Teilbarkeitsregeln
Manche Zahlen haben einfache Teilbar­keits­regeln, andere nicht. Das liegt auch an ihrer Dar­stel­lung zur Basis 10, die eine mehr oder minder günstige Vor­arbeit leistet. Des­halb gibt es ein­fache, allge­mein bekannte Regeln für die Teiler der Zahlen 9, 10, 11 und 100, also für 2, 3, 4, 5, 9, 10, 11, 20, 25, 50 und 100.

1: Jede ganze Zahl ist durch 1 teilbar.
2: Eine Zahl ist durch 2 teilbar, wenn die letzte Stelle durch 2 teilbar ist. Das sind die geraden Zahlen mit 0, 2, 4, 6 oder 8 als End­ziffer.
3: Eine Zahl ist durch 3 teilbar, wenn ihre Quer­summe [1] durch 3 teilbar ist.
4: Eine Zahl ist durch 4 teilbar, wenn die letzten zwei Stellen durch 4 teilbar sind. Das wie­derum ist der Fall, wenn diese beiden zweimal hal­biert werden können.
5: Eine Zahl ist durch 5 teilbar, wenn die letzte Stelle durch 5 teilbar ist. Das sind die Zahlen mit End­ziffer 0 oder 5.
6: Eine Zahl ist durch 6 teilbar, wenn sie durch 2 und durch 3 teilbar ist.
7: Eine Zahl ist durch 7 teilbar, wenn die alter­nie­rende Quer­summe der Dreier­blöcke [4] durch 7 teilbar ist.
8: Eine Zahl ist durch 8 teilbar, wenn die letzten drei Stellen durch 8 teilbar sind. Das wie­derum ist der Fall, wenn diese drei dreimal hal­biert werden können.
9: Eine Zahl ist durch 9 teilbar, wenn ihre Quer­summe [1] durch 9 teilbar ist.
10: Eine Zahl ist durch 10 teilbar, wenn sie auf  0 endet.
11: Eine Zahl ist durch 11 teilbar, wenn die alter­nierende Quer­summe [2] durch 11 teilbar ist.
12: Eine Zahl ist durch 12 teilbar, wenn sie durch 3 und durch 4 teilbar ist.
13: Eine Zahl ist durch 13 teilbar, wenn die alter­nie­rende Quer­summe der Dreierblöcke [4] durch 13 teilbar ist.
14: Eine Zahl ist durch 14 teilbar, wenn sie durch 2 und durch 7 teilbar ist.
15: Eine Zahl ist durch 15 teilbar, wenn sie durch 3 und durch 5 teilbar ist.
16: Eine Zahl ist durch 16 teilbar, wenn die letzten vier Stellen durch 16 teilbar sind. Das wie­derum ist der Fall, wenn diese vier viermal ha­lbiert werden können.
17: Man kann fortgesetzt das Fünf­fache der letzten Ziffer von den übrigen abziehen und den Rest auf Teil­bar­keit prüfen. [5]
18: Eine Zahl ist durch 18 teilbar, wenn sie durch 2 und durch 9 teilbar ist.
19: Man kann fortgesetzt das Doppelte der letzten Ziffer den übrigen zuschla­gen und den Rest auf Teil­bar­keit prüfen. [5]
20: Eine Zahl ist durch 20 teilbar, wenn die letzte Ziffer eine 0 und die vor­letzte gerade ist.
21: Eine Zahl ist durch 21 teilbar, wenn sie durch 3 und durch 7 teilbar ist.
22: Eine Zahl ist durch 22 teilbar, wenn sie durch 2 und durch 11 teilbar ist.
23: Man kann fortgesetzt das Sieben­fache der letzten Ziffer den übri­gen zu­schlagen. [5]
24: Eine Zahl ist durch 24 teilbar, wenn sie durch 3 und durch 8 teilbar ist.
25: Eine Zahl ist durch 25 teilbar, wenn die letzten beiden Stellen durch 25 teilbar sind, also 00, 25, 50 oder 75 lauten.
26: Eine Zahl ist durch 26 teilbar, wenn sie durch 2 und durch 13 teilbar ist.
27: Eine Zahl ist durch 27 teilbar, wenn die Quer­summe der Dreier­blöcke [3] durch 27 teilbar ist.
28: Eine Zahl ist durch 28 teilbar, wenn sie durch 4 und durch 7 teilbar ist.
29: Man kann fortgesetzt das Drei­fache der letzten Ziffer den übrigen zuschla­gen. [5]
30: Eine Zahl ist durch 30 teilbar, wenn sie auf 0 endet und durch 3 teilbar ist.
37: Eine Zahl ist durch 37 teilbar, wenn die Quer­summe der Dreier­blöcke [3] durch 37 teilbar ist.

