179555
Subtrahiere die Zahl \(2489\) von der kleinsten fünfstelligen Zahl, die aus fünf verschiedenen Ziffern besteht.

Denkanstöße

- Überlege zuerst, welche Ziffern du für die kleinste fünfstellige Zahl verwenden musst. - Beachte, dass an der ersten Stelle keine Null stehen darf, wenn die Zahl fünfstellig sein soll. - Ordne die restlichen Ziffern so an, dass die Zahl insgesamt so klein wie möglich wird.

Lösung

1. Die kleinste fünfstellige Zahl mit fünf verschiedenen Ziffern beginnt mit \(1\). Danach setzt man die kleinste noch mögliche Ziffer \(0\) und anschließend \(2,3,4\). So entsteht \(10\,234\). 2. Nun wird subtrahiert: \(10\,234 - 2489 = 7745\).

Antwort

Das Ergebnis lautet \(7745\).
4179575
Subtrahiere von der größten vierstelligen Zahl mit vier verschiedenen Ziffern die Summe der vier kleinsten ungeraden dreistelligen Zahlen.

Denkanstöße

- Was ist die kleinste ungerade Zahl mit drei Stellen? - Welche Ziffern musst du wählen, um eine möglichst große vierstellige Zahl zu erhalten, wenn keine Ziffer doppelt vorkommen darf? - Berechne zuerst die Summe der vier kleinen Zahlen, bevor du sie von der großen Zahl abziehst.

Lösung

1. Die größte vierstellige Zahl mit vier verschiedenen Ziffern ist \(9876\). 2. Die vier kleinsten ungeraden dreistelligen Zahlen sind \(101,103,105,107\). 3. Ihre Summe ist \(101 + 103 + 105 + 107 = 416\). 4. Damit gilt \(9876 - 416 = 9460\).

Antwort

Das Ergebnis ist \(9460\).
4185725
Streiche aus der Ziffernfolge \(472\,915\,386\) jeweils genau vier Ziffern. 1. Erzeuge so die größtmögliche fünfstellige Zahl. Die Reihenfolge der verbleibenden Ziffern darf nicht verändert werden. 2. Erzeuge aus der ursprünglichen Ziffernfolge die kleinstmögliche fünfstellige Zahl. 3. Berechne die Differenz zwischen der größtmöglichen und der kleinstmöglichen Zahl.

Denkanstöße

- Überlege, welche Ziffer an der vordersten Stelle stehen kann, ohne dass dir für die restlichen Stellen zu wenige Ziffern bleiben. - Wie viele Ziffern darfst du von links überspringen, wenn am Ende noch fünf Stellen übrig sein müssen? - Die Reihenfolge der nicht gestrichenen Ziffern bleibt unverändert.

Lösung

1. Für die größtmögliche Zahl ist die \(9\) an Position \(4\) die größte Ziffer, die noch genügend nachfolgende Ziffern lässt. Danach wird aus \(1, 5, 3, 8, 6\) die \(1\) gestrichen. Es entsteht \(95\,386\). 2. Für die kleinstmögliche Zahl ist die \(1\) an Position \(5\) die kleinste mögliche erste Ziffer. Damit sind bereits die vier vorherigen Ziffern gestrichen; die restlichen Ziffern bleiben erhalten. Es entsteht \(15\,386\). 3. Die Differenz ist \(95\,386 - 15\,386 = 80\,000\).

Antwort

1. \(95\,386\) 2. \(15\,386\) 3. \(80\,000\)
4186545
Wähle vier der Ziffern \(1, 3, 5, 6\) und \(8\) aus und setze sie so in die Kästchen ein, dass zwei zweistellige Zahlen entstehen: \(\square\square - \square\square\). Jede Ziffer darf in einer Aufgabe nur einmal vorkommen. a) Wie musst du die Ziffern einsetzen, damit der Wert der Differenz möglichst groß wird? Gib die Rechnung und das Ergebnis an. b) Wie musst du die Ziffern einsetzen, damit der Wert der Differenz eine möglichst kleine positive Zahl ergibt? Gib die Rechnung und das Ergebnis an.

