Kostenloses Mathematisches Präzisionswerkzeug

Primzahlen-Rechner

Prüfen Sie, ob eine Zahl eine Primzahl ist, sehen Sie alle Rechenschritte und nutzen Sie erweiterte Werkzeuge.

Beispiele:

97 ist eine Primzahl

Bewiesen · Probedivision

✓ 97 ist BEWIESEN PRIM: es existieren keine Teiler bis √97 — Genau zwei verschiedene positive Teiler: 1 und sich selbst

Rang / Position
#25
Indizierter Rang
Vorherige Primzahl
89
Strikt unterhalb
Nächste Primzahl
101
Strikt oberhalb
Stellenzahl
2
Länge zur Basis 10
Zerlegung zusammengesetzter Zahlen & Teiler
Kleinster Primfaktor: 7
Primfaktorzerlegung: 7 × 13
Gesamtanzahl der Teiler: 4
Möchten Sie stattdessen den positiven Absolutbetrag auswerten?
Rechenschritte und Probedivisionen anzeigen ▾

Um zu beweisen, dass eine Zahl n eine Primzahl ist, muss man nicht alle Zahlen bis n prüfen. Es genügt mathematisch völlig, nur Primzahlen bis zur Wurzelschranke zu testen: d ≤ ⌊√n⌋.

Rechenarchitektur

Funktionsweise Unseres Primzahlrechners

Von Grund auf für extreme Geschwindigkeit, mathematische Gewissheit und pädagogische Klarheit gebaut.

Ein Primzahlrechner ist ein mathematisches Präzisionswerkzeug, das bestimmt, ob eine beliebige ganze Zahl eine Primzahl oder eine zusammengesetzte Zahl ist. Er prüft die Teilbarkeit, stellt fest, ob die Zahl genau zwei positive Teiler besitzt, berechnet ihre Primfaktoren und ermittelt benachbarte Primzahlen mit lückenloser mathematischer Beweisführung und Schritt-für-Schritt-Erklärungen.

Interaktives Berechnungs-Ablaufdiagramm

Klicken Sie auf eine Phase, um den Rechenprozess zu untersuchen:
1

Ganze Zahl eingeben

Tippen Sie eine beliebige positive ganze Zahl ein oder wählen Sie ein Beispiel aus.

2

Primzahl prüfen klicken

Das System führt Probedivisionen bis zur Wurzel oder deterministische 64-Bit-Miller-Rabin-Tests durch.

3

Ergebnisse analysieren

Sehen Sie den formalen Beweis, Schritt-für-Schritt-Prüfungen, Primfaktoren und Nachbarzahlen.

Umfassender Werkzeugkasten

Primzahl-Werkzeuge

Spezialisierte Rechner für gezielte mathematische Berechnungen und Untersuchungen.

Showing 25 of 25 tools
Lists & Ranges

Primzahlgenerator

Erstellen Sie vollständige Primzahllisten in frei wählbaren Intervallen mit CSV-Kopie und TXT-Export.

Werkzeug öffnen →
Check & Factors

Primfaktorzerlegung

Zerlegen Sie zusammengesetzte Zahlen in Primzahlpotenzen mit dynamischem Faktorbaum und Divisionsleiter.

Werkzeug öffnen →
Lists & Ranges

Nächste und Vorherige Primzahl

Finden Sie die direkt benachbarten Primzahlen oberhalb und unterhalb mit exakter Abstandsberechnung.

Werkzeug öffnen →
Lists & Ranges

N-te Primzahl

Bestimmen Sie jede Primzahl nach ihrem genauen Rang in der Zahlenfolge, von der 1. (2) bis zur 10.000. (104.729).

Werkzeug öffnen →
Σ
Lists & Ranges

Primzahlensumme

Berechnen Sie die exakte Summe aller Primzahlen in einem Intervall mit nativer BigInt-Arithmetik.

Werkzeug öffnen →
Lists & Ranges

Primzahlen Zwischen Zwei Schranken

Zählen und analysieren Sie Primzahlen zwischen zwei Grenzen mit Dichteberechnung und Primzahlzwillingen.

Werkzeug öffnen →
Check & Factors

Teilerfremdheits-Prüfer

Testen Sie ggT(a, b) = 1 mit Euklidischen Divisionsschritten und geometrischer Rechteck-Parkettierung.

Werkzeug öffnen →
π(x)
Charts & Visuals

Primzahlfunktion π(x)

Verfolgen Sie die Dichteabnahme bis 100 Millionen und vergleichen Sie mit dem Primzahlsatz von Gauß.

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Charts & Visuals

1–100 Primzahltabelle

Interaktives 10×10-Raster mit Schritt-für-Schritt-Simulator des Siebs des Eratosthenes und Drucklayout.

Werkzeug öffnen →
Charts & Visuals

Factor Tree Calculator

Interactive visual factor tree. Watch numbers branch step by step into their prime factors.

Werkzeug öffnen →
Special & Crypto

Twin Prime Calculator

Find twin prime pairs (primes that differ by just 2, like 11 and 13) and see how often they appear.

Werkzeug öffnen →
Lists & Ranges

Prime Gap Calculator

Find the distances between back-to-back prime numbers and spot large gaps.

Werkzeug öffnen →
Charts & Visuals

Sieve of Eratosthenes

Interactive animated visualizer crossing off multiples step by step to reveal prime numbers.

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Check & Factors

Bulk Prime Checker

Check up to 500 numbers at the same time to see which are prime and export to CSV.

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Special & Crypto

Random Prime Generator

Generate truly random prime numbers with custom digit lengths.

Werkzeug öffnen →
Charts & Visuals

Prime Number Theorem

Compare the exact count of prime numbers against famous mathematical estimation formulas.

