1 Waarvoor gebruiken we getallen? Getallen kom je overal tegen. De huisnummers van de huizen in de straat, op verkeersborden, in advertenties in de krant, noem maar op. Soms zijn deze getallen alleen maar bedoeld om iets aan te duiden, als een soort etiketje, een identificatienummer. Bijvoorbeeld, een bankrekeningnummer of een artikelnummer in een winkel wordt gebruikt voor de identificatie van een bankrekening of artikel. Dat zijn geen getallen om mee te rekenen. Ze zijn vaak wel gegroepeerd, bijvoorbeeld alle bankrekeningnummers die met de cijfers 38 beginnen horen bij een bepaalde bank. 1.1 Ken je meer voorbeelden van getallen waarmee niet gerekend wordt en die personen of dingen identificeren? Zijn de getallen gegroepeerd? Huisnummers zijn ook ‘etiketjes’ van een huis, maar hier is de volgorde toch wel van belang. In een straat zal huis nr. 52 dichtbij nr. 58 staan. Maar als het ene nummer even is en het ander oneven, dan wordt het al minder zeker omdat er voor huisnummers vaak een groepering wordt gebruikt. 1.2 Welke groepering(en) van huisnummers ken je? Als je op zoek bent naar huis nr. 619 en je staat voor huis nr. 235 dan moet je waarschijnlijk nog een flink eind lopen. Het verschil van twee nummers, dus het grootste min de kleinste, zegt meestal iets over de afstand tussen de huizen. 1.3 Is het wel eens zinvol om twee huisnummers met elkaar te vermenigvuldigen, met andere woorden, heeft het product van twee huisnummers betekenis? 1.4 Ken je meer voorbeelden waarin getallen als volgnummers worden gebruikt? We gaan het hier vooral hebben over getallen waarmee je rekent. Getallen als ‘drie’ in “Er zijn nog drie beschuitjes in de trommel” of ‘vijf’ in “De vijfde straat na de brug moet je rechtsaf” noemen we natuurlijke getallen. Het zijn de getallen waarmee je telt en waarmee je een aantal aangeeft. Het zijn gehele getallen en ze zijn niet negatief. Met natuurlijke getallen kun je rekenen. Als je de zevende straat na de brug moest afslaan en je slaat de vijfde straat al af, dan ben je twee straten te vroeg afgeslagen. Koop je vier rollen beschuit van ieder dertien beschuitjes en je eet elke dag een beschuitje, dan heb je niet genoeg voor acht weken. 1.5 Hoeveel beschuitjes zou je na zeven weken nog over hebben? Je kent al veel meer getallen dan alleen de natuurlijke getallen. Negatieve getallen, breuken, kommagetallen, en nog meer. Negatieve getallen worden wel eens tekortgetallen genoemd. Als je €57,50 op je rekening hebt staan en je geeft tachtig euro uit, dan wordt je saldo – €22,50, je staat ‘in de min’. Als het vier graden Celsius is en het wordt zes graden kouder, dan wijst de thermometer –2 °C aan. Gebroken getallen of breuken hebben we nodig om te Getallen – versie 18-05-2009 – pagina 1 kunnen delen. Acht pizza’s eerlijk delen met twaalf personen: ieder krijgt 23 pizza. Breuken worden ook rationale getallen genoemd omdat ze een verhouding (ratio) aangeven tussen twee getallen (de teller en de noemer). 