Denkanstöße

- Welche Stelle hat bei einer zweistelligen Zahl den größeren Einfluss auf ihren Wert? - Für eine große Differenz sollten die beiden Zahlen möglichst weit auseinanderliegen. - Für eine sehr kleine positive Differenz müssen zuerst die Zehnerziffern möglichst nah beieinanderliegen.

Lösung

1. Für die größte Differenz werden die Zehnerstellen möglichst weit auseinander gewählt und die Einer passend ergänzt: \(86 - 13 = 73\). 2. Für eine positive Differenz kleiner als \(3\) müssten die Zehnerziffern der beiden Zahlen direkt aufeinanderfolgen. Unter den gegebenen Ziffern ist dafür nur \(5\) und \(6\) geeignet. 3. Mit \(6\) als Zehnerziffer der größeren Zahl und \(5\) als Zehnerziffer der kleineren Zahl wird der Abstand am kleinsten, wenn die kleine Einerziffer zur größeren Zahl und die große Einerziffer zur kleineren Zahl kommt: \(61 - 58 = 3\). 4. Eine kleinere positive Differenz ist daher nicht möglich.

Antwort

a) \(86 - 13 = 73\) b) \(61 - 58 = 3\)
4186555
Verwende vier der Ziffern \(0, 2, 4, 7\) und \(9\), um zwei zweistellige Zahlen zu bilden und sie zu addieren: \(\square\square + \square\square\). Dabei darf jede Ziffer nur einmal verwendet werden. Beachte, dass eine zweistellige Zahl nicht mit der Ziffer \(0\) beginnen darf. a) Wie lautet die kleinstmögliche Summe, die du bilden kannst? b) Welche Aufgabe ergibt eine Summe, die so nah wie möglich an \(100\) liegt?

Denkanstöße

- Darf die \(0\) an jeder Stelle stehen? Lies die Bedingung genau. - Für eine kleine Summe sollten kleine Ziffern an den Zehnerstellen stehen. - Überlege für b), welche Einerziffern bei einer Summe von genau \(100\) zusammenpassen müssten.

Lösung

1. Für die kleinste Summe müssen die beiden kleinsten möglichen Zehnerziffern verwendet werden: \(2\) und \(4\). Die \(0\) darf nur an einer Einerstelle stehen. Mit den kleinsten übrigen Einerziffern ergibt sich zum Beispiel \(20 + 47 = 67\). 2. Für eine Summe nahe \(100\) gilt zum Beispiel \(20 + 79 = 99\). Der Abstand zu \(100\) beträgt \(1\). 3. Genau \(100\) ist nicht möglich: Dafür müssten die beiden Einerziffern zusammen \(10\) ergeben, damit die Einerstelle der Summe \(0\) wird. Unter \(0, 2, 4, 7, 9\) gibt es kein Ziffernpaar mit der Summe \(10\). 4. Deshalb ist \(99\) so nah wie möglich an \(100\).

Antwort

a) \(67\), zum Beispiel \(20 + 47\) b) \(99\), zum Beispiel \(20 + 79\)
4217295
Finde eine vierstellige Zahl mit diesen Eigenschaften: An der Tausenderstelle steht eine \(7\), an der Zehnerstelle eine \(0\). Vertauscht man die Hunderterziffer und die Einerziffer, wird die Zahl um \(297\) größer. Außerdem ergeben Hunderterziffer und Einerziffer zusammen \(9\). Bestimme die Zahl und gib auch die Zahl an, die nach dem Vertauschen entsteht.

Denkanstöße

- Überlege, wie sich der Wert einer Ziffer ändert, wenn sie von der Einer- an die Hunderterstelle oder umgekehrt wandert. - Welche zwei Ziffern können gleichzeitig den angegebenen Unterschied und die angegebene Summe haben? - Prüfe deine Zahl, indem du die beiden Ziffern wirklich vertauschst und die Differenz bildest.