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Special & Crypto

Goldbach Calculator

Find pairs of prime numbers that add up to any even number you choose.

Werkzeug öffnen →
Check & Factors

Semiprime Calculator

Analyze numbers made by multiplying exactly two prime numbers together (like 15 = 3 × 5).

Werkzeug öffnen →
Special & Crypto

Mersenne Prime Calculator

Test huge primes written as 2^p - 1 and explore world-record prime numbers.

Werkzeug öffnen →
Check & Factors

Prime Power Calculator

Test if a number is a prime raised to a power (like 2³ = 8 or 3² = 9).

Werkzeug öffnen →
Special & Crypto

Special Prime Checker

Explore fascinating prime families like palindrome primes, twin primes, and mirror primes.

Werkzeug öffnen →
Charts & Visuals

Prime Distribution & Ulam Spiral

View prime numbers plotted on a visual 2D spiral to discover line patterns.

Werkzeug öffnen →
Special & Crypto

RSA Prime Demo

Interactive visual demonstration of how prime numbers lock and protect secret messages online.

Werkzeug öffnen →
Check & Factors

Fraction Prime Factorization

Break down fractions into prime factors and simplify them easily.

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Check & Factors

How to Check If a Number Is Prime

Simple algorithms and copyable code examples in Python, JavaScript, C++, Java, and Go.

Werkzeug öffnen →
Mathematische Grundlagen

Was Ist eine Primzahl?

Die fundamentalen und unteilbaren Grundbausteine der ganzen Zahlen und der Arithmetik.

Interaktives Geometrisches Modell: Der Rechteck-Primzahltest

Eine Zahl n ist eine Primzahl, wenn sich aus n Kacheln nur eine einzige 1 × n Reihe bilden lässt. Entsteht ein Rechteck mit Breite > 1, ist die Zahl zusammengesetzt.

Beispiele testen:
12 is Composite: 3 rectangular arrangements possible
Displaying a 3 × 4 rectangular array with zero remainder.

Definition und Beispiele

In der Mathematik ist eine Primzahl eine natürliche Zahl strikt größer als 1, die genau zwei positive Teiler besitzt: die 1 und sich selbst.

Die ersten zehn Primzahlen lauten: 2, 3, 5, 7, 11, 13, 17, 19, 23, 29.

Jede ganze Zahl größer als 1, die keine Primzahl ist, heißt zusammengesetzte Zahl, da sie als Produkt kleinerer Primzahlen dargestellt werden kann.

Quick Integer Classifier (Tap 0, 1, 2, or Any Integer)
2 is the ONLY even prime — factors: 2 (exactly 2 divisors).
Indivisible emerald prime polyhedra beside a factored composite block
The Building Blocks of Arithmetic Like chemical elements in chemistry, prime numbers cannot break down further—every composite whole splits cleanly into a unique product of primes.

Warum 0 und 1 Keine Primzahlen Sind

0 ist weder prim noch zusammengesetzt: Sie besitzt unendlich viele Teiler, da 0 geteilt durch jede Zahl ungleich null 0 ergibt. Zudem ist sie nicht positiv.

1 ist weder prim noch zusammengesetzt: Sie hat genau einen Teiler (sich selbst). Wäre 1 eine Primzahl, verlöre der Fundamentalsatz der Arithmetik die Eindeutigkeit der Primfaktorzerlegung.

Four classes of non-negative integers: 0, 1, primes, and composites

Classification map of whole numbers: 0 (zero divisors rule), 1 (unit), Primes (2 factors), and Composites (3+ factors).

Primzahlen vs. Zusammengesetzte Zahlen

Wesentliche mathematische Unterschiede zwischen den beiden Klassen natürlicher Zahlen:

Eigenschaft Primzahlen Zusammengesetzte Zahlen
Definition Genau zwei verschiedene positive Teiler: 1 und sich selbst Mehr als zwei positive Teiler
Teileranzahl Genau 2 Teiler 3 oder mehr Teiler
Kleinstes Element 2 (die einzige gerade Primzahl) 4 (2 × 2)
Primfaktorzerlegung Die Zahl selbst (p¹) Eindeutiges Produkt von Primzahlpotenzen (p₁ᵃ × p₂ᵇ …)
Gerade ganze Zahlen Nur 2 ist prim; alle anderen geraden Zahlen sind zusammengesetzt Alle geraden ganzen Zahlen > 2 (4, 6, 8, 10, 12…)
Beispiele 2, 3, 5, 7, 11, 13, 97, 101 4, 6, 8, 9, 12, 51, 91, 100

Warum 2 die Einzige Gerade Primzahl Ist

Eine gerade Zahl ist durch 2 teilbar. Die Zahl 2 hat nur die Teiler 1 und 2, was die Definition erfüllt. Jede gerade Zahl n > 2 ist durch 1, 2 und n teilbar und hat somit mindestens 3 Teiler.

Sind 7 und 9 Primzahlen?

7 ist eine Primzahl: Ihre einzigen Teiler sind 1 und 7. 9 ist KEINE Primzahl: Sie ist durch 3 teilbar (3 × 3 = 9) und besitzt drei Teiler (1, 3 und 9). Ungerade zu sein genügt nicht!

Methoden und Beweise

Wie Prüft Man, ob eine Zahl Prim Ist?

Die klassische Wurzelschranke und schrittweise Prüfalgorithmen.

Interaktiver Simulator: Wurzelschranke und Probedivision

Erleben Sie, wie die Schranke ⌊√n⌋ die Zahl der nötigen Teilbarkeitsprüfungen drastisch verringert.

