Mathematik und Rechnen
Michael Schumacher hält seinen Rückstand von 29 Punkten nicht für hoffnungslos: Dafür gibt es noch keinen Grund. Es gibt mathematisch noch zu viele Möglichkeiten, und wer mich kennt, weiß, dass die Mathematik mir sehr wichtig ist. Doch Mathematik ist glücklicherweise mehr als Rechnen oder Zählen.

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Live 8
Heute lese ich nur von zwei Milliarden Fernseh-Zuschauern der Live-8-Konzerte, vor Tagen wurden noch sechs erwartet. Das stimmt mich versöhnlich, gleich ob man mich als Nachrichtenseher schon dazu zählt oder nicht. Bei sechs Milliarden hätte ich gesagt: Ihr Armen, verkauft Eure Fernseher! Aber bei zweien gehe ich davon aus, daß es sich doch mehr um die Bewohner der Caipi-Welt handelt, mehr um Drogenkonsumenten, denn -produzenten. Die Dritte Welt hat sich mit mir solidarisch gezeigt und das Spektakel vorüberziehen lassen, dessen Echo umgehend verhallt ist und mich an den zwei Milliarden stark zweifeln läßt.

Caipi

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88
Vor ein paar Tagen hielt ich mich mit "1tr8 Frankfurt" noch mit Lästerungen über Sprachverhunzungen wie "be8lich", "gute n8", "es ist vollbr8" oder "interpol8" zurück. Heute bin ich von der Realität überholt. Da wird "Live Aid" zu "Live 8", in einen Gitarrenhals wird ein 8er-Knoten geschlungen wie früher in Penisse und Kanonenrohre. Noch einen drauf setzt das deutsche Bühnenbild mit zwei fetten Zusatz-Achten: "88" für "HH", "Hansestadt Hamburg" oder "Heil Hitler".

Blogtum, Kompetenzteam, 21.06.2005: gebr8, ob8
Thomas Jahn, Huszti und die "beschissene" Seite 88, Spox, 17.09.2012



Wer mit Glatze oder numerierten T-Shirts durch die Gegend stolziert, wird zumeist einen rechtsradikalen Zusammenhang von sich weisen, nimmt ihn oftmals aber billigend in Kauf, wenn dieser erste Eindruck nicht sofort durch weitere Merkmale entkräftet wird. So verwunderten mich anfangs Jacken mit dickem HH, bis ich irgendwann ganz klein Helly Hansen las. Als Rechtsradikaler würde ich mir sofort eine solche Jacke zulegen.

Und wenn Frauen ihre Möpse mit 28 verzieren, dann möchte ich gerne an diese vollkommene Zahl denken, doch leider steht 28=BH nicht für Büstenhalter, sondern für Blood and Honor. Die 18=AH für Adolf Hitler bleibt mehr den plumpen Rechten und ihren Kneipennamen vorbehalten. Sicherlich ist es auch nicht jedermanns Sache, bei 14 auf die 14 Wörter einer rassistischen Äußerung von David Lane zu kommen oder in 311 dreimal 11, also KKK für Ku Klux Klan und nicht Kinder, Küche, Kirche zu erkennen. So vorbereitet will ich 198 als Knobelaufgabe stehen lassen.

18 | 28 | 4/20



Wenn ich mein Blog nicht Zahlwort, sondern "Der Meister s8" genannt hätte, würde ich ihn nunmehr umbenennen. Bisher wäre ich nicht darauf gekommen, daß s8 nicht nur als Abkürzung einer Verhunzung "sacht" des Wortes "sagt" interpretierbar ist, sondern in Analogie zu 198 auch als S=19 und H=8: Sieg Heil! Das soll keine Angst vor Zahlen wie 1347 (MDG, Mit deutschen Gruß) machen, auch gibt es an Zahlen wie 14 (BACH=2+1+3+8=14, DAVID= Daleth+Waw+Daleth=4+6+4=14 ) ältere Rechte. Es schadet aber nicht, kurz nachzudenken, bevor man sie mit der Kleidung zur Schau stellt.