1.6 Is het mogelijk dat, als twaalf personen acht pizza’s delen, ieder één stuk pizza krijgt, dus niet twee of meer stukken van verschillende pizza’s? Ga na bij welke aantallen het mogelijk is om de pizza’s met twaalf personen zo te verdelen dat ieder maar één stuk pizza krijgt en dat de verdeling toch eerlijk is. Doe hetzelfde voor dertien en veertien personen. Stellingen van Pythagoras In een rechthoekige, gelijkbenige driehoek (de vorm van een geodriehoek) verhouden de lengtes van de schuine en een korte zijde zich als √2 : 1. Dat kun je bewijzen met de beroemde Stelling van Pythagoras, die overigens al ver vóór Pythagoras bij de Babyloniërs bekend was. Een stelling, wel van Pythagoras en zijn volgelingen (hij was een sekteleider) afkomstig, is dat alle getallen rationaal zijn. De Pythagoreërs hebben veel moeite gedaan om aan te tonen dat √2 als breuk te schijven is, maar dat bleek onmogelijk! Euclides heeft er een mooi bewijs van gegeven waar we later op terugkomen. De Pythagoreërs hielden dit bewijs angstvallig geheim. Volgens de overlevering is zelfs iemand die dit toch bekendmaakte om het leven gebracht. Aan Pythagoras zijn meer curieuze stellingen toegeschreven. “De hemel is harmonie en getal”. “Vriendschap is gelijkheid, gelijkheid vriendschap”. “Jongens moeten voor hun twintigste geen seks hebben”. Naast de gehele getallen en de breuken zijn er nog getallen als π en √2. Je bent ze waarschijnlijk al tegengekomen bij het meten van lengtes: π is de omtrek van een cirkel met diameter 1 en √2 is de lengte van een zijde van een vierkant met oppervlakte 2. Het zijn irrationale getallen, ze zijn niet als een breuk te schrijven. De natuurlijke, gehele, gebroken en irrationale getallen vormen samen de reële getallen. Elk reëel getal heeft een plaats op de getallenlijn en elk punt op de getallenlijn correspondeert met een reëel getal. << ander plaatje, wel op volgorde, ook negatief en (ir)rationaal>> Het reële getallensysteem wordt volledig genoemd. Er zijn geen uitbreiding meer mogelijk die alle belangrijke eigenschappen van de getallen intact laten. 1.7 Bekijk het rekeningafschrift van een bank. Ga voor ieder getal op dit rekeningafschrift na waarvoor het wordt gebruikt en of het bedoeld is om er mee te rekenen. Getallen – versie 18-05-2009 – pagina 2 <<van internet geplukt, privacy-gevoelig…- een bank vragen om een voorbeeld?>> Kernbegrippen Natuurlijke getallen: voor identificatie, volgnummers, aantallen (bijv. 0, 1, 2, 476, 127 978). Gehele getallen: natuurlijke getallen en negatieve gehele getallen (–3, –21, –86 439). Rationale getallen: gehele getallen en breuken ( 85 , 24,89, 3 17 , 1 34 ). Reële getallen: rationale getallen en irrationale getallen (√17, 4π, sin 36°). Elk punt op de getallenlijn komt overeen met een reëel getal. Opgaven 1.8 Geef aan of de getallen in de volgende situaties worden gebruikt voor identificatie, als volgnummer, om een aantal of een hoeveelheid aan te geven en/of om berekeningen mee te kunnen maken. - het getal op de kilometerteller in een auto - het rijnummer en het stoelnummer in een theater - het getal dat je afleest op de snelheidsmeter op een scooter - het nummer van de lijst van een partij die meedoet met verkiezingen - je pincode - de prijs van een huis in euro’s 1.9 Je kent vier getallensystemen: de natuurlijke, gehele, rationale en reële getallen. Geef aan tot welke getalsystemen de volgende getallen horen: 3, 4,8, –2, √15, 0, -π, 3 23 . 1.10 Teken een getallenlijn van -5 tot 5 en plaats daarop de getallen van de vorige opgave. Getallen – versie 18-05-2009 – pagina 3 2 Hoe noteren we getallen? Om op papier bij te houden hoeveel dingen je geteld hebt, kun je een trucje gebruiken dat heet turven. Hiernaast zie je het getal 23 geturfd. Het is de oudste en meest eenvoudige manier om een getal te noteren. 