Testfälle ausprobieren:
Quadratwurzel-Schranke
√97 ≈ 9.85
p ≤ 7 (⌊√97⌋ = 9)
Zu testende Primzahlen
4
2, 3, 5, 7
Durch Schranke eingesparte Tests
92
92 / 96 (95.8%)
Search Horizon Visualization (1 → ⌊√n⌋ → n) Only prime divisors ≤ ⌊√n⌋ are needed

Teilbarkeitsprüfungen bis √n

Multi-stage lattice filter separating composite numbers from emerald prime values
Eliminating Multiples Early Small prime filters (2, 3, 5, 7…) sift out composites immediately, shrinking candidate tests up to √N.
Geometry explaining why factor pairs mirror around square root of n
Why √N Is the Exact Cutoff Every factor pair (a × b = n) has one member ≤ √n and the mirror cofactor ≥ √n.

Teilbarkeit bis √n Prüfen

Um zu beweisen, dass eine Zahl n eine Primzahl ist, muss man nicht alle Zahlen bis n prüfen. Es genügt mathematisch völlig, nur Primzahlen bis zur Wurzelschranke zu testen: d ≤ ⌊√n⌋.

Warum das gilt: Teiler treten stets in komplementären Paaren auf: a × b = n. Wären beide Faktoren größer als √n, wäre ihr Produkt größer als n, was unmöglich ist.

Beispiel: Ist 97 eine Primzahl?

  1. Berechne √97 ≈ 9,848. Wir testen nur Primzahlen ≤ 9.
  2. Die zu testenden Primzahlen sind: 2, 3, 5, 7.
  3. 97 ÷ 2 = 48 R 1 (Nicht teilbar, endet auf ungerade Ziffer 7).
  4. 97 ÷ 3 = 32 R 1 (Nicht teilbar, Quersumme 9+7=16 ist nicht durch 3 teilbar).
  5. 97 ÷ 5 = 19 R 2 (Nicht teilbar, endet weder auf 0 noch auf 5).
  6. 97 ÷ 7 = 13 R 6 (Nicht teilbar).
  7. Alle Primzahlkandidaten ≤ √97 konnten 97 nicht ohne Rest teilen. Somit ist 97 bewiesen eine Primzahl!

Beispiel: Warum ist 91 zusammengesetzt?

  1. Berechne √91 ≈ 9,539. Wir testen nur Primzahlen ≤ 9.
  2. Die zu testenden Primzahlen sind: 2, 3, 5, 7.
  3. 91 ÷ 2 = 45 R 1 (Nicht teilbar).
  4. 91 ÷ 3 = 30 R 1 (Nicht teilbar, Quersumme 9+1=10).
  5. 91 ÷ 5 = 18 R 1 (Nicht teilbar, endet weder auf 0 noch auf 5).
  6. 91 ÷ 7 = 13 R 0 (Geht ohne Rest auf!).
  7. Da 7 ein Teiler ist, ist 91 zusammengesetzt: 91 = 7 × 13.

Kopfrechentricks zur Teilbarkeit

Mit einfachen Kopfrechenregeln lassen sich viele zusammengesetzte Zahlen sofort ausschließen:

  • Teilbar durch 2: Die letzte Ziffer ist gerade (0, 2, 4, 6, 8).
  • Teilbar durch 3: Die Quersumme aller Ziffern ist ein Vielfaches von 3 (z. B. bei 51: 5+1=6, also 51 ÷ 3 = 17).
  • Teilbar durch 5: Die letzte Ziffer ist 0 oder 5.
  • Die 6k ± 1-Regel: Jede Primzahl größer als 3 lässt sich als 6k − 1 oder 6k + 1 schreiben. Obwohl nicht alle Zahlen dieser Form Primzahlen sind, ist jede Zahl, die nicht diese Form hat, garantiert zusammengesetzt!
Kopfrechnen und Abkürzungen

Teilbarkeitsregeln und Primzahl-Abkürzungen

Wesentliche Kopfrechenregeln, um zusammengesetzte Zahlen ohne Taschenrechner sofort zu entlarven.

Interaktives Diagramm: Das Modulo-6-Rad (6k ± 1)

Jede Primzahl strikt größer als 3 liegt ausnahmslos auf den Positionen 6k + 1 oder 6k - 1.

Beispiele testen:
6k 6k+1 ★ 6k+2 6k+3 6k+4 6k−1 ★ DIV BY 6
Die 6k ± 1 Primzahlregel
97 = 6 × 16 + 1
Remainder dividing by 6: 1 → 6k + 1
Interactive Divisibility Scanner (Test Any Number Against All 10 Rules) Testing 2,730 — divisible by 2, 3, 5, 6, 7, 13 (6 rules match).
Teiler Teilbarkeitsregel & Denkschritt Praktisches Beispiel Live Result
2 Die letzte Ziffer ist gerade: 0, 2, 4, 6 oder 8. 248 endet auf 8 → Teilbar durch 2
3 Die Quersumme aller einzelnen Ziffern ist durch 3 teilbar. 453 → 4+5+3 = 12 (teilbar durch 3) → Teilbar durch 3
4 Die aus den letzten beiden Ziffern gebildete Zahl ist durch 4 teilbar. 3.116 endet auf 16 (16 ÷ 4 = 4) → Teilbar durch 4
5 Die letzte Ziffer ist entweder 0 oder 5. 895 endet auf 5 → Teilbar durch 5
6 Die Zahl besteht sowohl den 2er-Test (gerade) als auch den 3er-Test (Quersumme). 732 ist gerade und 7+3+2 = 12 → Teilbar durch 6
7 Verdopple die letzte Ziffer und ziehe sie vom Rest der Zahl ab. Das Ergebnis ist durch 7 teilbar. 672 → 67 − (2×2) = 63 (63 ÷ 7 = 9) → Teilbar durch 7
8 Die aus den letzten drei Ziffern gebildete Zahl ist durch 8 teilbar. 5.128 endet auf 128 (128 ÷ 8 = 16) → Teilbar durch 8
9 Die Quersumme aller einzelnen Ziffern ist durch 9 teilbar. 2.871 → 2+8+7+1 = 18 (18 ÷ 9 = 2) → Teilbar durch 9
11 Die alternierende Quersumme (plus-minus-plus...) ist 0 oder ein Vielfaches von 11. 913 → 9 − 1 + 3 = 11 → Teilbar durch 11
13 Addiere das 4-Fache der letzten Ziffer zum verbleibenden Präfix. Die Summe ist durch 13 teilbar. 299 → 29 + (9×4) = 65 (65 ÷ 13 = 5) → Teilbar durch 13