14

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IXC
Die Zahl 89 ist als 100-10-1 nicht irgend­eine. Sie steht im Zusammen­hang mit den Fibo­nacci­zahlen. Doch wer nach ihr googelt, wird zunächst auf ICX als unzu­lässig gebil­dete römi­sche Zahl geführt. Nicht breit erläu­tern will ich, wie man aus einer üblichen in arabi­schen Ziffern geschrie­benen Zahl eine römi­sche bildet, denn die Ziffern sind stur in Zeichen­ketten umsetz­bar. In die andere Rich­tung ist es etwas undurch­sich­tiger, doch im Prinzip das gleiche, sofern die römi­sche Zahl korrekt geschrie­ben ist.

Als ich las, daß unzu­lässig geschrie­bene römi­sche Zahlen in Einzel­fällen wie IC=99 und VC=95 zwar eine direkte Inter­preta­tion zulassen, dies aber schon bei IXC zu Doppel­deutig­keiten (91 oder 89) führe, regte sich in mir spontan Wider­spruch, denn auf den ersten Blick würde ich den Wert einer Zeichen­kette aus den Buchstaben MDCLXVI einfach rekursiv bilden: Einer römischen Zahl­zeichen­kette
z = s1 M s2 M s3 M ... sn M t
würde ich schlicht und ergrei­fend den Wert
w(z) = (1000-w(s1)) + (1000-w(s2)) + ... + (1000-w(sn) + w(t)
     = 1000·n - w(s1) - w(s2) - ... - w(sn) + w(t)
zuordnen, wobei in den Zeichen­ketten s₁ bis sₙ und t kein M mehr vorkommt. Die Werte w(s₁) bis w(sₙ) und w(t) werden in analoger Weise auf die wei­terer Zeichen­ketten zurück­geführt, die neben M auch kein D mehr ent­halten. So fährt man fort, bis nur noch lauter I bleiben, denen man ihre Länge als Wert zuordnet. Ein Bei­spiel:
w(MILLILIDL)
= 1000 + w(ILLILIDL)
= 1000 + 500 - w(ILLILI) + w(L)
= 1500 - (50·3-w(I)-w(I)+w(I)) + 50
= 1400 + 1 + 1 - 1 = 1401
Abstrus und auch wenig erfolg­reich, denn das nach dieser Methode übersetzte

IXC = - IX + C = - (-I+X) + C = - (-1+10) + 100 = 91

befriedigt nicht. Spontan würde doch jeder IXC=89 sagen. Außerdem gibt es für 91 keinen Abkür­zungs­bedarf, denn 91=XCI ist kor­rekt und auch nicht länger. Deshalb die nächste Idee, aufstei­gende Ketten wie IXCD voll­ständig sub­traktiv auszu­werten, also alles vor dem letzten Buch­staben von ihm abzu­ziehen. Damit das nicht in Rech­nerei aus­artet, verfahre ich wie folgt:

In aufsteigenden Ketten werden alle Zeichen bis auf das letzte zur Kenn­zeich­nung der Subtrak­tion in Klein­buch­staben gewan­delt. Anschlie­ßend können große gegen kleine Buch­staben gekürzt werden. Die verblei­benden Groß­buch­staben MDCLXVI werden zu einer Zahl addiert, ebenso die Kleinbuchstaben dclxvi (666!). Die Diffe­renz ist das hoffent­lich positive Ergebnis. Ein Beispiel:
  MILLIXLIDLXMILLI
= MiLLixLiDLxMiLLI
= MMDLLLLLLIxxiiii
= MMDLLLLLLxxiii
= 2800-23 = 2777
Das befriedigt für die Zahl IXC=ixC=Cxi=100-11=89, macht aber auch deutlich, daß es keinen Sinn hat, ein klei­neres Zeichen sowohl links als auch rechts von einem größeren aufzu­führen. So ist VIXI=ViXI=XVIi=XV=15 und (leider) nicht nach der rekur­siven Auffas­sung VIXI=X-(VI)+I=5 und schon gar nicht VIXI=VXII=17.

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Confed-Zahlen
Es ist wieder einmal Zeit, über Zahlen des sehr alltäg­lichen Lebens zu schrei­ben: Heute schalte ich den Fern­seher ein, um mög­licher­weise Tatort zu sehen, da erblicke ich die Gebüh­renver­schwender vor einer Auf­stellung von Confed-​Zahlen.