Sollte die genannte Quersumme zu groß sein, kann von ihr aber­mals eine gleich­artige Quer­summe gebildet werden. Alle genannten Quer­summen­bildungen und Abschnei­dungen endstän­diger Ziffern erhalten den Divi­sions­rest. Anders in den mit [5] bezeich­neten Fällen. Sie testen nur auf Teil­barkeit.

Selbstverständlich kann zur Prü­fung sowohl der Ausgangs­zahl als auch der Quer­summen oder Abschnei­dungen stets ein Viel­faches des Divi­sors zu- oder abge­schlagen werden. Beispiel: 789 divi­diert durch 7 läßt den Rest 5, weil 789−100⋅7=89 es tut, aber auch 789−777=12.

Ist eine Quersumme negativ, so kann das Vor­zeichen igno­riert werden, sofern man nur an Teil­bar­keit inter­essiert ist. Beispiel: 18291 hat die alter­nie­rende Quer­summe 1−9+2−8+1=−13 und ist nicht durch 11 teilbar, weil +13 es nicht ist. Doch Vorsicht: +13 läßt den Rest 2, doch 18291 den Rest 9.

Bei Quersummen von Dreier­blöcken kann eine schwer im Kopf teilbare Zahl übrig­bleiben. Dann mag man zu alter­nativen Regeln greifen, die nur für kleine Zahlen sinn­voll sind. Prak­tisch bleibt nur der Fall 7, in dem man die verdop­pelten Hunderter den verblei­benden zwei Endziffern zuschlagen kann. Beispiel: 456 führt auf 56+2⋅4=64. Beide Zahlen lassen bei Division durch 7 den Rest 1.

[1] Die Quersumme einer Zahl ist die Summe ihrer Ziffern. Bei­spiel: 123456 hat die Quer­summe 1+2+3​+4+5+6=21. Syste­mati­scher wäre 6+5+4​+3+2+1=21.

[2] Die alternierende Quersumme entsteht dadurch, daß die Ziffern hinten mit den Einern begin­nend abwech­selnd addiert und subtra­hiert werden. Beispiel: 123456 hat die alter­nie­rende Quer­summe 6−5+4−3+2−1=3.

[3] Die Quersumme der Dreier­blöcke ensteht dadurch, daß hinten begin­nend jeweis drei Ziffern als Zahl von 0 bis 999 inter­pre­tiert addiert werden. Beispiel: 12.345.678 hat Quersumme der Dreierblöcke 678+345​+12=1034, nicht 123+456+78 oder 123+456+780.

[4] Die alternierende Quer­summe der Dreier­blöcke entsteht dadurch, daß hinten begin­nend jeweils drei Ziffern als Zahl von 0 bis 999 inter­pre­tiert abwech­selnd addiert und subtra­hiert werden. Beispiel: 1.234.567.890 hat die alter­nie­rende Quer­summe der Dreier­blöcke 890−567​+234−1=556, nicht 1−234​+567−890.

[5] Solche Regeln kommen immer dann zum Zuge, wenn einem keine besseren ein­fallen. Vorsicht: Sie testen nur die Teilbar­keit und liefern nicht den Divi­sions­rest.