Die 6k ± 1 Primzahlregel

Jede Primzahl strikt größer als 3 liegt ausnahmslos auf den Positionen 6k + 1 oder 6k - 1.

6k − 1  |  6k + 1

Warum dies garantiert gilt: Jede ganze Zahl lässt sich in eine von sechs Formen einteilen: 6k, 6k+1, 6k+2, 6k+3, 6k+4, 6k+5 (was 6(k+1)−1 entspricht).

  • 6k, 6k+2, 6k+4 sind immer gerade (durch 2 teilbar).
  • 6k+3 ist immer durch 3 teilbar.

Wichtiger Hinweis: Dies ist eine notwendige, aber keine hinreichende Bedingung. Zwar hat jede Primzahl > 3 diese Form, doch sind manche Zahlen dieser Form zusammengesetzt (z. B. 25 = 6(4)+1 und 35 = 6(6)−1). Überprüfen Sie Kandidaten immer mittels beschränkter Probedivision.

Warum Es Keine Einfache Primzahlformel Gibt

Im Jahr 1772 entdeckte Leonhard Euler das bemerkenswerte quadratische Polynom f(n) = n² + n + 41, das für jede ganze Zahl n = 0, 1, 2, ..., 39 ausschließlich Primzahlen liefert (40 aufeinanderfolgende Primzahlen: 41, 43, 47, 53, 61, ..., 1601).

f(n) = n² + n + 41

Bei n = 40 ergibt das Polynom jedoch 40² + 40 + 41 = 1.681 = 41² und beweist damit, dass kein nicht-konstantes algebraisches Polynom unbegrenzt ausschließlich Primzahlen erzeugen kann.

Click any n (0–45) to verify f(n): f(0) = 41 (Prime)
Visuelle Rasterübersicht

1 bis 100 Primzahltabelle

Interaktives 10×10-Raster. Nutzen Sie das Sieb des Eratosthenes, um die Ausmusterung Schritt für Schritt zu verfolgen.

Primzahlen (1–100) Σ = 1,060
Klicken Sie auf „Sieb-Schritt“, um zu erleben, wie Eratosthenes 200 v. Chr. zusammengesetzte Zahlen aussiebte! Schritt 0/4
Primzahl (25 Zahlen: 2, 3, 5, 7, 11, … 97)
Zusammengesetzt (74 Zahlen: Vielfache getesteter Primzahlen)
Weder noch (1) (Einselement: genau 1 Teiler)
Wenden Sie den antiken Algorithmus an: Streichen Sie Vielfache von 2, 3, 5 und 7, um alle 25 Primzahlen zu isolieren.
Erweiterter Katalog

Primzahlen von 1 bis 1.000

Es gibt exakt 168 Primzahlen zwischen 1 und 1.000.

Interaktives Diagramm: Verteilung nach Hundertern

Klicken Sie auf einen Hunderter-Balken, um die entsprechenden Primzahlen zu filtern.

Zeige 168 bewiesene Primzahlen (1 bis 1000) (Σ = 76,127)
Alle 168 Primzahlen bis 1.000 einsehen ▾

Klicken Sie unten auf eine beliebige Primzahl, um sie in den Rechner zu laden.

Zeige 168 bewiesene Primzahlen (2 bis 997)
Meilensteine der Folge

Bedeutende Primzahl-Meilensteine

Diese Referenzprimzahlen markieren zentrale Schwellen in der Zahlentheorie und Informatik.

Bedeutende Meilensteine:
N-te Primzahl Finder & Asymptotische Wachstumskurve p(100) = 541 · 100 × ln(100) ≈ 461
Exact p(n) n · ln(n)
Wert der n-ten Primzahl
541
p(100)
Nachbarprimzahlen
p₉₉: 523 · p₁₀₁: 547
p(n−1) · p(n+1)
Rang in der Primzahlfolge
#100
OEIS-Folge A000040

Wichtige Meilensteine der Primzahlfolge

Diese Referenz-Primzahlen markieren wichtige Grenzen in der Mathematik, bei Computertests und in der Zahlentheorie:

#1 → 2

p₁ = 2

Die kleinste Primzahl, die erste positive Primzahl und die einzige gerade Primzahl überhaupt. Alle folgenden Primzahlen sind ungerade ganze Zahlen.

#25 → 97

p₂₅ = 97

Die größte zweistellige Primzahl. Genau 25 Primzahlen liegen zwischen 1 und 100 und machen 25 % aller ganzen Zahlen bis 100 im Dezimalsystem aus.

#100 → 541

p₁₀₀ = 541

Der Meilenstein der 100. Primzahl. Markiert den Abschluss der ersten hundert Primzahlen mit einer Gesamtdichte von 18,5 % in diesem Bereich.

#1,000 → 7,919

p₁₀₀₀ = 7,919

Die tausendste Primzahl. Beweist, dass Primzahlen mit wachsender Größe immer seltener werden: Man benötigt 7.919 ganze Zahlen, um 1.000 Primzahlen zu finden (12,6 % Dichte).

