Primzahl-Tools
Primzahlen prüfen, Faktoren finden, Primzahlbereiche generieren
100% clientseitige Verarbeitung
97 is a prime number
2^2 x 3 x 5
The 10th prime is 29
Primzahlen prüfen, Faktoren finden, Primzahlbereiche generieren
100% clientseitige Verarbeitung
97 is a prime number
2^2 x 3 x 5
The 10th prime is 29
Prime Number Tools bündelt vier Rechner auf einer Seite: prüfen, ob eine Zahl prim ist, sie in Primfaktoren zerlegen, alle Primzahlen in einem Bereich auflisten oder die n-te Primzahl finden. Das ist nützlich für Hausaufgaben, für Übungen zu Mathematikwettbewerben, zum Kürzen von Brüchen oder einfach, um nachzusehen, ob eine Zahl, die Sie interessiert, prim ist. Wechseln Sie den Modus über die Schaltflächen oben; das Ergebnis des aktiven Modus aktualisiert sich beim Tippen, und jedes Ergebnis hat eine eigene Kopierschaltfläche.
| Modus | Eingabe | Ausgabe |
|---|---|---|
| Primzahlprüfung | Eine einzelne Zahl | Prim oder zusammengesetzt, bei Primzahlen zusätzlich die nächstgelegenen Primzahlen |
| Primfaktoren | Eine einzelne Zahl | Zerlegung mit Exponenten und Anzahl verschiedener Faktoren |
| Primzahlen im Bereich | Zwei durch ein Komma getrennte Grenzen | Jede Primzahl dazwischen und die Anzahl |
| n-te Primzahl | Eine Position wie 10 | Die Primzahl an dieser Position |
Der Prüfmodus meldet zusätzlich für jede Primzahl die nächste und die vorherige Primzahl und sucht dafür bis zu 200 Stellen voraus. Das ist praktisch, wenn Sie eine nahe gelegene Primzahl für eine Hash-Tabellengröße oder für ein Beispiel brauchen und keine durch Ausprobieren auswählen möchten.
Jede Primzahl größer als 3 hat die Form 6k − 1 oder 6k + 1, sodass der Prüfer nicht jede ganze Zahl testen muss. Er verwirft zunächst Zahlen kleiner oder gleich 1, akzeptiert 2 und 3, verwirft alles, was durch 2 oder 3 teilbar ist, und testet dann die Teiler 5, 7, 11, 13, 17, 19 und so weiter in 6er-Schrittpaaren. Der Test endet, sobald das Quadrat des Teilers die Zahl übersteigt, denn eine zusammengesetzte Zahl hat immer einen Faktor, der nicht größer als ihre Quadratwurzel ist. Das Überspringen der Vielfachen von 2 und 3 entfernt rund zwei Drittel der Teilerkandidaten, was Einzelprüfungen selbst bei Eingaben im Millionenbereich schnell hält.
97 prüfen: Die Quadratwurzel ist etwa 9,85, also müssen nur 5 und 7 getestet werden; keine von beiden teilt die Zahl, also ist 97 prim. Das Tool meldet außerdem die nächste Primzahl 101 und die vorherige 89.91 prüfen: Der Test mit 5 scheitert, der mit 7 gelingt, denn 91 = 7 × 13, also ist 91 zusammengesetzt. Der Faktormodus liefert 7 × 13.60 zerlegen: 2^2 × 3 × 5, denn 60 = 2 × 2 × 3 × 5. Das Tool meldet zusätzlich, dass es 3 verschiedene Faktoren sind.1,100: 25 Primzahlen, beginnend mit 2, 3, 5, 7, 11 und endend mit 89, 97.10: Die 10. Primzahl ist 29. Die Folge beginnt 2, 3, 5, 7, 11, 13, 17, 19, 23, 29.Der Fundamentalsatz der Arithmetik besagt, dass jede ganze Zahl größer als 1 genau eine Primfaktorzerlegung hat. Diese Eindeutigkeit ist der Grund, warum 91 immer zu 7 × 13 wird, egal wie Sie vorgehen, und warum das Tool Exponenten als Kurzschreibweise zeigen kann: 2^2 × 3 × 5 bedeutet zwei Zweien, eine Drei und eine Fünf. Dieselbe Zerlegung treibt praktische Arbeit an, etwa das Kürzen von Brüchen, das Finden des größten gemeinsamen Teilers und die Berechnung des kleinsten gemeinsamen Vielfachen — all das läuft auf den Vergleich von Primfaktoren hinaus. Die Faktorisierung ist zugleich die Asymmetrie hinter der RSA-Verschlüsselung: Zwei große Primzahlen zu multiplizieren ist billig, sie aus dem Produkt zurückzugewinnen dagegen schwer.
Jenseits von Rechenübungen haben Primzahlen echtes praktisches Gewicht. RSA und ähnliche Public-Key-Systeme beruhen auf der Kluft zwischen leichter Multiplikation und schwerer Faktorisierung. Hash-Tabellen verwenden oft eine Primzahl als Anzahl der Buckets, damit sich die Schlüssel beim Modulo-Hashing gleichmäßiger verteilen. Zikaden der Gattung Magicicada erscheinen in 13- und 17-Jahres-Zyklen, beide prim, was die Wahrscheinlichkeit verringert, mit dem kürzeren Zyklus eines Räubers zu synchronisieren. Selbst das einfache Kürzen eines Bruchs ist Faktorisierung im Verborgenen: 84/126 zu reduzieren bedeutet, die gemeinsame 2 × 3 × 7 zu finden und zu kürzen.
Es nutzt die Versuchsdivision mit der 6k±1-Optimierung: Nach dem Ausschluss von 2 und 3 prüft es die Teilerkandidaten 5, 7, 11, 13 und so weiter, und zwar nur bis zur Quadratwurzel der Zahl. Für eine einzelne Zahl ist das schnell, selbst bei Werten im Millionenbereich.
Die Faktorisierung läuft ohne Sieb oder fortgeschrittene Verfahren durch ungerade Teiler bis zur Quadratwurzel des Restwerts. Eine Zahl mit zwei großen, dicht beieinanderliegenden Primfaktoren erzwingt viele Divisionen, deshalb können sehr große Eingaben langsam werden.
Ja. Jede gerade Zahl größer als 2 ist durch 2 teilbar, also ist 2 die einzige gerade Primzahl. Der Prüfer setzt das um, indem er alle geraden Zahlen über 2 sofort ausschließt.
1 wird als Sonderfall behandelt und einfach als 1 angezeigt. Es werden keine Primfaktoren zugewiesen, was dazu passt, dass 1 keine Primzahl ist.
Der Bereichsmodus nimmt zwei Grenzen und listet jede Primzahl dazwischen auf, samt Anzahl. Der n-te-Primzahl-Modus nimmt eine einzige Position und liefert die Primzahl an dieser Stelle, wobei die 1. Primzahl 2 und die 10. 29 ist.
Der Zahlenparser akzeptiert Dezimalzahlen und negative Werte für den Prüf- und den Faktormodus. Die Primzahleigenschaft ist jedoch nur für ganze Zahlen sinnvoll, verwenden Sie also ganze Zahlen für verlässliche Ergebnisse. Das n-te-Primzahl-Feld akzeptiert nur positive ganze Zahlen.
Geprüft vom HandyTools-Hub-Team · Zuletzt aktualisiert