2.1 Schrijf in de turfnotatie de getallen 17 en 9. Tel deze bij elkaar op. We gebruiken in ons moderne talstelsel (onze manier van getallen noteren) niet alleen het streepje, de 1, maar nog negen andere cijfers: 2 tem 9 en 0. Een cijfer is een teken of symbool dat staat voor een van de natuurlijke getallen en het wordt bovendien gebruikt om andere getallen te noteren. Ons talstelsel is afkomstig uit India en via de Arabieren is het in Europa ingevoerd. XI XXX = 30 = 11 In Europa zie je soms op oude gebouwen I = 1 II XII XL = 2 = 12 = 40 jaartallen staan geschreven met III = 3 XIII = 13 L = 50 Romeinse cijfers. Maar ook op IV XIV LX = 4 = 14 = 60 wijzerplaten van klokken en zelfs XV = 15 LXX = 70 V = 5 moderne horloges staan soms Romeinse VI XVI LXXX = 80 = 6 = 16 getallenen. Waarschijnlijk is deze notatie VII XVII XC = 7 = 17 = 90 afkomstig van Etruskische schaapherders VII XVII = 8 = 18 C = 100 die op kerfstokken turfden als ze de I I schapen telden. De Romeinse cijfers IX = 9 XIX = 19 CXI = 111 moeten bij elkaar opgeteld worden, XX = 20 CC X = 10 = 200 behalve als een cijfer wordt gevolgd door een met een hogere cijferwaarde. Want zo’n cijfer moet er juist van worden afgetrokken. CCXXIV = 224 CCC = 300 CD = 400 D = 500 DC = 600 DCC = 700 DCCC = 800 CM = 900 M = 1000 MM = 2000 2.2 In welk jaar is dit gebouw gebouwd? <<plaatje!!>> 2.3 Schrijf je geboortedag, maand en jaar als Romeinse getallen. Let op: schrijf niet meer dan één cijfer voor een cijfer met een hogere waarde, om dit ervan af te trekken (bijvoorbeeld: 8 is niet IIX maar VIII). Een belangrijke ontdekking in de geschiedenis van de talstelsels is het getal nul, dat in het Romeinse talstelsel nog niet voorkomt. De tekens voor de cijfers 1 t.e.m. 9 waren in India meer dan tweeduizend jaar geleden uitgevonden. Ze komen voor in inscripties vanaf de 3e eeuw v. Chr. Maar het duurde tot de 5e eeuw na Chr. dat de nul – het symbool voor niets, of een hoeveelheid van ‘geen enkele’ – zijn intrede deed. Het is een bijzonder natuurlijk getal, het wordt niet gebruikt om te tellen maar wel om een aantal aan te geven. Bijvoorbeeld, het aantal bomen langs een weg kan nul zijn, maar het is onzin om te spreken van de nulde boom. In ons positionele talstelsel vertegenwoordigt de plaats van elk cijfer, van rechts naar links gelezen, een bepaalde waarde: 1, 10, 100, 1000 enz. Het getal 349 (9×1+4×10+3×100) is daardoor een heel ander getal dan 493 (3×1+9×10+4×100). 2.4 Waarom is het cijfer 0 voor de positionele notatie noodzakelijk? Met de tien cijfers 0 tot en met 9 is elk willekeurig natuurlijk getal schrijven. Bij grote getallen van meer dan vier cijfers kunnen groepjes van drie cijfers worden gescheiden door Getallen – versie 18-05-2009 – pagina 4 een spatie (of door een punt). In Angelsaksische landen, China, India en Japan, gebruikt men hiervoor een komma. Bijvoorbeeld, 2 360 000 wordt in Amerika en Japan (en op sommige rekenmachines) geschreven als 2,360,000. 2.5 Wat wordt in Amerika bedoeld met: “This car costs $ 24,500”? En wat voor soort auto koop je in Nederland voor € 24,50? Het positionele talstelsel is niet alleen geschikt om elk natuurlijk getal mee te kunnen schrijven maar ook om berekeningen te maken met deze getallen. Bovendien, met enkele uitbreidingen kunnen we ook andere dan de natuurlijke getallen met cijfers noteren, zoals de negatieve getallen met een minteken vóór het getal. Breuken kennen we in twee geheel verschillende notaties: met een breukstreep of als kommagetal. Eenvoudige breuken worden wel eens met een