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Reihe
Bisher habe ich alle Zahlenfolgen wie die der Primzahlen 2,3,5,7,11,13,... nicht Sequenz oder Serie genannt, nur einmal Progression und niemals Reihe. Mit Wörtern wie series, sequence, progression ist auch der englische Sprachgebrauch schwankend. Das führt gelegentlich zu Verwirrungen, doch dient die Vielfalt der Bezeichnungen eigentlich der Verdeutlichung für den Menschen, denn die mathematischen Inhalte ändern sich durch die Bezeichnungen nicht.

Hardy und Wrigth überschreiben mehrere Kapitel ihres Zahlentheorie-Buches mit "The Series of Primes", darunter auch ein Abschnitt "The sequence of primes". Sie unterscheiden also zwischen einer aufzählenden Abfolge (sequence) und der Gesamtheit (series), gleichwohl damit nicht einfach die Menge der Primzahlen (set of primes) gemeint ist. Die Übersetzungen sind nun nicht einfach Sequenz (sequence) und Serie (series) oder gar Reihe. Die Wörter Sequenz und Serie erinnern mich zu sehr an eine endlich Abfolge, wie eine Ton-Sequenz oder eine Gewinn-Serie.

Das Wort Reihe ist ganz gefährlich. Von einer Reihe sollte man im Zusammenhang mit Folgen nur sprechen, wenn man die einzelnen Folgeglieder nicht einfach mit Kommas getrennt aufzählt, sondern anders verbindet. Es gibt eine Unzahl von solchen Reihenbildunden, jede hat einen eigenen Namen und nicht in allen kommt das Wort Reihe vor. Die naheliegenste Verknüpfung ist die Addition wie in
1 + 1/2 + 1/3 + 1/4 + 1/5 + 1/6 + ...
Ein solcher Ausdruck heißt einfach Reihe ohne irgendwelche Namenszusätze. Zu jeder Zahlenfolge A kann man eine Summenfolge S und auch eine Reihe R bilden, zu der möglicherweise ein Wert W gehört:
A: a(1),a(2),a(3),a(4),...  1, 1/2, 1/4, 1/8, 1/16, ...
S: s(1),s(2),s(3),s(4),...  1, 3/2, 7/4, 15/8, 31/16, ...
R: a(1)+a(2)+a(3)+a(4)+...  1 + 1/2 + 1/4 + 1/8 + 1/16 + ...
W: w                        2
Man nennt R die Reihe zur Folge A und W den Wert der Reihe R. Umgekehrt heißen R und auch A Reihendarstellung des Wertes W. Dieser Wert W ist der Grenzwert, dem die Summenfolge S zustrebt, wenn man sozusagen die unendlich vielen Additionen ausführt. Das ist natürlich nicht immer der Fall, und es bedürfte einer ordentlichen Definition des Grenzwertes einer Folge. Ich belasse es einmal bei der Sprechweise "sich dem Grenzwert nähern". Beschränkt man sich auf endlich viele Additionen, so erhält man natürlich immer einen Wert s(n)=a(1)+a(2)+a(3)+...+a(n). Dann spricht man auch von einer endlichen Reihe.

Reihen erfreuen sich aus mindestens zwei Gründen einer großen Beliebtheit und füllen wie Integrale viele Seiten von Formelsammlungen. Zum einen hat man oftmals die Glieder einer unendliche Folge zu addieren. Zum anderen gestattet die Reihendarstellung R bzw. A eines Wertes W dessen näherungsweise Berechnung. Im vorangehenden Beispiel ist es zwar interessant die 2 als den Wert der Reihe zu erkennen, die umgekehrte Betrachtung, nämlich die Zerlegung der Zahl 2 in diese Reihe, ist aber von wenig Nutzen, zumal keiner zur Näherung der Zahl 2 diese Reihe benötigt. Für andere Zahlen wie die Eulersche Zahl e=2,718... aber ist eine Zerlegung wie
e = 1/0! + 1/1! + 1/2! + 1/3! + 1/4! + 1/5! + 1/6! + ...
  = 1 + 1 + 1/2 + 1/6 + 1/24 + 1/120 + 1/720 + ...
von mehr Interesse und könnte der näherungsweisen Berechnung der Zahl e dienen. Für die Zahl Pi gibt es ebenfalls eine Unzahl von solchen Reihendarstellungen, und viele Menschenleben sind allein in das Bemühen geflossen, immer schneller der Zahl Pi zustrebende Reihenentwicklungen zu finden, um möglichst schnell möglichst viele Stellen der Zahl Pi berechnen zu können.

