Mathematik

Primzahlen bis 1000: Liste, Erkennen und Prüfen

Primzahlen bis 1000: Liste, Erkennen und Prüfen
Primzahlen bis 1000: Liste, Erkennen und Prüfen
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Eine Primzahl ist eine natürliche Zahl größer als 1, die genau zwei positive Teiler hat: 1 und sich selbst. Bis einschließlich 1000 gibt es 168 Primzahlen. Die kleinste ist 2, die größte in diesem Bereich ist 997.

Auf dieser Seite lernst du, Primzahlen zu erkennen, mit einem Sieb zu finden und eine Zahl systematisch auf ihre Primzahleigenschaft zu prüfen.

Deine Lernziele

Hake ab, was du schon kannst — und komm am Ende hierher zurück!

Woran erkennst du eine Primzahl?

Eine natürliche Zahl kann verschiedene positive Teiler besitzen. Ein Teiler passt ohne Rest in die Zahl.

Definition

Primzahl

Eine Primzahl ist eine natürliche Zahl größer als 1 mit genau zwei positiven Teilern: 1 und der Zahl selbst.

Die Zahl 7 ist prim, denn ihre einzigen positiven Teiler sind 1 und 7. Die Zahl 12 ist nicht prim: Neben 1 und 12 hat sie zum Beispiel die Teiler 2, 3, 4 und 6.

Eine natürliche Zahl größer als 1, die nicht prim ist, heißt zusammengesetzte Zahl. Sie lässt sich als Produkt kleinerer natürlicher Zahlen größer als 1 schreiben. So gilt $12=3\cdot4$.

Merke

Die Zahl 1 ist keine Primzahl. Sie hat nur einen positiven Teiler. Die Zahl 2 ist dagegen prim und zugleich die einzige gerade Primzahl.

Warum kann keine andere gerade Zahl prim sein? Jede gerade Zahl größer als 2 ist durch 2 teilbar. Sie besitzt daher außer 1 und sich selbst noch mindestens einen weiteren Teiler.

Teste dich
Frage 1 von 2LeichtWelche Zahl ist eine Primzahl?
Lösung: 13 — 13 hat nur die Teiler 1 und 13. Dagegen gilt $15=3\cdot5$ und $21=3\cdot7$.
Frage 2 von 2MittelWarum ist 51 keine Primzahl?
Lösung: Weil $51=3\cdot17$ gilt. — Eine einzige Zerlegung in zwei Faktoren größer als 1 genügt als Nachweis: $51=3\cdot17$.
Welche Primzahlen liegen bis 1000?

Die folgende Tabelle enthält alle 168 Primzahlen von 2 bis 997. Die Einteilung nach Hunderterbereichen erleichtert das Nachschlagen.

BereichPrimzahlen
2–1002, 3, 5, 7, 11, 13, 17, 19, 23, 29, 31, 37, 41, 43, 47, 53, 59, 61, 67, 71, 73, 79, 83, 89, 97
101–200101, 103, 107, 109, 113, 127, 131, 137, 139, 149, 151, 157, 163, 167, 173, 179, 181, 191, 193, 197, 199
201–300211, 223, 227, 229, 233, 239, 241, 251, 257, 263, 269, 271, 277, 281, 283, 293
301–400307, 311, 313, 317, 331, 337, 347, 349, 353, 359, 367, 373, 379, 383, 389, 397
401–500401, 409, 419, 421, 431, 433, 439, 443, 449, 457, 461, 463, 467, 479, 487, 491, 499
501–600503, 509, 521, 523, 541, 547, 557, 563, 569, 571, 577, 587, 593, 599
601–700601, 607, 613, 617, 619, 631, 641, 643, 647, 653, 659, 661, 673, 677, 683, 691
701–800701, 709, 719, 727, 733, 739, 743, 751, 757, 761, 769, 773, 787, 797
801–900809, 811, 821, 823, 827, 829, 839, 853, 857, 859, 863, 877, 881, 883, 887
901–1000907, 911, 919, 929, 937, 941, 947, 953, 967, 971, 977, 983, 991, 997

Zwischen 2 und 1000 liegen insgesamt 999 natürliche Zahlen. Davon sind 168 prim und $999-168=831$ zusammengesetzt. Die Zahl 1000 gehört zu den zusammengesetzten Zahlen, denn beispielsweise gilt $1000=10\cdot100$.