#5,000 → 48,611

p₅₀₀₀ = 48,611

Die fünftausendste Primzahl. Liegt knapp unter der Schwelle von 50.000 und weist eine lokale Dichte von etwa 10,3 % auf.

#10,000 → 104,729

p₁₀₀₀₀ = 104,729

Der Referenzwert der 10.000. Primzahl. Unsere sofortige Tabellenabfrage deckt alle Primzahlen bis zu dieser Grenze ohne Serververzögerung ab.

Analytische Zahlentheorie

Primzahlfunktion π(x) und Dichte

Erkunden Sie die natürliche Ausdünnung der Primzahlen und den Primzahlsatz von Gauß.

Voreingestellte Grenzen:
Interaktives Dichtemessgerät & Fortschrittsanzeige Primzahldichte: 16.80% (~1/6)
0% 25% (x=100) 50% 100%
Exakte Anzahl π(x)
168
Primzahlen strikt ≤ x (≤ 1,000)
Primzahldichte
16.80%
Prozentsatz primer ganzer Zahlen
Gaußsche PZS-Schätzung
144.76
Relativer Fehler (%): −13.8%

Primzahlanzahl nach Zehnerpotenzen

Mit wachsenden Zahlen werden Primzahlen seltener, obwohl es unendlich viele gibt. Beachten Sie, wie sich die Näherung des Primzahlsatzes x / ln(x) mit wachsendem x prozentual immer genauer annähert:

Obere Schranke (x) Exaktes π(x) Dichte (%) Gauß PNT: x / ln(x) Relativer Fehler (%)
10 4 40.00% 4.34 +8.5%
100 25 25.00% 21.71 −13.1%
1,000 168 16.80% 144.76 −13.8%
10,000 1,229 12.29% 1,085.74 −11.7%
100,000 9,592 9.59% 8,685.89 −9.4%
1,000,000 78,498 7.85% 72,382.41 −7.8%
10,000,000 664,579 6.65% 620,420.69 −6.6%
100,000,000 5,761,455 5.76% 5,428,681.02 −5.8%

Was bedeutet die Funktion π(x)?

In der Zahlentheorie bezeichnet π(x) nicht die geometrische Kreiszahl π ≈ 3,14159. Vielmehr führten Mathematiker des 18. Jahrhunderts unter Carl Friedrich Gauß den griechischen Buchstaben π (von plēthos, „Menge“) für die Primzahlzählfunktion ein: die exakte Anzahl der Primzahlen kleiner oder gleich x.

Im Gegensatz zu algebraischen Funktionen ist π(x) eine Treppenfunktion, die sich jedes Mal um 1 erhöht, wenn x eine Primzahl überschreitet.

Der Primzahlsatz (PNT)

Der 1896 unabhängig voneinander von Jacques Hadamard und Charles-Jean de La Vallée Poussin bewiesene Primzahlsatz besagt, dass die Verteilung der Primzahlen für x gegen unendlich folgender Gesetzmäßigkeit folgt:

π(x) ~ x / ln(x)

Dieser Satz zeigt, dass die Wahrscheinlichkeit, mit der eine zufällig gewählte ganze Zahl nahe x eine Primzahl ist, ungefähr 1 / ln(x) beträgt.

Comparison chart of exact prime count pi(x), logarithmic integral Li(x), and x/ln(x)
Exact π(x) vs Gauss’s Li(x) vs x/ln(x) As upper bound x grows toward 10⁸, prime density smoothly thins like 1/ln(x) while Gauss’s logarithmic integral Li(x) hugs the true count far more closely than x/ln(x).
Intervallanalyse

Primzahlen in einem Bereich Finden

Finden, zählen und summieren Sie Primzahlen exakt zwischen zwei frei wählbaren Grenzen.

Voreinstellungen:
Primzahlen in einem Bereich Finden Primzahldichte: 25.0%
Density Histogram (10 bins) Prime Position Twin Prime Pair (Δ = 2)
Primzahlanzahl
25
π(end) − π(start−1)
Kumulierte Summe
1,060
Exakte BigInt-Summe
Intervall-Grenzwerte
2 … 97
Inklusive Grenzen
Nachbarprimzahlen

Nächste und Vorherige Primzahl Finden

Ermitteln Sie die direkt benachbarten Primzahlen, die exakten Abstände und die größte Primzahl ≤ n.

Beispiele testen:
Interaktives Diagramm: Primzahl-Abstandssprungspur 89 (Δ = 1)
n: 90
Vorherige Primzahl (p < n)
89
Δ = −1
n
90
Bewiesen zusammengesetzt
Nächste Primzahl (p > n)
97
Δ = +7
Nächstgelegene Primzahl 89 (Δ = 1)
max(p ≤ n) 89
Werkzeug öffnen →

Strikte Nachbarn vs. Inklusive Schranken

Bei der Suche nach benachbarten Primzahlen erfordert mathematische Präzision die Unterscheidung zwischen strikt benachbarten Primzahlen und inklusiven Grenzen:

  • Strikt vorherige Primzahl (p < n): Die größte Primzahl, die echt kleiner als n ist. Für n = 97 ist die vorherige Primzahl 89.
  • Strikt nächste Primzahl (p > n): Die kleinste Primzahl, die echt größer als n ist. Für n = 97 ist die nächste Primzahl 101.
  • Größte Primzahl ≤ n: Wenn n selbst prim ist (wie 97), ist die größte Primzahl ≤ 97 gleich 97. Wenn n zusammengesetzt ist (wie 90), ist sie 89.