7

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Die einfachste ohne Kenntnis ausge­fallener Regeln einsetz­bare Methode, die Teil­bar­keit zu prüfen, besteht schlicht und ergrei­fend darin, die Divi­sion auszu­führen. Da es nicht auf das Ergeb­nis, sondern nur auf den Divi­sions­rest ankommt, können zahl­reiche Verein­fachun­gen genutzt werden. Zum Beispiel:
123456 : 7            2345678 : 23     3456789 : 37
 53                     45              4597         459=456+3
  44                    226              6018        601=597+4
   25                    197               249        24=018+6
    46 → nicht teilbar    138 → teilbar     27 → Rest 27
Im linken Beispiel wurde ledig­lich darauf ver­zichtet, die abzu­ziehen­den Viel­fachen von 7 zu notie­ren. Der Divi­sions­vorgang ist im Prinzip unge­kürzt. Im mitt­leren Beispiel konnte der glück­liche Umstand der füh­ren­den 23 zu einer Verein­fachung genutzt werden. Im dritten stecken schon etwas mehr Kennt­nisse: Dreimal wurde ausge­nutzt, daß 999 durch 37 teil­bar ist. Deshalb konnte aus den vier­stelli­gen Zwischen­ergeb­nissen die füh­rende Ziffer gestri­chen und den verblei­benden drei zuge­schlagen werden. Im letzten Schritt wurde die beliebte Tat­sache genutzt, daß alle drei­stel­ligen Schnaps­zahlen durch 37 teilbar sind. Je mehr glück­liche Umstände man kennt und sieht, desto zügiger geht es. Nochmals die ersten beiden Beispiele etwas geschickter:
123456 : 7             2345678 : 23               
123456 hinten 56 weg   2345678 vorne 23 weg
1234   hinten 14 weg     45678 von 46000 abgezogen
122    nicht teilbar       322 teilbar
Im linken Fall konnte man durch Subtraktion von 56 zwei Nullen errei­chen und streichen, im rechten aus­nutzen, daß es auf das Vorzei­chen nicht ankommt. Der Schreib­aufwand redu­ziert sich weiter, wenn man nicht wie hier darge­stellt die Zwischen­ergeb­nisse notiert, sondern einfach Ziffern streicht oder über­schreibt. In ein­fachen Fällen ist sogar die gesamte Durch­führung im Kopf möglich.

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Da haben Sie ja eine wunderbare Liste erstellt, alle diese alten Regeln (bis Punkt 9), gingen über die Jahre verloren und sind jetzt wieder wachgerufen worden. Danke.

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Der praktische Wert war auch vor der Ver­brei­tung des Taschen­rechners gering. Trotzdem sollte in den Schulen weiter­hin versucht werden, neben den trivi­alen Regeln auch die für 7 zu unter­richten. Wie das Ziehen der Quadrat­wurzel von Hand ver­mit­telt es gewisse Ein­sichten.

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Man kann eine Regel für die Teilbarkeit durch n finden, indem man sich über­legt, welche Reste bᵢ die i-ten Zehner­poten­zen bei Divi­sion durch n lassen. Eine Zahl a der Ziffern­folge …aaaa₀ läßt dann den gleichen Rest wie die Quersumme

b0·a0 + b1·a1 + b2·a2 + b3·a3 + …

Gelegentlich führt das auf einfache Regeln. Einige Beispiele:

Für n=3 ist b₀=b₁=b₂=…=1, was ein ausge­spro­chener Glücks­fall ist und auf die Quer­summe a₀+a₁​+a₂+… im engeren Sprach­sinne führt. Eine Zahl ist also durch 3 teilbar, wenn die Summe aller Ziffern durch 3 geteilt werden kann.

Für n=11 ergibt sich bᵢ=1 für gerade und bᵢ=10 für unge­rade i. Da 10 und −1 modulo 11 gleich sind, ist eine Zahl durch 11 teilbar, wenn die alter­nie­rende Quer­summe a₀−a₁​+a₂−a₃+… durch 11 geteilt werden kann.

Mit n=7 tut man sich schwerer. Die bᵢ haben eine Periodenlänge von 6. Damit kann man Sechser­blöcke der zu testen­den Zahl addie­ren und muß nur noch die verblei­bende sechs­stel­lige Zahl auf Teil­barkeit prüfen, was keine für Menschen geeig­nete Regel ist. Da aber nicht zufäl­lig bᵢ+bᵢ₊₃=7 ist, können alter­nativ Dreier­blöcke abwech­selnd addiert und subtra­hiert werden. Die Zahl a läßt bei Divi­sion durch n also den gleichen Rest wie die alter­nierende Quer­summe

[a₀+10a₁+100a₂] − [a₃+10a₄+100a₅] + [a₆+10a₇+100a₈] − …

der Dreier­blöcke. Ist das Ergeb­nis mehr als drei­stellig, so kann erneut die Quer­summe gebil­det werden. Wer die verblei­bende Zahl xyz nicht zügig durch 7 zu divi­dieren vermag, der kann wegen b₀=1, b₁=3 und b₂=2 auf 2x+3y+z redu­zieren. Prakti­kabler ist es aber, die Hunder­ter­stelle x verdop­pelt yz zuzu­schlagen, also (10y+z)+2x zu bilden.