Lückentext

Wähle in jeder Lücke die passende Form und prüfe anschließend deine Antworten.

Die kleinste Primzahl ist . Bis einschließlich 1000 gibt es Primzahlen. Die größte Primzahl in diesem Bereich ist . Die Zahl 1000 ist .

Lösungen: Lücke 1: 2; Lücke 2: 168; Lücke 3: 997; Lücke 4: zusammengesetzt. Eine Primzahl ist größer als 1 und hat genau zwei positive Teiler. Die Liste beginnt mit 2, endet mit 997 und umfasst 168 Zahlen. 1000 besitzt weitere Teiler und ist deshalb zusammengesetzt.
Wie prüfst du eine einzelne Zahl?

Bei einer kleinen Zahl kannst du mögliche Teiler ausprobieren. Bei größeren Zahlen wäre es jedoch unnötig, alle kleineren Zahlen zu testen.

Für eine Zahl $n$ genügt es, mögliche Primteiler bis zur Quadratwurzel $\sqrt n$ zu prüfen. Du brauchst dabei nur Primzahlen als mögliche Teiler zu testen.

Warum reicht das? Ist $n=a\cdot b$ zusammengesetzt und wäre sowohl $a>\sqrt n$ als auch $b>\sqrt n$, dann wäre $a\cdot b>n$. Das ist unmöglich. Bei einer zusammengesetzten Zahl muss daher mindestens ein Faktor höchstens $\sqrt n$ sein.

Beispiel

Prüfe, ob 221 prim ist.

  1. Bestimme die Prüfgrenze. Weil $14^2=196$ und $15^2=225$ gilt, liegt $\sqrt{221}$ zwischen 14 und 15.
  2. Prüfe nur die Primzahlen bis 14: 2, 3, 5, 7, 11 und 13.
  3. 221 ist nicht durch 2, 3, 5, 7 oder 11 teilbar. Bei 13 findest du jedoch $221=13\cdot17$.
  4. Damit ist 221 zusammengesetzt und keine Primzahl.

Bei 997 liegt die Quadratwurzel zwischen 31 und 32, denn $31^2=961$ und $32^2=1024$. Für einen vollständigen Test musst du deshalb nur die Primzahlen bis 31 prüfen. Keine davon teilt 997 ohne Rest; daher ist 997 prim.

Merke

Beende den Test nicht nach einigen erfolglosen Divisionen. Eine Zahl ist erst dann sicher als prim erkannt, wenn alle möglichen Primteiler bis zu ihrer Quadratwurzel geprüft wurden.

Teste dich
Frage 1 von 2MittelWelche Zahlen musst du prüfen, um 91 auf Primzahleigenschaft zu untersuchen?
Lösung: Die Primzahlen 2, 3, 5 und 7 — Weil $9^2=81$ und $10^2=100$ gilt, liegt $\sqrt{91}$ zwischen 9 und 10. Daher genügen die Primzahlen 2, 3, 5 und 7. Tatsächlich ist $91=7\cdot13$.
Frage 2 von 2SchwerJemand prüft bei 143 nur die Teiler 2, 3, 5 und 7 und erklärt die Zahl für prim. Was fehlt?
Lösung: Die Prüfung der Primzahl 11 — Da $11^2=121$ und $12^2=144$ gilt, liegt $\sqrt{143}$ zwischen 11 und 12. Auch 11 muss geprüft werden. Es gilt $143=11\cdot13$.
Wie findest du viele Primzahlen auf einmal?