schuine breukstreep geschreven, bijvoorbeeld ⅝, maar de horizontale breukstreep is meestal duidelijker: 85 . Kommagetallen of decimale getallen of tiendelige breuken zijn een handige schrijfwijze voor breuken waarvan de noemer 10, 100, 1000, enz. is. Bijvoorbeeld: 101 0,1 , 107 0,7 , 483 0,01 , 1000 0,483 . Kommagetallen worden ook gebruikt om een goede benadering te 667 geven van andere breuken en van getallen die niet als breuk te schrijven zijn: 66,667 is 66 1000 en dit is een benadering, in drie decimalen nauwkeurig, van 66⅔. In plaats van een komma schrijft met in landen als Amerika en Japan een punt en daar laat men vaak een enkele 0 voor de komma weg. Een half wordt dan genoteerd als .5. Je kunt dit ook zo op een rekenmachine intikken. 1 100 Percentages zijn een bijzonder soort kommagetallen. Het procentteken % is ontstaan als een slordige schrijfwijze van /100 (cent is Frans voor honderd). Dus 5% is eigenlijk de breuk 5 5/100 of 100 en dat is weer, als kommagetal geschreven: 0,05. Van percentage naar kommagetal is eenvoudig: de komma schuift twee plaatsen naar links. Naast percentage kennen we ook het promillage ‰: per mille (mille is duizend). 2.6 Schrijf eenachtste op zoveel mogelijk manieren. Voor heel erg grote (of kleine) getallen is er de zogenaamde scientific of (natuur)wetenschappelijke notatie. Bijvoorbeeld, de gemiddelde afstand van de aarde tot de zon (een Astronomische Eenheid, AE) is 149 597 870 691 meter. Je rekenmachine kan dit getal niet aan. Je kunt het wel intoetsen, maar je rekenmachine zal dan waarschijnlijk dit laten zien: De onderste regel is ‘rekenmachinetaal’ voor 1,495978707×1011, wat gelijk is aan het getal 1,495978707 keer een 1 met 11 nullen, dus 1,1495978707 100 000 000 000 149 597 870 700 . Praktisch gezien betekent “E11” dat de komma 11 plaatsen naar rechts moet schuiven. Het kan ook voorkomen dat de komma naar links moet: Hier zie je dat 0,00068 gelijk is aan 6,8 ×10-4 (de “E-4” betekent dat de komma 4 plaatsen naar links moet). In de wetenschappelijke notatie begint een getal met een kommagetal dat precies één cijfer (ongelijk aan 0) voor de komma heeft. Getallen – versie 18-05-2009 – pagina 5 2.7 Schrijf de volgende getallen, die hier in wetenschappelijke notatie staan, als een kommagetal: 7,458×105, 5,8977×103, 2,9×10-2, -1,23×10-4. 2.8 Schrijf de volgende getallen in wetenschappelijke notatie: 987654321, 0,0098, 7985,5431. Ons moderne positionele talstelsel is gebaseerd op het grondtal tien. Er zijn ook andere talstelsels die op een ander grondtal zijn gebaseerd. In sommige talen kun je merken dat men vroeger een ander grondtal heeft gebruikt, bijvoorbeeld in het Frans. 2.9 Op welk afwijkend grondtal zijn sommige Franse telwoorden gebaseerd en aan welke getallen kun je dit merken? Klokrekenen is een voorbeeld van het rekenen met afwijkende grondtallen. 15:05 15:10 15:20 2.10 Welke afwijkende grondtallen worden gebruikt 15:25 bij het klokrekenen? Heeft deze afwijking 15:30 invloed op de manier waarop getallen worden 15:40 genoteerd? 