Diskussion zu "Bunte Adventskränze" |
Spitschka Christian
Administrator
    
Staatliches Gymnasium Pullach

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Jahrgangsstufe: Sonstige
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Diskussion zu "Bunte Adventskränze" |
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Diskussion zum Rätsel Bunte Adventskränze
Hier kann über dieses Rätsel diskutiert werden.
Frage
| Zitat: |
Julia konnte sich nicht entscheiden und hat für den diesjährigen Adventskranz gleich 40 Kerzen gekauft, insgesamt jeweils 4 Kerzen für jede der 10 angebotenen Farben (weinrot, anthrazitgrau, violett, königsblau, pink, beige, orange, schwarz, silbern, golden). Daheim fragt sie sich nun, wieviele verschiedene Adventskränze man damit wohl produzieren könnte. Ein solcher besteht bekanntermaßen aus 4 im Kreis angeordneten Kerzen, wobei zwei Kränze gleich aussehen, wenn sie bis auf Drehen die selbe Farbanordnung haben. Könnt ihr Julia die richtige Anzahl verraten? |
Viel Spaß beim Diskutieren!
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06.12.2009 06:31 |
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Kirchleitner Sabrina

Rätslerin
    
LMU München (Mathematisches Institut)

Dabei seit: 01.12.2007
Beiträge: 50
Jahrgangsstufe: Sonstige
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Ist ein spiegelverkehrter Kranz ein anderer Kranz?
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06.12.2009 06:51 |
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Koutny Joshua
Rätsler
    
Gymnasium Gars

Dabei seit: 01.12.2007
Beiträge: 325
Jahrgangsstufe: Sonstige
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Wenn Du mit spiegelverkehrt das meinst:
abcd -> dcba
dann nicht. Wenn Du die Reihe fortsetzt (= Kranz drehen),
dann sehen die beiden so aus:
cdabcdabcdab
cbadcbadbcad
was eindeutig nicht dasselbe ist.
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06.12.2009 08:51 |
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dornier severin
Rätsler
    
Oskar-von-Miller-Gymnasium München

Dabei seit: 05.12.2007
Beiträge: 111
Jahrgangsstufe: 12
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Nur des Verständnis wegen: es geht darum, wie viele unterschiedliche Möglichkeiten es für einen Kranz (mit immer nur 4 Kerzen!) gibt und nicht wie viele Kränze Julia
konkret mit ihren Kerzen produzieren kann?!
__________________ Du wolltest doch Algebra, da hast du den Salat!
(Jules Verne, Professor der Gastronomie)
©Dieser Beitrag wurde maschinell erstellt und ist auch ohne Unterschrift gültig©
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07.12.2009 17:42 |
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Klein Tobias Gerhard
Rätsler
    
Carl-Orff-Gymnasium Unterschleißheim
Dabei seit: 02.12.2007
Beiträge: 63
Jahrgangsstufe: 8
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07.12.2009 18:13 |
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Schmiddunser Jonas
RätslerIn
    
Gymnasium Gars

Dabei seit: 01.12.2008
Beiträge: 168
Jahrgangsstufe: 10
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Sie will nur einen Kranz machen, vermute ich mal stark
Und sie überlegt wie viele unterschiedliche Möglichkeiten es gibt.
__________________ "Die Leute, wo dieser Sprache nicht mächtig sind, sollen erst Deutsch lernen"
Mario Basler, Ex-Fußballprofi
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07.12.2009 18:50 |
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Uth Bernadette unregistriert
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wäre logisch...
das andere wäre doch etwas sehr leicht, nicht?
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07.12.2009 20:32 |
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Spitschka Christian
Administrator
    