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Schon bei 17 versagt die Methode, eine pas­sable Teilbarkeits­regel aus den Divi­sions­resten der Zehner­poten­zen abzu­leiten. Deshalb wurde für 17 darauf ver­zichtet, den Divi­sions­rest zu bestim­men. So konnte wie folgt über­legt werden: 17 teilt 10a+b genau dann, wenn 17 auch 5·(10a+b)=50a+5b teilt, weil 5 und 17 teiler­fremd sind, was wegen 51=3·17 gleich­bedeu­tend dazu ist, daß −a+5b oder schöner a−5b durch 17 zu teilen ist. Also: Um die Teilbar­keit einer Zahl durch 17 zu testen, kann fort­lau­fend das Fünf­fache der letzten Ziffer von den übrigen abge­zogen werden.

Und wer sich fragt, warum meine Liste zwischen 30 und 37 eine Lücke aufweist: Mit 31 geht es analog: 31∣10a+b ⇔ 31∣30a+3b ⇔ 31∣−a+3b ⇔ 31∣a−3b. Also: Um die Teil­barkeit einer Zahl durch 31 zu testen, kann fort­laufend das Drei­fache der letzen Ziffer von den übrigen abgezogen werden.

Mit der unscheinbaren 32 versagt diese Methode, weil deren Viel­fache nie direkt neben eine Zehner­potenz fallen. Es bleibt wohl nur die Fort­setzung der Regeln für 2, 4, 8 und 16: Eine Zahl ist durch 32 teilbar, wenn die letzten fünf Stellen durch 32 teilbar sind. Das ist wenig nützlich, wenn die zu testende Zahl so und so nicht mehr als fünf Stellen abcde hat. Dann kann 16a+8b+4c+10c+d getestet werden. Einfacher ist aber wohl der Versuch, diese letzten fünf Stellen fünfmal durch 2 zu teilen.

Für 33 kann man auf Teilbar­keit durch 3 und 11 testen, also sowohl die einfache als auch die alternierende Quersumme bilden. Da aber 99 sowohl durch 3 als auch durch 11 teilbar ist, bildet man geschickter­weise lieber die Quersumme der Zweier­blöcke und testet diese auf Teilbar­keit durch 33.

Für 34 prüft man auf Teilbarkeit durch 17 und schaut, ob die letzte Ziffer gerade ist. Für 35 tut es die Teilbarkeit durch 7 und eine Endziffer 0 oder 5. Und für 36 reicht es, wenn die Quersumme durch 9 und die beiden Endzif­fern durch 4 zu teilen sind.

Wer Spaß daran hat, kann weiter aufsteigen. Nach 37 mit dem glücklichen Umstand, das wegen 999=27⋅37 die zur  27 analoge Regel gilt, folgen die zusammengesetzten Zahlen 38, 39 und 40. Für 41 greift wieder die neue Methode: Fort­laufend das Vier­fache der letzten Ziffer von den übrigen abziehen.

Der aufmerksame Leser mag einwenden, daß ein Vielfaches der letzten Ziffer den verbleibenen zuzuschlagen oder von ihnen abzu­ziehen, letzt­lich nicht deutlich schneller ist als eine normale schrift­liche Division, weil es sich statt der Division von vorne um eine Multi­plika­tion von hinten handelt. Doch ist die ein­facher und viel­leicht doppelt oder dreimal so schnell, zumindest für kleine Zahlen und für den Menschen.

Ein auf riesige Zahlen angesetzter Computer würde evtl. zunächst Quersummen recht langer Blöcke bilden und auf diese das mensch­liche Verfahren ansetzen oder die Gesamt­zahl einfach divi­dieren. Es sein denn, daß immer und immer wieder durch die gleiche Zahl divi­diert und auch der Rest bestimmt werden muß. Dann kann sich sogar geson­derte Hardware auszahlen, wie die Division durch 28 für die Spur- und Sektor­berech­nung eines Fast­rand‑II-​Trommel­speichers. Für Interes­sierte die Frage: Wann ist eine Zahl durch 28 teilbar, wenn sie nicht dezimal, sondern binär vorliegt?

28 | 999

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