2.11 Ebru fietst met constante snelheid. Zij legt 36 kilometer af in 3 uur. In hoeveel minuten legt zij één kilometer af? 2.12 Tjalling schaatst op de schaatsbaan 10 km in 15 minuten. Een rondje is 400 meter. Hoeveel rondjes moet hij schaatsen en hoeveel seconden heeft hij gemiddeld nodig voor een rondje? HV 0738 Kalamata BA 8453 London City HV 0347 Maastricht HV 0602 Funchal BA 0438 London Heathrow KL 0868 Osaka Kansai aankomsttijden Schiphol Wereldrecord 10 km schaatsen Atleet : Sven Kramer Tijd : 12:49,88 Locatie : Heerenveen Datum : 11/02/2007 2.13 In welke andere situaties kom je een afwijkend grondtal tegen? Kernbegrippen Turven, Romeinse getallen Positioneel talstelsel, grondtal Breuk, kommagetal, percentage, promillage Wetenschappelijke notatie Klokrekenen Opgaven 2.14 …. Getallen – versie 18-05-2009 – pagina 6 3 Gebruik maken van het positionele talstelsel Er zijn even getallen en oneven getallen. We hebben het dan over natuurlijke getallen, een ‘even breuk’ bestaat niet. Een even aantal is een aantal dat in twee even grote porties is te verdelen. Even getallen zijn deelbaar door twee, oneven getallen niet. Van negatieve gehele getallen kan nog wel gezegd worden dat ze even of oneven zijn, en dan wordt gekeken naar het getal zonder het minteken. 3.1 Welke getallen zijn oneven: 7, 16, 2045, -393, 0, even is? 1 3 , -1? Hoe zie je aan een getal of het 3.2 Hoe zie je aan een getal of het deelbaar is door 5? En door 10? Kun je ook gemakkelijk zien of een getal deelbaar is door 25? En door 50? En door twee miljoen? Honderd is deelbaar door 4, want 4 × 25 = 100. Om na te gaan of een getal deelbaar is door 4 is het daarom voldoende om naar de laatste twee cijfers te kijken. 3.3 Welke getallen zijn deelbaar door vier: 28, 34, -82, 143, -576, 2898? Hoe zie je precies aan een getal of het deelbaar is door 4? De negenproef Voordat rekenmachines en computers hun intrede Er zijn ook tests om te zien of een getal deden, moesten klerken administratieve berekeningen deelbaar is door 3 en 9. Dit gaat zo: tel met potlood en papier maken en natuurlijk werden er alle cijfers van het getal bij elkaar op. Als wel eens foutjes gemaakt. Het was belangrijk dat de som van de cijfers deelbaar is door 3, berekeningen werden gecontroleerd en een veel dan is het getal zelf ook deelbaar door 3 gebruikte controle was de negenproef. Die gaat als (en andersom: is de som niet deelbaar volgt. door 3 dan het getal ook niet). Een getal is Stel, je vermenigvuldigt de getallen 14837 en 67238 en alleen deelbaar door 9 als de som van de je noteert als product 997601206. Neem nu van de twee cijfers deelbaar is door 9. Bijvoorbeeld: getallen de rest bij deling door 9. Die vind je door de 2757 is deelbaar door 3 maar niet door 9, som van de cijfers te nemen en na te gaan hoeveel dit want 2+7+5+7=24 is wel deelbaar door 3 meer is dan het grootste negenvoud dat niet groter is maar niet door 9. dan deze som. 1+4+8+3+7=23=18+5 dus rest 5. 6+7+2+3+8=32=26=18+8 dus rest 8. 5×8=40=36+4 3.4 Welke getallen zijn deelbaar door 3 en dus rest 4. Nu is 9+9+7+6+0+1+2+0+6=40=36+4 dus welke door 9: 2759, 3987, -759, rest 4. 197836. De negenproef heeft geen fout ontdekt. Maar dat biedt nog geen garantie… het product is niet juist, het goede Er is helaas geen test voor deelbaarheid antwoord is 997610206. Welke soort fouten kan de door 7. Er is er wel een voor 11: tel de negenproef niet ontdekken? cijfers ‘om en om’ bij elkaar op, en neem het verschil van deze twee getallen. Het oorspronkelijke getal is alleen deelbaar door 11 als dit verschil deelbaar is door 11. Bijvoorbeeld: 1749 is deelbaar door 11 want 1+4=5 en 7+9=16 en het verschil 16–5=11 is deelbaar door 11. 