Lösung

1. Beim Vertauschen von Hunderter- und Einerziffer ändert sich der Wert um ein Vielfaches von \(99\). Da \(297 : 99 = 3\), muss die Einerziffer der gesuchten Zahl um \(3\) größer sein als ihre Hunderterziffer. 2. Zwei Ziffern mit Summe \(9\) und Unterschied \(3\) sind \(3\) und \(6\). Weil die Zahl beim Vertauschen größer wird, steht zuerst \(3\) bei den Hundertern und \(6\) bei den Einern. 3. Mit Tausenderziffer \(7\) und Zehnerziffer \(0\) lautet die gesuchte Zahl \(7306\). 4. Nach dem Vertauschen entsteht \(7603\). Kontrolle: \(7603 - 7306 = 297\).

Antwort

Gesuchte Zahl: \(7306\) Nach dem Vertauschen: \(7603\)
4217475
Gesucht ist die größte fünfstellige natürliche Zahl mit fünf verschiedenen Ziffern. Die Zehnerziffer ist \(1\), die Einerziffer ist \(0\), und die Hunderterziffer ist genau um \(1\) größer als die Tausenderziffer. Bestimme die Zahl und begründe, warum keine größere Zahl alle Bedingungen erfüllt.

Denkanstöße

- Beginne bei der Stelle mit dem größten Stellenwert und versuche dort die größtmögliche zulässige Ziffer zu setzen. - Berücksichtige danach gemeinsam die Bedingung für Tausender- und Hunderterziffer. - Prüfe bei jeder Wahl, ob alle fünf Ziffern verschieden bleiben.

Lösung

1. Für eine möglichst große fünfstellige Zahl muss die Zehntausenderziffer so groß wie möglich sein. Die \(9\) kann dort stehen. 2. Tausender- und Hunderterziffer müssen aufeinanderfolgen, wobei die Hunderterziffer um \(1\) größer ist. Da die \(9\) bereits verwendet wird und alle Ziffern verschieden sein müssen, ist die größte mögliche Tausenderziffer \(7\); dazu gehört die Hunderterziffer \(8\). 3. Mit der vorgegebenen Zehnerziffer \(1\) und Einerziffer \(0\) entsteht \(97\,810\). 4. Eine größere Zahl müsste entweder eine größere Zehntausenderziffer als \(9\) besitzen oder bei gleicher Zehntausenderziffer eine größere zulässige Tausenderziffer als \(7\). Beides ist unmöglich.

Antwort

\(97\,810\)
4355345
Die Stellenwerttafel zeigt eine Zahl. Entferne genau zwei Plättchen so, dass die neue Zahl um genau \(1010\) kleiner ist als die dargestellte Zahl. Von welchen Stellen entfernst du die Plättchen, und wie heißt die neue Zahl?
Abbildung zur Aufgabe 435534

Denkanstöße

- Lies zuerst die Ausgangszahl aus der Stellenwerttafel ab. - Zerlege die gewünschte Verringerung in zwei Stellenwerte. - Prüfe, ob an beiden benötigten Stellen überhaupt ein Plättchen entfernt werden kann.

Lösung

1. Aus der Stellenwerttafel liest man \(52\,184\) ab. 2. Die Verringerung \(1010\) setzt sich aus einem Tausender und einem Zehner zusammen: \(1000 + 10 = 1010\). 3. Deshalb entfernt man ein Plättchen bei T und eines bei Z. 4. Die neue Zahl ist \(52\,184 - 1010 = 51\,174\).

Antwort

Ein Plättchen wird bei T und eines bei Z entfernt. Die neue Zahl ist \(51\,174\).
4356695
Die Stellenwerttafel zeigt eine Zahl. Du darfst genau zwei weitere Plättchen dazulegen. Welche ungeraden Zahlen können so entstehen? Finde alle Möglichkeiten.
Abbildung zur Aufgabe 435669

Denkanstöße

- Lies zuerst die dargestellte Ausgangszahl ab. - Welche Einerziffer braucht die fertige Zahl, damit sie ungerade ist? - Lege danach das zweite Plättchen systematisch in jede noch mögliche Spalte und prüfe, ob dadurch neue Lösungen entstehen.

