Kl. 5Kl. 6

Primzahlen und Primfaktorzerlegung

Primzahlen sind die „Bausteine“ aller Zahlen: Jede natürliche Zahl größer als 1 lässt sich aus Primzahlen zusammensetzen – so wie ein Haus aus Steinen.

Was ist eine Primzahl?

Merke

Eine Primzahl ist eine natürliche Zahl, die genau zwei Teiler hat: die 1 und sich selbst.

  • 7 ist eine Primzahl: Sie ist nur durch 1 und 7 teilbar.
  • 9 ist keine Primzahl: Sie ist auch durch 3 teilbar.
  • 1 ist keine Primzahl – sie hat nur einen einzigen Teiler.
  • 2 ist die einzige gerade Primzahl. Alle anderen geraden Zahlen sind durch 2 teilbar.

Die Primzahlen bis 100 – das Sieb des Eratosthenes

Der griechische Mathematiker Eratosthenes hat sich vor über 2000 Jahren einen Trick ausgedacht: Schreibe alle Zahlen auf, streiche zuerst die 1 (sie ist keine Primzahl) und dann nacheinander alle Vielfachen von 2, 3, 5 und 7 (aber nicht die Zahl selbst). Was übrig bleibt, sind die Primzahlen.

12345678910
11121314151617181920
21222324252627282930
31323334353637383940
41424344454647484950
51525354555657585960
61626364656667686970
71727374757677787980
81828384858687888990
919293949596979899100

Es gibt 25 Primzahlen bis 100: 2, 3, 5, 7, 11, 13, 17, 19, 23, 29, 31, 37, 41, 43, 47, 53, 59, 61, 67, 71, 73, 79, 83, 89, 97. Und es gibt unendlich viele Primzahlen – das hat schon Euklid bewiesen.

Ist eine Zahl eine Primzahl?

Teste, ob die Zahl durch eine der Primzahlen 2, 3, 5, 7, 11 … teilbar ist. Du musst nur bis zur Wurzel der Zahl testen.

Beispiel: Ist 113 eine Primzahl?

$\sqrt{113} \approx 10{,}6$. Also testest Du 2, 3, 5 und 7. 113 ist ungerade (nicht durch 2), Quersumme 5 (nicht durch 3), endet nicht auf 0 oder 5 (nicht durch 5), $113 : 7 = 16$ Rest 1. → 113 ist eine Primzahl.

Primfaktorzerlegung

Jede natürliche Zahl größer als 1 lässt sich als Produkt von Primzahlen schreiben – und zwar nur auf eine einzige Art (abgesehen von der Reihenfolge).

Methode 1: Divisionsleiter

Teile die Zahl immer durch die kleinste Primzahl, die passt, bis 1 übrig bleibt:

360: 2= 180
180: 2= 90
90: 2= 45
45: 3= 15
15: 3= 5
5: 5= 1
\[360 = 2 \cdot 2 \cdot 2 \cdot 3 \cdot 3 \cdot 5 = 2^3 \cdot 3^2 \cdot 5\]

Methode 2: Faktorbaum

Zerlege die Zahl in zwei beliebige Faktoren, diese wieder in Faktoren – so lange, bis nur noch Primzahlen übrig sind:

\[360 = 36 \cdot 10 = (6 \cdot 6) \cdot (2 \cdot 5) = (2 \cdot 3) \cdot (2 \cdot 3) \cdot 2 \cdot 5 = 2^3 \cdot 3^2 \cdot 5\]

Egal, wie Du anfängst – am Ende kommen immer dieselben Primfaktoren heraus.

Wozu braucht man das?

Mit der Primfaktorzerlegung bestimmst Du schnell den ggT und das kgV, kürzt Brüche und ziehst Wurzeln teilweise. Auch Verschlüsselungen im Internet beruhen auf riesigen Primzahlen.

Typischer Fehler

Im Ergebnis dürfen nur Primzahlen stehen! $360 = 4 \cdot 9 \cdot 10$ ist keine Primfaktorzerlegung, denn 4, 9 und 10 sind keine Primzahlen.

Anzeige

Online üben

Stufe 1 Stufe 2 Stufe 3 Neue Aufgaben

Stufe 3: größere Zahlen

  1. Aufgabe 1
    \(5928\)
    \(5928 = 2^{3} \cdot 3 \cdot 13 \cdot 19\)
  2. Aufgabe 2
    \(5054\)
    \(5054 = 2 \cdot 7 \cdot 19^{2}\)
  3. Aufgabe 3
    \(28158\)
    \(28158 = 2 \cdot 3 \cdot 13 \cdot 19^{2}\)
  4. Aufgabe 4
    \(7410\)
    \(7410 = 2 \cdot 3 \cdot 5 \cdot 13 \cdot 19\)
  5. Aufgabe 5
    \(1564\)
    \(1564 = 2^{2} \cdot 17 \cdot 23\)
  6. Aufgabe 6
    \(1386\)
    \(1386 = 2 \cdot 3^{2} \cdot 7 \cdot 11\)

Arbeitsblatt: Primfaktorzerlegung

Bis zu 18 Aufgaben mit Lösungsblatt zum Ausdrucken – bei jedem Klick neue Aufgaben. Klasse 5–6.

Schwierigkeit

Eigene Zahl zerlegen? Der Primfaktor-Rechner zeigt die Divisionsleiter und alle Teiler.

Weiterlesen: Primzahl bei Wikipedia

Anzeige