Bertrandsches Postulat & Äquidistante Abstände

Wie weit kann die nächste Primzahl entfernt sein? Im Jahr 1850 bewies Pafnuti Tschebyschow das Bertrandsche Postulat: Für jede ganze Zahl n > 3 existiert stets mindestens eine Primzahl p mit:

n < p < 2n − 2

Gleicher Abstand (Unentschieden): Bei manchen Zahlen sind die vorherige und die nächste Primzahl exakt gleich weit entfernt. Für n = 6 ist die vorherige 5 (Abst. 1) und die nächste 7 (Abst. 1). Beide sind nächstgelegene Primzahlen!

Zerlegung & Schritte

Primfaktorzerlegung mit Lösungsweg

Wie sich jede zusammengesetzte Zahl eindeutig in Primzahlpotenzen zerlegen lässt.

Interaktives Faktorbaum- & Divisionsleiter-Diagramm

Geben Sie eine beliebige ganze Zahl ein, um sowohl ihren visuellen SVG-Faktorbaum als auch die schrittweise Divisionsleiter zu erzeugen.

Beispiele testen:
Kanonische Exponentialform
360 = 2³ × 3² × 5
Zahlentheorie & ggT

Teilerfremdheits-Prüfer (Koprim)

Prüfen Sie mit dem Euklidischen Algorithmus, ob zwei Zahlen außer der 1 gemeinsame Teiler besitzen.

Paare testen:
✓ (8, 9) — SIND TEILERFREMD (Relativ prim)
gcd(8, 9) = 1
ggT-Wert 1
Interaktives Diagramm: Geometrische Euklidische Parkettierung Größte gemeinsame Fliese: 1 × 1

Euklid entdeckte, dass die Bestimmung von ggT(a, b) identisch ist mit der Suche nach der größten quadratischen Fliese, die ein a × b-Rechteck lückenlos und ohne Überlappung auslegen kann:

Divisionsschritte des Euklidischen Algorithmus

9 = 8 × 1 + 1
8 = 1 × 8 + 0

Können zwei zusammengesetzte Zahlen teilerfremd sein?

Ja, absolut! Dies ist eines der am häufigsten missverstandenen Konzepte der elementaren Zahlentheorie. Zwei Zahlen sind teilerfremd (oder relativ prim), wenn ihr größter gemeinsamer Teiler 1 ist – unabhängig davon, ob die Zahlen selbst Primzahlen sind.

gcd(a, b) = 1

Betrachten wir 8 = 2³ (zusammengesetzt) und 9 = 3² (zusammengesetzt). Keine der beiden Zahlen ist eine Primzahl! Da ihre Primfaktorzerlegungen jedoch keine gemeinsamen Primfaktoren teilen, gilt ggT(8, 9) = 1 – sie sind also vollkommen teilerfremd.

Warum Teilerfremdheit in der Kryptographie wichtig ist

  • Eulersche φ-Funktion φ(n): Zählt, wie viele ganze Zahlen bis n zu n teilerfremd sind. Für Primzahlen gilt φ(p) = p − 1.
  • RSA-Schlüsselerzeugung: Der öffentliche Exponent e muss strikt teilerfremd zu φ(n) = (p − 1)(q − 1) sein, damit sein modulares multiplikatives Inverses d existiert.
  • Hash-Verteilung: Die Wahl teilerfremder Hash-Bucket-Größen verhindert Hash-Clustering in hochperformanten Computer-Hashtabellen.
Häufige Fallen

Zahlen, die Wie Primzahlen Aussehen (Aber Keine Sind)

Trügerische zusammengesetzte Zahlen, die Schüler und Programmierer oft täuschen.

Interaktiver Prüfer: Scheinbare Primzahlen Zerlegen

91 entlarvt: Die berühmteste Scheinprimzahl

91 = 7 × 13
√91 ≈ 9.54 (p ≤ 7)

Der Kognitive Blinde Fleck

91 endet auf 1 und besteht damit den Gerade-Test (2). Die Quersumme 9+1=10 besteht den 3er-Test. Sie endet nicht auf 5. Da weder 7 noch 13 in diesem Produkt im typischen kleinen Einmaleins vorkommen, hält man 91 unbewusst für eine Primzahl!

51 Zusammengesetzt
3 × 17
5 + 1 = 6 (÷ 3 → 51 = 3 × 17)
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57 Zusammengesetzt
3 × 19
5 + 7 = 12 (÷ 3 → 57 = 3 × 19)
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91 Zusammengesetzt
7 × 13
91 endet auf 1 und besteht damit den Gerade-Test (2). Die Quersumme 9+1=10 besteht den 3er-Test. Sie endet nicht auf 5. Da weder 7 noch 13 in diesem Produkt im typischen kleinen Einmaleins vorkommen, hält man 91 unbewusst für eine Primzahl!
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119 Zusammengesetzt
7 × 17
119 ÷ 7 = 17 (6k − 1)
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133 Zusammengesetzt
7 × 19
133 ÷ 7 = 19 (6k + 1)
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143 Zusammengesetzt
11 × 13
1 − 4 + 3 = 0 (÷ 11 → 11 × 13)
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161 Zusammengesetzt
7 × 23
161 ÷ 7 = 23 (6k − 1)
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221 Zusammengesetzt
13 × 17
221 ÷ 13 = 17 (6k − 1)
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247 Zusammengesetzt
13 × 19
247 ÷ 13 = 19 (6k + 1)
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289 Zusammengesetzt
17² (17 × 17)
√289 = 17 (17 × 17 = 289)
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323 Zusammengesetzt
17 × 19
18² − 1 = (18−1)(18+1) = 17 × 19
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Warum täuschen uns diese Zahlen? 91 endet auf 1 und besteht damit den Gerade-Test (2). Die Quersumme 9+1=10 besteht den 3er-Test. Sie endet nicht auf 5. Da weder 7 noch 13 in diesem Produkt im typischen kleinen Einmaleins vorkommen, hält man 91 unbewusst für eine Primzahl!
Besondere Primzahlfamilien

Besondere Arten von Primzahlen

Entdecken Sie faszinierende Primzahlklassen mit einzigartigen mathematischen Eigenschaften.