Lösung

1. Aus der Tafel liest man die Ausgangszahl \(2000\) ab. 2. Damit die neue Zahl ungerade ist, muss nach dem Hinzufügen genau ein Einer-Plättchen vorhanden sein. Also wird eines der beiden neuen Plättchen bei E abgelegt. 3. Das zweite Plättchen kann bei Z, H oder T liegen. Dadurch entstehen \(2011\), \(2101\) und \(3001\). 4. Werden beide neuen Plättchen bei E abgelegt, entsteht \(2002\), also keine ungerade Zahl. Damit ist die Liste vollständig.

Antwort

\(2011\), \(2101\) und \(3001\)
5525975
Fatima sucht eine dreistellige Zahl. Die Hunderterziffer ist \(4\). Die Einerziffer ist doppelt so groß wie die Zehnerziffer. Alle drei Ziffern sind verschieden. Fatima behauptet: „Damit ist die Zahl eindeutig bestimmt.“ Prüfe die Behauptung und gib alle Zahlen an, die zu den Hinweisen passen.

Denkanstöße

- Prüfe systematisch mögliche Zehnerziffern und bestimme jeweils die dazugehörige Einerziffer. - Beachte gleichzeitig die Bedingung, dass alle drei Ziffern verschieden sein müssen. - Eine Behauptung über Eindeutigkeit ist erst bestätigt, wenn nur eine Möglichkeit übrig bleibt.

Lösung

1. Für die Zehnerziffer kommen zunächst nur die Ziffern \(0\) bis \(4\) infrage, weil ihr Doppeltes noch eine einzelne Ziffer sein muss. 2. Bei Zehnerziffer \(0\) wäre auch die Einerziffer \(0\); damit wären nicht alle Ziffern verschieden. Für Zehnerziffer \(1\) entsteht \(412\). 3. Bei Zehnerziffer \(2\) wäre die Einerziffer \(4\) und damit gleich der Hunderterziffer. Für Zehnerziffer \(3\) entsteht \(436\). Bei Zehnerziffer \(4\) wäre die Zehnerziffer gleich der Hunderterziffer. 4. Zehnerziffern von \(5\) bis \(9\) scheiden aus, weil ihr Doppeltes keine einzelne Ziffer mehr ist. 5. Es passen also genau zwei Zahlen: \(412\) und \(436\). Die Hinweise bestimmen die Zahl nicht eindeutig.

Antwort

Fatimas Behauptung ist falsch. Es passen \(412\) und \(436\).
4156345
Liste alle dreistelligen Zahlen mit der Quersumme \(6\) auf, bei denen alle drei Ziffern verschieden sind.

Denkanstöße

- Überlege zuerst, welche drei verschiedenen Ziffern zusammen die Summe \(6\) ergeben können. - Denke daran, dass eine dreistellige Zahl nicht mit der Ziffer \(0\) beginnen darf. - Vertausche bei jeder gefundenen Zifferngruppe die Stellen, um alle möglichen Zahlen zu finden. - Achte darauf, dass in deiner Liste keine Ziffer doppelt in einer Zahl vorkommt.

Lösung

1. Drei verschiedene Ziffern mit der Summe \(6\) können \(0,1,5\), \(0,2,4\) oder \(1,2,3\) sein. 2. Aus \(0,1,5\) entstehen die dreistelligen Zahlen \(105,150,501,510\). Die \(0\) darf nicht vorne stehen. 3. Aus \(0,2,4\) entstehen \(204,240,402,420\). 4. Aus \(1,2,3\) sind alle sechs Anordnungen möglich: \(123,132,213,231,312,321\). 5. Damit sind alle Möglichkeiten erfasst.

Antwort

Die Zahlen sind: \(105, 123, 132, 150, 204, 213, 231, 240, 312, 321, 402, 420, 501, 510\).
4156465
Betrachte \(11\)-stellige Zahlen mit genau neun verschiedenen Ziffern. Eine Ziffer kommt dreimal vor, die anderen acht Ziffern jeweils einmal. Bestimme die kleinste und die größte mögliche Quersumme und begründe deine Ergebnisse.

