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Hemmes mathematische Rätsel: Welche Zahlen sind gesucht?

Eine Vielzahl bunter Zahlen in Blau, Rot und Gelb ist spiralförmig auf einem weißen Hintergrund angeordnet. Die Zahlen scheinen sich in die Mitte des Bildes zu drehen und erzeugen einen hypnotischen Effekt. Die Anordnung der Zahlen wirkt zufällig, aber die spiralförmige Struktur verleiht dem Bild eine geordnete Dynamik.

Zwei Primzahlen, deren Differenz 2 beträgt, nennt man Primzahlzwillinge. Multipliziert man die beiden Primzahlen eines Zwillingspaars miteinander und bildet von dem Produkt so oft nacheinander die Quersumme, bis man eine einstellige Zahl bekommt, erhält man die Zwillingsquersumme. Finden Sie alle Primzahlzwillinge, deren Zwillingsquersumme nicht 8 ist.

Die beiden kleinsten Primzahlzwillinge sind 3 und 5. Da 3 ∙ 5 = 15 ist, hat die Zwillingsquersumme den Wert 6. Betrachten wir nun nur noch Primzahlen, die größer als 3 sind. Zwischen den beiden Primzahlen eines Zwillingspaars liegt eine gerade Zahl. Da von drei aufeinander folgenden Zahlen immer eine durch 3 teilbar, dies aber keine der beiden Primzahlen sein kann, muss es die gerade Zahl in der Mitte sein. Sie ist folglich ein Vielfaches von 6. Die beiden Primzahlen sind 6n – 1 und 6n + 1, und ihr Produkt beträgt (6n – 1)(6n + 1) = 36n2 – 1. Die einstellige Quersumme einer Zahl ist stets der Rest, der bei der Division dieser Zahl durch 9 bleibt. Da 36 ein Vielfaches von 9 ist, ist der Divisionsrest von 36n2 – 1 durch 9 immer 8. Somit sind die Primzahlzwillinge 3 und 5 die einzigen mit einer Zwillingsquersumme, die nicht 8 ist.

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