3.5 Ga voor elk getal na of het deelbaar is door 2, 3, 4, 5, 9, 10, 11: 294, 2375, 45986, 12765490, 238964. Als je een breuk wilt schrijven als een kommagetal, dan is dit lang niet altijd mogelijk. Bijvoorbeeld, 17 0,14285714285714285714285714285714 afgerond op 32 decimalen: het is Getallen – versie 18-05-2009 – pagina 7 dus niet precies gelijk aan het kommagetal. Je ziet wel de regelmaat in de decimalen: de serie 142857 herhaalt zich. Zo’n kommagetal heet een repeterende breuk. Er is een speciale notatie voor repeterende breuken: het repeterende gedeelte wordt aangegeven door een schuine streep door (of voor) het eerste cijfer en door (of na) het laatste cijfer. Bijvoorbeeld 71 0, /142857/ . Elke breuk is te schrijven als repeterende breuk, al kan de serie cijfers die zich herhaalt wel erg lang worden als de noemer van de breuk veel cijfers heeft. 3.6 Een rekenmachine laat het volgende scherm zien: Schrijf de getallen 8 152 , 358 , 54 137 als repeterende breuken (de laatste breuk heeft een 925 repeterend gedeelte van 6 cijfers). Meestal zijn we helemaal niet geïnteresseerd in veel cijfers in getallen. Bijvoorbeeld, op 1 januari 2009 telde Nederland, volgens het Centraal Bureau voor de Statistiek (CBS), 16 486 587 inwoners. Meestal wordt een getal met zoveel cijfers afgerond: Nederland telde 16 miljoen inwoners, of 16,5 miljoen inwoners, of 16 487 000 inwoners (afgerond op een duizendtal). Let op dat je afgeronde getallen niet nog eens mag afronden: 16,5 miljoen nog eens afgerond op een heel aantal miljoenen wordt 17 miljoen, en dat is niet juist. Getallen met veel (of oneindig veel) cijfers achter de komma (decimalen) worden ook meestal afgerond. Afronden doe je zo. Zet een stippellijn of streepje achter het laatste cijfer dat je wilt behouden. Staat daar een 5 of hoger achter, dan rond je af naar boven door 1 op te tellen bij dat laatste cijfer. Vervolgens mag je de cijfers die achter de stippellijn of het streepje staan door nullen vervangen (of je laat ze weg als ze achter de komma staan). Bijvoorbeeld: 14 587, 86 531 op 2 decimalen afgerond is 14 587, 87 en afgerond op een honderdtal 14 600 . 3.7 Rond de volgende getallen af op 3 decimalen: 0,43726, 43,72694, 0,00084, 23,8995. 3.8 Rond de volgende getallen af op een duizendtal: 43726, 4372694, 379925. Als je in een supermarkt cash betaalt, dan wordt er afgerond op 5 cent nauwkeurig. Bijvoorbeeld, een bedrag van €17,07 wordt afgerond op €17,05 omdat dit bedrag er het dichtst bij ligt, kijk maar op de getallenlijn: 3.9 Rond de volgende bedragen af op 5 cent: €0,43, €12,36, €24,68, €8,256, €9,376. Vaak geeft een groot aantal cijfers ook een verkeerde indruk van de nauwkeurigheid waarmee iets gemeten is. Bijvoorbeeld, stel dat op een verkeersbord staat dat de afstand Apeldoorn – Vaassen 6 km is en je fietst met een constante snelheid van 16 km/uur. Dan kun je berekenen dat je 166 60 22,5 minuten over de fietstocht zult doen. Maar de afstand van 6 km had ook Getallen – versie 18-05-2009 – pagina 8 6,4 km kunnen zijn (verkeersborden geven geen cijfers na de komma) en dan komt je berekening uit op 6, 4 60 24 minuten. Het verschijnsel waar we hier 16 mee te maken hebben heet significantie. Het gaat daarbij om het aantal significante (betekenisvolle) cijfers in getallen. “Nederland heeft 16,5 miljoen inwoners” betekent niet dat er precies 16 500 000 mensen in Nederland wonen. Het aantal is afgerond op 0,1 miljoen en daardoor zijn er drie significante cijfers (1, 6 en 5). Pas op: er is verschil tussen ‘afgerond op 3 decimalen’ (wat wil zeggen: 3 cijfers na de komma) en ‘3 significante cijfers’, zie de