Denkanstöße

- Du brauchst neun verschiedene Ziffern aus \(0\) bis \(9\). Welche Auswahl macht ihre Summe möglichst klein, welche möglichst groß? - Welche Ziffer aus deiner Auswahl solltest du dreimal verwenden, damit die Quersumme möglichst klein oder möglichst groß wird? - Prüfe zum Schluss, ob sich mit den gewählten Ziffern wirklich eine \(11\)-stellige Zahl bilden lässt.

Lösung

1. Für die kleinste Quersumme nimmt man die neun kleinsten Ziffern \(0,1,2,3,4,5,6,7,8\). Ihre Summe ist \(36\). Wenn die \(0\) dreimal vorkommt, kommen zwei weitere Nullen hinzu und die Quersumme bleibt \(36\). 2. Für die größte Quersumme nimmt man die neun größten Ziffern \(1,2,3,4,5,6,7,8,9\). Ihre Summe ist \(45\). Wenn die \(9\) dreimal vorkommt, kommen zwei weitere Neunen hinzu: \(45 + 9 + 9 = 63\). 3. In beiden Fällen lassen sich die Ziffern so anordnen, dass vorne keine Null steht und tatsächlich eine \(11\)-stellige Zahl entsteht.

Antwort

Die kleinste Quersumme ist \(36\). Die größte Quersumme ist \(63\).
4156525
Finde alle \(5\)-stelligen Zahlen, die eine Quersumme von \(43\) besitzen.

Denkanstöße

- Eine Quersumme von \(43\) ist sehr nah am Maximum für fünf Stellen. Welche Zahl hat die größte Quersumme? - Überlege, wie du die Ziffern von \(99\,999\) verändern musst, damit die Quersumme um \(2\) sinkt. - Kann die fehlende Summe \(2\) an einer Stelle liegen oder auf zwei Stellen verteilt sein?

Lösung

1. Die größte mögliche Quersumme bei fünf Stellen ist \(5 \cdot 9 = 45\), also die Quersumme von \(99\,999\). 2. Für die Quersumme \(43\) müssen insgesamt \(2\) von diesen \(45\) fehlen. 3. Möglichkeit 1: An einer Stelle fehlen beide Einer. Dann steht dort eine \(7\), an den anderen vier Stellen jeweils eine \(9\): \(79\,999, 97\,999, 99\,799, 99\,979, 99\,997\). 4. Möglichkeit 2: An zwei Stellen fehlt jeweils ein Einer. Dann stehen dort zwei Achten und an den übrigen drei Stellen Neunen: \(88\,999, 89\,899, 89\,989, 89\,998, 98\,899, 98\,989, 98\,998, 99\,889, 99\,898, 99\,988\). 5. Insgesamt gibt es \(5 + 10 = 15\) solche Zahlen.

Antwort

Es gibt \(15\) solche Zahlen: \(79\,999, 97\,999, 99\,799, 99\,979, 99\,997, 88\,999, 89\,899, 89\,989, 89\,998, 98\,899, 98\,989, 98\,998, 99\,889, 99\,898, 99\,988\).
4165635
Du hast die Ziffernkarten \(0, 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9\). Bilde daraus zwei fünfstellige Zahlen, sodass jede Ziffer genau einmal vorkommt. Die Summe dieser beiden Zahlen soll so nah wie möglich an \(80\,000\) liegen. Finde zwei solche Zahlen und berechne ihre Summe. Wie groß ist der Abstand zu \(80\,000\)?

Denkanstöße

- Suche zuerst zwei fünfstellige Zahlen, deren Summe sehr nahe bei \(80\,000\) liegt. - Prüfe bei einem guten Treffer, ob wirklich jede Ziffer genau einmal benutzt wurde. - Wenn du den Abstand \(1\) erreichst, musst du nur noch prüfen, ob der Abstand \(0\) möglich ist.