Staatliches Gymnasium Pullach

Dabei seit: 25.11.2005
Beiträge: 665
Jahrgangsstufe: Sonstige
Themenstarter
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Lösung zu "Bunte Adventskränze" |
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Lösung verfügbar!
Mitlerweile ist die Lösung auch verfügbar.
Lösung
| Zitat: |
Es gibt insgesamt 2530 verschiedene Adventskränze. Man kann diese zählen, indem man z.B. zuerst nach der Zahl der verschiedenen Farben auf dem Kranz und dann nach deren Anordnung sortiert. Wir schrieben hier "WXYZ" um die Anordnung auf dem Kranz darzustellen (die Buchstaben W, X, Y, Z stellen reihum die Kerzen dar), die Kränze XYZW, YZWX und ZWXY sehen dann gleich aus. 4 versch. Farben "ABCD": Wir wählen die Farben der Reihe nach aus. Für die erste Farbe A gibt es 10, für die nächste nur noch 9 Möglichkeiten, da die Farbe A nicht mehr zur Wahl steht. Analog gibt es für die dritte Farbe noch 8 und für die vierte noch 7 Möglichkeiten, insgesamt können wir unsere Farben also auf 10·9·8·7 Weisen wählen. Aber Achtung: wir haben jeden Kranz vierfach gezählt, da wir mit ABCD auch BCDA, CDAB und DABC jeweils neu gezählt haben, diese vier aber garnicht verschieden aussehen! Wir müssen unser Ergebnis also noch durch 4 teilen und erhalten 10·9·8·7/4 = 1260 vierfarbige Kränze. 3 versch. Farben: Hier kommt nun eine Farbe doppelt vor. Unser Kranz ist also vom Typ AABC oder vom Typ ABAC, je nach dem, ob die beiden gleichfarbigen Kerzen benachbart sind oder nicht. Wir betrachten zuerst den ersten Fall, also die Anordnung AABC: Wir können A auf 10, B dann auf 9 und C auf 8 Weisen wählen. Anders als bei den 4 Farben zählen wir dabei keinen Kranz mehrfach, so dass es 10·9·8 = 720 dieser Kränze gibt. Im anderen Fall der Anordnung ABAC hingegen zählen wir den Kranz ABAC auch noch als ACAB und dadurch doppelt, hier haben wir also in Wahrheit nur 10·9·8/2 = 360 Kränze gefunden. Insgesamt gibt es nach obigem 720+360 = 1080 dreifarbige Kränze. 2 versch. Farben: Die Möglichkeiten hierfür sind AAAB, AABB und ABAB. Ersteres liefert uns 10·9 = 90, die beiden anderen Fälle steuern jeweils 10·9/2 = 45 Kränze bei. Zusammenfassend gibt es also 90+45+45 = 180 zweifarbige Kränze. Eine Farbe: Hier gibt es natürlich nur genau die 10 verschiedenen Farben als Möglichkeiten. Addieren wir nun alles auf, so erhalten wir 1260+1080+180+10 = 2530 verschiedene Adventskränze. Kleine Anmerkung: Würden wir einen Adventskranz aus n Kerzen, für welche jeweils a Farben zur Verfügung stehen, bilden, so gäbe es genau (a^ggT(1,n) + a^ggT(2,n) + a^ggT(3,n) + ... + a^ggT(n,n))/n verschiedene Adventskränze. In der Tat liefert uns diese Formel für n=4 Kerzen mit a=10 Farben die oben gefundenen (10^ggT(1,4) + 10^ggT(2,4) + 10^ggT(3,4) + 10^ggT(4,4))/4 = (10^1 + 10^2 + 10^1 + 10^4)/4 = 10120/4 =2530 Adventskränze. |
Viel Spaß beim Diskutieren!
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08.12.2009 07:31 |
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Klein Tobias Gerhard
Rätsler
    
Carl-Orff-Gymnasium Unterschleißheim
Dabei seit: 02.12.2007
Beiträge: 63
Jahrgangsstufe: 8
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Ich habe eine Frage an Herrn Daniel Harrer von der LMU.
Ich habe zuerst abgeschätzt wie viele Kränze es überhaupt nur sein können und habe gerechnet: 10x10x10x10 / 4 = 2500.
An dieser Überlegung muss aber etwas falsch sein, weil Sie ja 2530 Kränze heraus kriegen. Aber ich finde den Fehler nicht.
Vielleicht können Sie ausnahmsweise etwas dazu sagen, weil es mir sonst auch keiner sagen kann.
__________________
Wer sucht, der findet!!!
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10.12.2009 14:05 |
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Koutny Joshua
Rätsler
    
Gymnasium Gars

Dabei seit: 01.12.2007
Beiträge: 325
Jahrgangsstufe: Sonstige
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Was genau soll das "/4" bedeuten?
10*10*10*10 wären alle Möglichkeiten, wenn doppelte mitgezählt würden.
An jeden der vier Plätze musst du eine Kerze stecken, wobei du bei jedem jede Farbe zur Auswahl hast, da es 4 von jeder der 10 verschiedenen gibt.
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10.12.2009 14:47 |
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Streppel Barbara

Rätslerin
    
Staatliches Gymnasium Pullach

Dabei seit: 30.11.2006
Beiträge: 245
Jahrgangsstufe: Sonstige
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Genau das war auch mein Lösungsweg
Das "/4" heißt "geteilt durch 4".
Wie du gasagt hast wenn du 10*10*10*10 rechnest, dann kommen alle Möglichkeiten heraus, wenn man sagen würde es ist etwas anderes wenn du von vorne oder von der Seite draufschaust.
Da dies ja nich der Fall ist (siehe Anmerkung des Rätseleinstellers im Rätsel) muss man durch 4 teilen um die jeweils 4 gleich aussehenden Kränze zu eliminieren. Doch da kommen 30 zu wenig heraus. Warum?
__________________ Ich bin dafür, dass die rätsel wieder um 16.00Uhr eingestellt werden!!!
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10.12.2009 15:59 |
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Klein Tobias Gerhard
Rätsler
    
