Der Bruch sollte gekürzt werden. Ein Schüler kürzte kühn, indem er einfach die gleichen Ziffern im Zähler und Nenner strich. Er hatte Glück. Das Ergebnis war richtig.
Gibt es noch andere Brüche mit zweistelligen Zählern und Nennern, bei denen das gleiche Verfahren zum Ziel führt?
Lösung:
Der allgemeine Ausdruck für einen solchen Bruch lautet
Dabei sind natürliche Zahlen mit den Bedingungen . Daraus folgt
Die linke Seite der Gleichung erhält den Faktor 9. Deshalb muß die rechte Seite durch 9 teilbar sein. Das bedeutet, entweder ist y oder durch 9 oder sind beide zugleich durch 3 teilbar. Daraus folgt: für y kommen nur die Zahlen 3, 6 und 9 in Frage.
Fall 1: In diesem Fall ergibt sich die Gleichung
Nur für existiert eine ganzzahlige Lösung für z, nämlich . Damit sind alle drei Unbekannten gleich: . Diese Lösung ist trivial.
Fall 2: Für diesen Fall folgt
Für existieren ganzzahlige Lösungen für z. Wieder ergibt die triviale Lösung: .
Für ergibt sich , und für folgt .
Fall 3: Für gilt die Gleichung
Für und existieren ganzzahlige Lösungen:
Es ist nun nur noch der Fall zu diskutieren, daß durch 9 teilbar ist. Es gilt
Aus den Teilbarkeitsregeln folgt:
muß durch 9 teilbar sein. Das trifft aber nur auf zu. Das führt aber wieder zur Trivialität . Es gibt deshalb außer dem Bruch noch drei weitere Brüche mit den gesuchten Eigenschaften
Natürlich gilt das auch für die reziproken Werte dieser Brüche.