Lösung

1. Eine mögliche Wahl ist \(10\,243\) und \(69\,758\). In beiden Zahlen zusammen kommt jede Ziffer von \(0\) bis \(9\) genau einmal vor. 2. Es gilt \(10\,243 + 69\,758 = 80\,001\). Der Abstand zu \(80\,000\) beträgt \(1\). 3. Genau \(80\,000\) ist nicht möglich: In der schriftlichen Addition müsste die Einerstelle durch eine Ziffernsumme von \(10\) entstehen. Wegen der Überträge müssten die Ziffernpaare an der Zehner-, Hunderter- und Tausenderstelle jeweils die Summe \(9\) haben. An der Zehntausenderstelle müssten die beiden Ziffern zusammen \(7\) ergeben. 4. Dann wäre die Summe aller verwendeten Ziffern \(10 + 9 + 9 + 9 + 7 = 44\). Die Ziffern von \(0\) bis \(9\) haben zusammen aber die Summe \(45\). Deshalb ist \(80\,000\) unmöglich. 5. Ein Abstand von \(0\) ist also unmöglich, ein Abstand von \(1\) wird erreicht. Ein kleinerer Abstand ist damit nicht möglich.

Antwort

Eine mögliche Wahl ist \(10\,243\) und \(69\,758\). Ihre Summe ist \(80\,001\). Der Abstand zu \(80\,000\) beträgt \(1\).
4166455
Benutze alle zehn Ziffernkarten von \(0\) bis \(9\) genau einmal, um zwei fünfstellige Zahlen zu bilden. Finde eine Additionsaufgabe, deren Ergebnis so nah wie möglich an \(100\,000\) liegt. Wie groß ist der Abstand zu \(100\,000\)?

Denkanstöße

- Suche zuerst zwei fünfstellige Zahlen, deren Summe unmittelbar unter oder über \(100\,000\) liegen könnte. - Prüfe bei einem guten Treffer, ob jede Ziffer genau einmal vorkommt. - Wenn du den Abstand \(1\) erreichst, musst du nur noch klären, ob der Abstand \(0\) möglich ist.

Lösung

1. Eine mögliche Wahl ist \(49\,876 + 50\,123 = 99\,999\). Dabei werden alle Ziffern von \(0\) bis \(9\) genau einmal verwendet. 2. Der Abstand von \(99\,999\) zu \(100\,000\) beträgt \(1\). 3. Genau \(100\,000\) ist nicht möglich: In der schriftlichen Addition müsste die Einerstelle durch eine Ziffernsumme von \(10\) entstehen. Wegen der Überträge müssten die Ziffernpaare an der Zehner-, Hunderter-, Tausender- und Zehntausenderstelle jeweils die Summe \(9\) haben. 4. Dann wäre die Summe aller verwendeten Ziffern \(10 + 9 + 9 + 9 + 9 = 46\). Die Ziffern von \(0\) bis \(9\) haben zusammen aber nur die Summe \(45\). Deshalb ist \(100\,000\) unmöglich. 5. Ein Abstand von \(0\) ist also unmöglich, ein Abstand von \(1\) wird erreicht. Ein kleinerer Abstand ist damit nicht möglich.

Antwort

Eine mögliche Aufgabe ist \(49\,876 + 50\,123 = 99\,999\). Der Abstand zu \(100\,000\) beträgt \(1\).
4172995
Die Quersumme einer sechsstelligen Zahl ist genau \(5\). a) Wie viele Nullen kann eine solche Zahl höchstens enthalten? Gib ein Beispiel für eine solche Zahl an. b) Wie viele verschiedene Ziffern kann eine solche Zahl höchstens haben? Nenne die Ziffern eines möglichen Beispiels. c) Welches ist die kleinstmögliche sechsstellige Zahl mit der Quersumme \(5\)?

Denkanstöße

- Erinnere dich daran, dass eine Zahl nicht mit der Ziffer \(0\) beginnen darf. - Wenn du viele Nullen haben willst, was bedeutet das für den Wert der anderen Ziffern? - Untersuche die Summe der kleinsten verschiedenen Ziffern \(0, 1, 2, 3, \dots\). Was folgt daraus für Teil b)? - Welche Ziffern möchtest du möglichst weit vorne haben, wenn die Zahl klein werden soll?