Carl-Orff-Gymnasium Unterschleißheim
Dabei seit: 02.12.2007
Beiträge: 63
Jahrgangsstufe: 8
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ja ich meinte, in den höchstens 2500 sind auch noch doppelte Muster vorhanden. Insgesamt kam ich deswegne nur auf 2458 Kränze. Der Unterschied zur Musterlösung liegt bei den dreifarbigen Kränzen. Ich habe da nur 1008. Aber die Musterlösung hat 1080.
Mich interessiert aber, woran es liegt, dass die Musterlösung bei 2530 Kränzen mehr als die Abschätzung mit den 2500 Kränzen ergeben kann. Warum? Wer kann das erklären?
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Wer sucht, der findet!!!
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10.12.2009 20:02 |
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Koutny Joshua
Rätsler
    
Gymnasium Gars

Dabei seit: 01.12.2007
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Weil das /4 einfach falsch ist.
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10.12.2009 20:04 |
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Streppel Barbara

Rätslerin
    
Staatliches Gymnasium Pullach

Dabei seit: 30.11.2006
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Jahrgangsstufe: Sonstige
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Tut mir Leid, wenn ichs grade nich verstehe, aber WARUM is das durch 4 falsch?
Wo is da der Denkfehler?
__________________ Ich bin dafür, dass die rätsel wieder um 16.00Uhr eingestellt werden!!!
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10.12.2009 21:26 |
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Koutny Joshua
Rätsler
    
Gymnasium Gars

Dabei seit: 01.12.2007
Beiträge: 325
Jahrgangsstufe: Sonstige
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Ich muss ehrlich sein, ich weiß nicht was genau daran falsch ist und kann auch kein passendes Beispiel finden.
Nur weiß ich, dass 2530 sicher richtig ist. Und das nicht nur weil der Rätselsteller das als Lösung gegeben hat.
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10.12.2009 21:31 |
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Brüggemann Astrid

Rätslerin
    
Oskar-von-Miller-Gymnasium München
Dabei seit: 04.12.2007
Beiträge: 3
Jahrgangsstufe: Sonstige
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Ich glaube, der Denkfehler liegt darin, dass nicht alle Lösungen in der Gesamtzahl der Lösungen viermal vorkommen. Zum Beispiel bleibt bei den einfarbigen Kränze ja die Kerzenfolge beim Drehen gleich. Deshalb kommt sie in der Gesamtzahl der Lösungen nur einmal vor. Du (ich übrigens auch) teilst diese Anzahl von zehn einfarbigen Kränze aber ebenfalls durch vier, also hast du dabei schonmal "7,5" Möglichkeiten unberücksichtigt gelassen.
Wenn man alle so unberücksichtigten Möglichkeiten zusammenzählt, müsste man also auf die 30 kommen, die uns fehlen. (Sorry, bin grad zu faul, das nachzurechnen)
Ist das einigermaßen verständlich?
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10.12.2009 22:59 |
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Brüggemann Astrid

Rätslerin
    
Oskar-von-Miller-Gymnasium München
Dabei seit: 04.12.2007
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Jahrgangsstufe: Sonstige
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Okay, habs doch ausgerechnet.
Es gibt zwei Möglichkeiten, bei denen die Anordung auf dem Adventskranz, egal wo man anfängt zu benennen, öfter als ein mal die gleiche Reihe ergibt.
1. a-a-a-a, also viermal die gleiche Farbe ergibt vier mal die gleiche Reihe
10 Möglichkeiten insgesamt, nur 10/4=2,5 Möglichkeiten berücksichtigt, also fehlen 7,5
2. a-b-a-b, also zwei sich abwechselnde Farben ergeben zwei mal die gleiche Reihe
10*9=90 Möglichkeiten insgesamt, 90/4=22,5 berücksichtigt, 45 "echte"
Möglichkeiten, also fehlen 22,5
7,5+22,5=30
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10.12.2009 23:48 |
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Klein Tobias Gerhard
Rätsler
    
Carl-Orff-Gymnasium Unterschleißheim
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Jahrgangsstufe: 8
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aha!
vielen Dank, Astrid
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Wer sucht, der findet!!!
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11.12.2009 06:28 |
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Harrer Daniel
Rätsler
    
LMU München (Mathematisches Institut)
Dabei seit: 26.11.2009
Beiträge: 23
Jahrgangsstufe: Sonstige
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Genau, es ist so wie Astrid schon sehr gut erläutert hat.
Entschuldigt bitte, dass ich ab Montag Abend nicht mehr dazu gekommen war, hier rechtzeitig reinzuschauen. Die von anderen Teilnehmern gegeben Antworten auf Nachfragen waren aber alle korrekt :-)
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12.12.2009 13:18 |
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