voorbeelden hiernaast. getal aantal decimalen 12,34 1,2345 0,0123 0,00120 123 120 2 4 4 5 0 0 aantal significante cijfers 4 5 3 3 3 2 of 3 (hangt af van de context) Het resultaat van een berekening kan niet nauwkeuriger zijn dan het minst nauwkeurige getal dat gebruikt is in de berekening. Daarom worden de volgende vuistregels gebruikt voor de significantie van een antwoord: - bij optellen en aftrekken wint het kleinste aantal cijfers na de komma - bij vermenigvuldigen en delen wint het kleinste aantal significante cijfers 3.10 Een auto heeft een gewicht van 967 kg. De vier banden wegen elk 6,3 kg. Bereken het gewicht van de auto zonder de banden. 3.11 Het aantal inwoners in Apeldoorn op 1 januari 2008 is 155 108. Hiervan is 43,7 % ongehuwd. Bereken het aantal ongehuwde Apeldoorners op 1 januari 2008. Geef het juiste aantal significante cijfers! Kernbegrippen Deelbaarheid, even en oneven Repeterende breuk Afronden Significante cijfers Opgaven 3.12 …. Getallen – versie 18-05-2009 – pagina 9 4 Verdelen 4.1 Je hebt een zakje met 24 snoepjes. Met hoeveel personen kun je de snoepjes delen zodat iedereen evenveel snoepjes krijgt? We hadden ook kunnen vragen: “Op hoeveel manieren kun je 24 snoepjes in rijtjes leggen die even lang zijn?” Of nog anders, wiskundiger: “Hoeveel delers zijn er van 24?” Drie is een deler van 24 want met drie personen kun je 24 snoepjes eerlijk delen. 24 gedeeld door 3 is een natuurlijk getal (acht). 4.2 Bepaal het aantal delers van 20, 45, 13, 31, 1 en 0. Natuurlijke getallen die 2 of groter zijn, hebben ten minste twee delers: het getal zelf en 1. Er zijn getallen met precies twee delers. Die getallen heten priemgetallen. De eerste tien priemgetallen zijn 2, 3, 5, 7, 11, 13, 17, 19, 23, 29. 4.3 Hiernaast zie je een rooster waarmee je alle 0 1 priemgetallen tussen 0 en 100 kunt bepalen. 10 11 Dit doe je zo: begin bij het eerste priemgetal 20 21 30 31 (2), omcirkel dat en streep alle veelvouden 40 41 van 2 door (dus 4, 6, 8, 10, 12, enz.). 50 51 Neem nu het kleinste niet-omcirkelde niet60 61 doorgestreepte getal, omcirkel het want het 70 71 80 81 is priem, en streep vervolgens alle 90 91 veelvouden door. Ga door tot je alle getallen gehad hebt. Hoeveel priemgetallen heb je gevonden? 2 12 22 32 42 52 62 72 82 92 3 13 23 33 43 53 63 73 83 93 4 14 24 34 44 54 64 74 84 94 5 15 25 35 45 55 65 75 85 95 6 16 26 36 46 56 66 76 86 96 7 17 27 37 47 57 67 77 87 97 8 18 28 38 48 58 68 78 88 98 9 19 29 39 49 59 69 79 89 99 De methode van opdracht 4.3 heet de Zeef van Eratosthenes, een Griekse wiskundige uit de 3e eeuw v. Chr. Een tijdgenoot van Eratosthenes, Euclides, heeft aangetoond dat er oneindig veel priemgetallen zijn. Maar het is een hele klus om te ontdekken of een groot getal priem is. Op 16 september 2008 werd door een Amerikaanse universiteit een priemgetal gevonden dat bestaat uit 12 978 189 cijfers! 4.4 Maak een schatting van het aantal schriften dat je nodig zou hebben om het priemgetal van 12 978 189 cijfers op te schrijven. Welke aannames moet je eerst maken? 1638 Elk getal dat 2 of groter is, kan worden geschreven als een product = 2×819 = 2×3×273 (vermenigvuldiging) van alleen maar priemgetallen. Bovendien kan dat, = 2×3×3×91 afgezien van verwisselingen, op precies één manier. Deze eigenschap heet = 2×3×3×7×13 de hoofdstelling van de rekenkunde <<moet dit genoemd worden??