Lösung

1. Eine sechsstellige Zahl darf nicht mit \(0\) beginnen. Für möglichst viele Nullen kann die erste Ziffer die ganze Quersumme \(5\) liefern. Dann sind die übrigen fünf Ziffern \(0\). Beispiel: \(500\,000\). Es sind also höchstens \(5\) Nullen möglich. 2. Vier verschiedene Ziffern sind unmöglich, denn schon die vier kleinsten verschiedenen Ziffern haben die Summe \(0 + 1 + 2 + 3 = 6\). Drei verschiedene Ziffern sind möglich, zum Beispiel \(0, 1, 4\) in \(100\,004\). 3. Für die kleinstmögliche Zahl steht vorne die kleinste mögliche Ziffer ungleich Null, also \(1\). Die restliche Quersumme \(5 - 1 = 4\) steht möglichst weit rechts. So entsteht \(100\,004\).

Antwort

a) Höchstens \(5\) Nullen, zum Beispiel bei \(500\,000\) b) Höchstens \(3\) verschiedene Ziffern, zum Beispiel \(0, 1, 4\) c) \(100\,004\)
4178875
Verwende die Ziffern \(0\), \(3\), \(4\), \(5\), \(8\) und \(9\) genau einmal, um zwei dreistellige Zahlen zu bilden. Beachte, dass eine dreistellige Zahl nicht mit der Ziffer \(0\) beginnen darf. a) Bestimme die größtmögliche Differenz, die man durch Subtraktion dieser beiden Zahlen erhalten kann. b) Bestimme die kleinstmögliche positive Differenz.

Denkanstöße

- Für a): Welche Ziffern sollten möglichst weit links in der größeren und in der kleineren Zahl stehen? - Für b): Wenn zwei dreistellige Zahlen sehr nah beieinanderliegen, wie können sich ihre Hunderterziffern unterscheiden? - Prüfe die möglichen benachbarten Hunderterziffern getrennt und ordne die übrigen Ziffern jeweils so, dass der Abstand möglichst klein wird.

Lösung

1. Für die größtmögliche Differenz wird die größere Zahl möglichst groß und die kleinere aus den übrigen Ziffern möglichst klein gebildet: \(985 - 304 = 681\). 2. Für eine sehr kleine positive Differenz müssen die Hunderterziffern benachbart sein. Mit den vorhandenen Ziffern kommen dafür die Paare \(3\) und \(4\), \(4\) und \(5\) sowie \(8\) und \(9\) infrage. 3. Beim Paar \(3\) und \(4\) erhält man den kleinsten Abstand mit \(405 - 398 = 7\). 4. Beim Paar \(4\) und \(5\) erhält man \(503 - 498 = 5\). 5. Beim Paar \(8\) und \(9\) ist selbst \(903 - 854 = 49\). Damit ist \(5\) die kleinste mögliche positive Differenz.

Antwort

a) \(681\) b) \(5\)
4183555
Setze die Vorzeichen \(+\) und \(-\) sowie die Ziffern \(4\), \(5\), \(8\) und \(9\) so in die Kästchen ein, dass jede Ziffer und jedes Vorzeichen genau einmal verwendet wird. \(\square\square\square + \square\square\square\) Bestimme die Einsetzungen, für die der Wert der Summe a) möglichst groß wird, b) möglichst klein wird.

Denkanstöße

- Überlege dir, wie sich das Ergebnis ändert, wenn du eine positive und eine negative Zahl addierst. - Welche zweistelligen Zahlen kannst du aus den gegebenen Ziffern bilden? - Wann wird ein Ergebnis einer Addition besonders groß oder besonders klein, wenn die Vorzeichen unterschiedlich sind?

Lösung

1. Um die Summe zu maximieren, wird die größtmögliche positive zweistellige Zahl mit der betragsmäßig kleinsten negativen zweistelligen Zahl kombiniert. Mit den Ziffern \(4,5,8,9\) ergibt sich \((+98)+(-45)=53\). 2. Um die Summe zu minimieren, werden die Vorzeichen vertauscht: \((-98)+(+45)=-53\).