Geometric prime constellation spiral illuminating special prime classes
Special Families Inside the Prime Constellation Some primes carry extra symmetry—differing by 2 (Twins), sitting at 2ᵖ − 1 (Mersenne), reading identically backward (Palindromic), or remaining prime when reversed (Emirps).

Quick Special-Prime Scanner

Test any prime to see every special mathematical family it belongs to simultaneously.

Besondere Primzahlfamilien

Entdecken Sie faszinierende Primzahlklassen mit einzigartigen mathematischen Eigenschaften.

Primzahlzwillinge

Paare von Primzahlen, deren Differenz genau 2 beträgt: (p, p + 2). Die berühmte ungelöste Primzahlzwillings-Vermutung besagt, dass es unendlich viele solcher Paare gibt.

Beispiele: (3, 5), (5, 7), (11, 13), (17, 19), (41, 43), (71, 73)

Mersenne-Primzahlen

Primzahlen der Form 2ᵖ − 1, wobei der Exponent p selbst eine Primzahl sein muss. Sie stehen in direktem Zusammenhang mit geraden vollkommenen Zahlen und bilden die größten bekannten Primzahlen.

Beispiele: 3 (2²−1), 7 (2³−1), 31 (2⁵−1), 127 (2⁷−1), 8191 (2¹³−1)

Sophie-Germain-Primzahlen

Eine Primzahl p heißt Sophie-Germain-Primzahl, wenn 2p + 1 ebenfalls eine Primzahl ist (eine sogenannte sichere Primzahl). Sie spielen eine wesentliche Rolle in kryptographischen Protokollen.

Beispiele: 2 (2×2+1=5), 3 (7), 5 (11), 11 (23), 23 (47), 29 (59)

Palindrom-Primzahlen

Eine Primzahl, die im Dezimalsystem vorwärts und rückwärts gelesen identisch ist. Bemerkenswerterweise haben mit Ausnahme der 11 alle Palindrom-Primzahlen eine ungerade Anzahl von Ziffern!

Beispiele: 2, 3, 5, 7, 11, 101, 131, 151, 181, 191, 313, 353, 727
Architektur der Rechenmaschine

Funktionsweise Unseres Algorithmus

Transparente Rechenverfahren mit ehrlicher formaler Gewissheitskennzeichnung.

Ablaufdiagramm: Entscheidungs-Pipeline der Engine

Verfolgen Sie den exakten Entscheidungspfad zur Überprüfung jeder eingegebenen Zahl.

Testfälle verfolgen:
Stufe 1: Eingabevalidierung
Exakte BigInt-Analyse
Whole Number (n ≥ 0)
Stufe 2: Schneller Teilbarkeitsfilter
Multiple-of-6 Rule
Fast test for 2, 3, and 5
Stufe 3: Primzahl-Kern-Engine
Miller-Rabin & Testgrenzen
Instant list check
Stufe 4: Ergebnissynthese
Bewiesen prim
Deterministischer Beweis (0 % Fehler)
n = 97 → #25 → Bewiesen prim
Decision tree showing sieve lookup, 6k+/-1 trial division, and 7-base Miller-Rabin routing
Adaptive Primality Decision Tree Inputs automatically route to the fastest deterministic check: instant sieve lookup (≤105,000), 6k ± 1 trial division (≤10¹²), or 7-base Miller-Rabin (≤2⁶⁴−1).
Step-by-step Miller-Rabin modular exponentiation squaring flowchart
7-Base Deterministic Verification Flow Unlike single-base Fermat tests that fail on Carmichael numbers like 561, testing all 7 verified bases eliminates every 64-bit pseudoprime without false positives.

Kleine ganze Zahlen: Probedivision

Für Eingaben bis 1.000.000.000.000 (10¹²) führen wir eine beschränkte Probedivision mithilfe der 6k ± 1-Folge bis ⌊√n⌋ durch. Wird kein Teiler gefunden, ist die Primalität mathematisch bewiesen.

Bereichslisten: Sieb des Eratosthenes

Für Bereichsabfragen nutzt unsere Engine ein optimiertes Bitset-Sieb des Eratosthenes mit einer Komplexität von O(n log log n), das zusammengesetzte Vielfache präzise herausfiltert.

Große ganze Zahlen: Deterministischer Miller-Rabin

Für Zahlen bis 2⁶⁴ − 1 (18,4 Trillionen) verwenden wir einen deterministischen Miller-Rabin-Primzahltest mit 7 Basen (2, 325, 9375, 28178, 450775, 9780504, 1795265022). Dies liefert unbedingte deterministische Gewissheit ohne probabilistischen Fehler.

Exakte BigInt-Arithmetik

Alle großen Berechnungen werden über native JavaScript-BigInt-Objekte verarbeitet, um 64-Bit-Gleitkomma-Rundungsfehler nach IEEE-754 oberhalb von 2⁵³ − 1 (9.007.199.254.740.991) zu verhindern.