>>. Om = 2× 32 ×7×13 een getal te schrijven als product van priemgetallen ga je als volgt te werk. of korter: Kijk of 2 een deler is van het getal. Zo ja, deel het door 2 en ga verder met 1638 2 819 3 het nieuwe getal. Het is mogelijk weer deelbaar door 2, als dat zo is deel je 273 3 weer door 2, enzovoorts, totdat het getal niet meer deelbaar is door 2 en dan 91 7 probeer je het volgende priemgetal. Zie het voorbeeld hiernaast. 1638 is 13 deelbaar door 2, dus 1638=2×819. Dit nieuwe getal, 819, is niet deelbaar 1638=2×32×7×13 door 2 en we zoeken het volgende priemgetal, dat is 3 want 819=3×273. Dit fig. Een ontbinding gaat nog een keer want 273=3×91. 91 is niet deelbaar door 3, ook niet door in priemfactoren 5, wel door 7 want 91=7×13. Nu zijn we klaar, 13 is zelf een priemgetal en we hebben de ontbinding van 1638 in priemfactoren. We schrijven de priemfactoren van klein Getallen – versie 18-05-2009 – pagina 10 naar groot en als een factor meerdere keren voorkomt (in dit geval komt 3 2 keer voor) geven we dit aan met een macht: 1638=2×32×7×13. 4.5 Schrijf de volgende getallen als product van priemfactoren: 28, 74, 99, 100, 105. Als de priemfactoren van een getal bekend zijn, dan is het vaak eenvoudig te zeggen of een getal een deler is. Een deler (groter dan 1) moet namelijk bestaan uit een combinatie van de priemfactoren. Bijvoorbeeld, 33 is een deler van 3597 want 33 = 3 × 11 en dat zijn twee priemfactoren van 3597. 4.6 Ga na of 15 een deler is van de volgende getallen: 75, 225, 420, 130, 180, 1050. Gebruik de volgende regels: - een getal is deelbaar door 3 als de som van de cijfers deelbaar is door 3 - een getal is deelbaar door 5 als het eindigt op een 0 of 5 Als je 24 snoepjes deelt met 3 personen, dan krijgt ieder evenveel als wanneer je drie keer zoveel, dus 72 snoepjes, deelt met drie keer zoveel, dus 9 personen, namelijk 72 : 9 = 24 : 3 = 8 snoepjes. In plaats van de dubbele punt als deelteken wordt vaak de deelstreep gebruikt: 72 24 72 24 8 . De notaties en zijn breuken. Het is hier een beetje overbodig, want 9 3 9 3 deze breuken zijn gelijk aan 8. Niet elke verdeling gaat mooi op. Als je 24 snoepjes met z’n vijven moet delen, dan krijgt ieder er vier en blijven er nog vier snoepjes over, die met z’n vijven gedeeld zouden moeten worden. Je kunt zeggen: ieder heeft recht op 4 54 snoepje. Ook als je 72 snoepjes deelt met 15 72 24 4 54 snoepje. personen, dan heeft ieder recht op 15 5 Wat boven de breukstreep staat heet de teller, eronder is de noemer van de breuk. Breuken schrijf je zo eenvoudig mogelijk door gemeenschappelijke delers van de teller en noemer te zoeken, want die mag je tegen elkaar wegstrepen. De grootste gemeenschappelijke deler van twee (of meer) getallen heet de ggd van die getallen. Je kunt de ggd te vinden door de getallen te ontbinden in priemfactoren. Het product van de gemeenschappelijke priemfactoren is het ggd. 4.7 Schrijf de volgende breuken zo eenvoudig mogelijk door eerst de teller en de noemer te 27 56 32 105 ontbinden in priemfactoren en de g.g.d. te bepalen: , , , . 36 78 80 126 << Nog toevoegen: optelling van breuken. >> << Nog toevoegen: KGV aan de hand van vermenigvuldiging van breuken. >> << Nog toevoegen: bewijs van Euclides dat wortel 2 irrationaal is. >> Kernbegrippen Priemgetallen, ontbinding in priemfactoren Grootste gemene deler (g.g.d.) Kleinste gemene veelvoud (k.g.v.) Breuken vereenvoudigen, optellen en vermenigvuldigen Getallen – versie 18-05-2009 – pagina 11 Opgaven 4.8 …. Getallen – versie 18-05-2009 – pagina 12