Antwort

a) \((+98) + (-45) = 53\) (oder \((-45) + (+98) = 53\)) b) \((-98) + (+45) = -53\) (oder \((+45) + (-98) = -53\))
4185735
Betrachte die Ziffernfolge \(106\,842\,739\). 1. Bilde die größtmögliche fünfstellige Zahl, indem du genau vier Ziffern streichst. Die übrigen Ziffern müssen in derselben Reihenfolge bleiben. 2. Bilde auf dieselbe Weise die kleinstmögliche fünfstellige Zahl. Die Zahl darf nicht mit \(0\) beginnen. 3. Subtrahiere die kleinere Zahl von der größeren Zahl.

Denkanstöße

- Die übrig gebliebenen Ziffern dürfen ihre Reihenfolge nicht tauschen. - Für eine große Zahl sollte eine möglichst große Ziffer möglichst weit vorne stehen. - Wenn du eine Ziffer auswählst, prüfe, ob danach noch genug Ziffern für die restlichen Stellen übrig sind.

Lösung

1. Für die größtmögliche Zahl ist die \(8\) die größte mögliche erste Ziffer, nach der noch vier Ziffern folgen. Danach wird aus \(4, 2, 7, 3, 9\) die \(2\) gestrichen. Es entsteht \(84\,739\). 2. Für die kleinstmögliche Zahl bleibt zuerst die \(1\), danach die \(0\). Aus dem Rest werden \(6, 8, 4, 7\) gestrichen. Es entsteht \(10\,239\). 3. Die Differenz ist \(84\,739 - 10\,239 = 74\,500\).

Antwort

1. \(84\,739\) 2. \(10\,239\) 3. \(74\,500\)
4186565
Dir stehen die Ziffern \(1, 2, 4, 5, 7\) und \(8\) zur Verfügung. Bilde aus diesen sechs Ziffern zwei dreistellige Zahlen, sodass jede Ziffer genau einmal vorkommt. Subtrahiere die kleinere von der größeren Zahl: \(\square\square\square - \square\square\square\). Finde eine Kombination, bei der das Ergebnis so nah wie möglich an \(200\) liegt. Gib die Rechnung und das Ergebnis an.

Denkanstöße

- Welche Stelle beeinflusst die Größenordnung der Differenz am stärksten? - Prüfe zuerst, um wie viel sich die Hunderterziffern unterscheiden müssen, damit ein Ergebnis nahe bei \(200\) überhaupt möglich ist. - Untersuche danach nur noch die wenigen passenden Hunderterpaare und verteile die restlichen Ziffern möglichst ausgleichend.

Lösung

1. Die letzten beiden Stellen zweier Zahlen aus diesen Ziffern können sich höchstens um \(87 - 12 = 75\) unterscheiden. Unterscheiden sich die Hunderterziffern nur um \(1\), ist die ganze Differenz daher höchstens \(100 + 75 = 175\). Unterscheiden sie sich um \(3\), ist sie mindestens \(300 - 75 = 225\). Für ein Ergebnis möglichst nahe bei \(200\) müssen sich die Hunderterziffern also um \(2\) unterscheiden. 2. Dafür kommen mit den gegebenen Ziffern nur die Paare \(2\) und \(4\) sowie \(5\) und \(7\) infrage. 3. Beim Paar \(2\) und \(4\) bleiben \(1,5,7,8\) übrig. Damit die letzten beiden Stellen den Unterschied von \(200\) möglichst wenig verändern, müssen die Zehnerziffern möglichst nah beieinanderliegen. Nur \(7\) und \(8\) sind benachbart; mit den verbleibenden Einerziffern \(1\) und \(5\) entstehen als beste Werte \(194\) und \(206\), zum Beispiel \(475 - 281 = 194\) und \(481 - 275 = 206\). 4. Beim Paar \(5\) und \(7\) bleiben \(1,2,4,8\) übrig. Wieder sind nur \(1\) und \(2\) als Zehnerziffern benachbart; die Einerziffern \(4\) und \(8\) führen ebenfalls zu den besten Werten \(194\) und \(206\). 5. Der kleinste Abstand zu \(200\) ist daher \(6\).

Antwort

Zum Beispiel \(475 - 281 = 194\) oder \(481 - 275 = 206\). Der kleinste Abstand zu \(200\) beträgt \(6\).

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