Summenfolge | Serienmörder

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Summenfolge
Zu jeder Zahlenfolge a(1), a(2), a(3), ... kann man eine Summenfolge s(1), s(2), s(3), ... bilden, deren n-tes Glied s(n) die ersten n Glie­der der Folge a addiert.

s(n) = a(1)+a(2)+...+a(n), rekursiv s(1)=a(1), s(n)=s(n-1)+a(n) für n>1.

Definierte man die Diffe­renzen­folge als d(n)=a(n)-a(n-1) mit a(0)=0, so wäre die Summen­folge s der Diffe­renzen­folge d wieder die Ausgangs­folge a:

s(n) = d(1)+d(2)+...+d(n) = [a(1)-a(0)]+[a(2)-a(1)]+...+[a(n)-a(n-1)] = a(n)

Gleiches gälte auch für die Diffe­renzen­folge d der Summen­folge s:

d(n) = s(n) - s(n-1) = [a(1)+a(2)+...a(n-1)+a(n)] - [a(1)+a(2)+...+a(n-1)] = a(n)

Definiert man dagegen wie üblich d(n)=a(n+1)-a(n), so ist die Diffe­renzen­folge d der Summen­folge s leider die um eine Position verscho­bene Ausgangs­folge a, denn

d(n) = s(n+1) - s(n) = [a(1)+a(2)+...a(n)+a(n+1)] - [a(1)+a(2)+...+a(n)] = a(n+1)

Bei der Summenfolge s der Diffe­renzen­folge d wird zudem noch das erste Folge­glied a(1) abge­zogen:

s(n) = d(1)+d(2)+...+d(n) = [a(2)-a(1)]+[a(3)-a(2)]+...+[a(n+1)-a(n)] = a(n+1)-a(1)

Auf den ersten Blick scheint daher dier erste Variante die bessere zu sein. Es gibt aber gute Gründe, weshalb man normaler­weise die zweite wählt. Das habe ich in meinem Beitrag zur Diffe­renzen­folge erläutert.

Oberschüler mögen sich sich an das C in unbe­stimmten Inte­gralen erin­nern. Diese Rolle spielt hier -a(1). Die Ver­schie­bung um eine Position entspricht dort nur einer von dx, ist also ver­schwunden.

Summenfolgen sind im allgemeinen inter­essanter als die der Diffe­renzen, was man schon daran erkennt, daß vornehm­lich mit ihrer Betrach­tung gerne von Reihen gesprochen wird. Das hebt sprach­lich die gundlegende Folge als Gesamt­heit hervor, deren Glieder zugun­sten der Partial­summen in den Hinter­grund treten. Insbe­son­dere dann, wenn es vor allem um die Gesamt­summe geht und man sich mit den Summan­den nur abgibt, weil man keinen bes­seren Weg kennt. [1] Ein Beispiel: Die Folge 1, 1/2, 1/4, 1/8, .... heißt deshalb geome­trische Reihe und weniger Folge, weil man an ihren Partial­summen und ganz beson­ders an der Gesamt­summe interessiert ist, die man in diesem einfachen Falle auch kennt, nämlich 2.

Neben der bekannten arithme­tischen und der geome­trischen Reihe sind die Poly­gonal­zahlen ein gutes Beispiel, wo man an den Partial­summen inter­essiert ist, weniger an den Summanden. Die sind einfach Glieder einer auch Progres­sion genannten arith­meti­schen Folge und spielen allen­falls in der Defi­nition und am Anfang von Überle­gungen eine Rolle. Für die n-te zentrierte k-Eckzahl p(k,n) fängt man mit einem Mitten­punkt an und umringt ihn mit k, 2k, 3k, ..., (n-1)k Punkten. Da s(n)=n·(a(1)+a(n))/2=k·n(n+1)/2 die Summen­folge zu a(n)=n·k ist, ergibt sich p(k,n)=1+s(n-1)=1+k·n(n-1)/2. Für die normalen k-Eckzahlen ist es im Prinzip das gleiche.

[1] Manchmal ist es auch umge­kehrt, wenn man beein­druckt davon ist, welche Folge­glieder sich zu einer belieb­ten Zahl addie­ren, wie das in der Leibniz-​Reihe π/4=1-1/3+1/5-1/7+... der Fall ist.

Differenzenfolge | normale und zentrierte Polygonalzahlen

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