Wenn du alle Primzahlen bis zu einer Grenze suchst, kannst du ein Siebverfahren verwenden. Dabei streichst du schrittweise die Vielfachen bereits gefundener Primzahlen.

So findest du alle Primzahlen bis 30:

  1. Schreibe die natürlichen Zahlen von 2 bis 30 auf.
  2. Behalte 2 und streiche alle größeren Vielfachen von 2.
  3. Die nächste nicht gestrichene Zahl ist 3. Behalte sie und streiche ihre größeren Vielfachen.
  4. Die nächste nicht gestrichene Zahl ist 5. Behalte sie und streiche ihre größeren Vielfachen.
  5. Alle nicht gestrichenen Zahlen sind prim.
Beispiel

Nach dem Sieben bleiben bis 30 diese Zahlen übrig:

2, 3, 5, 7, 11, 13, 17, 19, 23 und 29.

Die Zahl 7 wird nicht gestrichen. Ihre größeren Vielfachen bis 30, nämlich 14, 21 und 28, wurden bereits als Vielfache von 2 oder 3 entfernt.

Beim Sieben bis 1000 führst du das Streichen mit der jeweils nächsten nicht gestrichenen Primzahl fort. Es genügt, neue Streichschritte für Primzahlen bis 31 zu beginnen, weil $32^2$ bereits größer als 1000 ist. Die nicht gestrichenen Zahlen ergeben genau die vollständige Liste dieser Seite.

Teste dich
Frage 1 von 2LeichtWelche Zahl bleibt beim Sieben bis 30 übrig?
Lösung: 29 — 29 besitzt bis zu seiner Quadratwurzel keinen Primteiler und bleibt deshalb stehen. Dagegen gilt $25=5\cdot5$ und $27=3\cdot9$.
Frage 2 von 2MittelWarum muss beim Sieben auch das Quadrat einer Primzahl gestrichen werden?
Lösung: Weil es außer 1 und sich selbst noch die Primzahl als Teiler hat. — Zum Beispiel ist $49=7\cdot7$. Die Zahl 49 hat den zusätzlichen Teiler 7 und ist daher zusammengesetzt.
Karteikasten
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Überlege zuerst selbst und drehe die Karte anschließend zum Prüfen um.

Alles auf einen Blick
Mindmap
  • Primzahlen bis 1000
    • Definition: größer als 1 und genau zwei positive Teiler
    • Sonderfälle: 1 ist nicht prim, 2 ist die einzige gerade Primzahl
    • Liste: 168 Primzahlen von 2 bis 997
    • Einzelprüfung: Primteiler nur bis zur Quadratwurzel testen
    • Siebverfahren: Vielfache gefundener Primzahlen streichen
    • Gegenbeweis: eine Zerlegung in kleinere Faktoren genügt
Abschluss-Check
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Frage 1 von 3LeichtWelche Aussage über Primzahlen stimmt?
Lösung: Sie sind größer als 1 und haben genau zwei positive Teiler. — Die beiden Teiler einer Primzahl sind 1 und die Zahl selbst.
Frage 2 von 3MittelIst 187 eine Primzahl?
Lösung: Nein, denn $187=11\cdot17$. — Für den Gegenbeweis genügt die Zerlegung $187=11\cdot17$. Damit besitzt 187 weitere Teiler und ist zusammengesetzt.
Frage 3 von 3SchwerDu möchtest 899 prüfen. Bis zu welcher Primzahl musst du mögliche Teiler untersuchen?
Lösung: Bis 29 — Es gilt $29^2=841$ und $30^2=900$. Deshalb liegt $\sqrt{899}$ zwischen 29 und 30. Du prüfst alle Primzahlen bis einschließlich 29.

Du kannst eine Zahl nun auf zwei Arten einordnen: Entweder findest du einen zusätzlichen Teiler und weist damit nach, dass sie zusammengesetzt ist, oder du prüfst erfolglos alle Primteiler bis zur Quadratwurzel und erkennst sie als Primzahl.

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