Modus / Operation Mathematische Methode Garantierte Schranke Ergebnissicherheit
Primzahl prüfen Square root check & advanced prime test Numbers up to 18 quintillion Deterministischer Beweis (0 % Fehler)
Primfaktoren Step-by-step division test Numbers up to 1 trillion Deterministischer Beweis (0 % Fehler)
N-te Primzahl Fast prime sequence lookup Up to the 10,000th prime (104,729) Deterministischer Beweis (0 % Fehler)
Primzahlen im Bereich Prime grid sieve Ranges up to 10,000 numbers Deterministischer Beweis (0 % Fehler)
Praktische Anwendungen

Warum Primzahlen So Wichtig Sind

Über die reine Theorie hinaus schützen Primzahlen das gesamte moderne Internet und Kryptografie.

Interaktives Diagramm: Pädagogische RSA-Verschlüsselungs-Demo

Erleben Sie, wie das Multiplizieren zweier großer Primzahlen die Einwegfunktion der modernen Verschlüsselung erzeugt.

1. Zwei geheime Primzahlen
p = 5, q = 7
Streng geheim gehalten
2. Öffentlicher Modul
n = p × q = 35
Trivial zu berechnen
3. Eulersche φ-Funktion
(5−1) × (7−1) = 24
(p−1) × (q−1)
4. Schlüsselpaar (e, d)
(e = 5, d = 5)
Matching lock and key
Lock and unlock secret numbers
Locked Secret Message
12 locked with key → 17
Unlocked Original Message
17 unlocked with key → 12 ✓
Nur zur Veranschaulichung: Dieses vereinfachte Modell zeigt die algebraische Funktionsweise von RSA mit kleinen Primzahlen. Echte Public-Key-Kryptographie verwendet 2.048-Bit- oder 4.096-Bit-Primzahlen (über 600 Dezimalstellen lang).
Translucent indigo padlock secured by interlocking prime factor gears
One-Way Prime Trapdoor Encryption Multiplying two huge secret primes (p × q = N) takes microseconds, while factoring N backward without the key becomes astronomically difficult.

Interactive RSA Key Scale Explorer

Compare toy classroom locks with modern banking encryption scales:

6-bit Toy Modulus (~11 bits) Instant Break

Educational demonstration above uses small numbers (like 35) so every exponent step is visible by hand.

Primzahlen werden oft als die „Atome der Mathematik“ bezeichnet, da jede zusammengesetzte Zahl durch Multiplikation von Primzahlen aufgebaut werden kann. Ihre einzigartige algebraische Nichtumkehrbarkeit macht sie zudem in digitalen Systemen unverzichtbar.

Public-Key-Kryptographie

Sicherheitsprotokolle wie RSA-Verschlüsselung, SSH-Schlüssel und TLS-Zertifikate beruhen auf der mathematischen Einwegfunktion, dass das Multiplizieren zweier großer Primzahlen trivial ist, die Faktorisierung ihres Produkts jedoch praktisch unberechenbar bleibt.

Hashtabellen & PRNGs

Hashtabellengrößen und Pseudozufallszahlengeneratoren nutzen häufig modulare Primzahlarithmetik, um Hash-Kollisionen zu minimieren, Clustering zu verhindern und Speicher-Buckets gleichmäßig zu verteilen.

Zahlentheorie & Reine Mathematik

Primzahlen stehen im Zentrum einiger der tiefsten ungelösten Rätsel der Wissenschaft, darunter die Riemannsche Vermutung, die Goldbachsche Vermutung und die Verteilung von Primzahllücken.

Verifikation & Exaktheit

Genauigkeit, Akademische Quellen und Bekannte Grenzen

Peer-reviewte Algorithmen, deterministische Schranken und absolute Transparenz.

Balanced mathematical scales flanked by brass divider compass and optical lens
Zero Rounding, Zero Probabilistic Shortcuts Every primality check uses exact arbitrary-precision BigInt integer arithmetic paired with verified deterministic bounds up to 2⁶⁴ − 1.

Live Browser Engine Self-Test

Verify engine.js directly in your browser against adversarial pseudoprimes, boundaries, and numbers above IEEE-754 float precision.

Click "Run 8 Edge Cases Now" to run live verification.
✓

Deterministische Primzahl-Garantie

Für alle ganzen Zahlen n < 2⁶⁴ (bis 18.446.744.073.709.551.615) wertet unsere Engine die 7 von CP-Algorithms sowie Sorenson & Webster bewiesenen deterministischen Basen aus. Dieser Test ist ein mathematischer Beweis, keine Wahrscheinlichkeit: Keine Pseudoprimzahl und keine Carmichael-Zahl kann ihn bestehen.

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Speicher- und Rechenschranken

Standard-Rechner-Websites leiden unter IEEE-754-Gleitkomma-Rundungsfehlern in JavaScript oberhalb von 2⁵³ − 1 (9.007.199.254.740.991). Unsere Engine liest Ziffernfolgen direkt in native BigInt-Typen beliebiger Genauigkeit ein und garantiert so null Abschneidefehler.

⚙

Wissenschaftliche Literatur & Quellen

Jede Bereitstellung wird anhand automatisierter Unit-Test-Suiten überprüft, die die ersten 10.000 OEIS-Primzahlen, bekannte zusammengesetzte Carmichael-Fallen (561, 1105, 1729, 2465), Mersenne-Exponenten, Primzahlzwillinge und Euklidische Teilerfremdheitsbeweise abdecken.

Wissenschaftliche Referenzen & Maßgebliche Quellen

  • Crandall, R., & Pomerance, C. (2005): Prime Numbers: A Computational Perspective. 2. Aufl., Springer-Verlag. (Grundlegende Referenz zu Miller-Rabin-Basen, Pollards Rho-Methode und Baillie-PSW-Tests).
  • Sorenson, J., & Webster, J. (2015): Strong Pseudoprimes to Twelve Prime Bases. Mathematics of Computation, 85(301), S. 2489–2503.
  • OEIS: The On-Line Encyclopedia of Integer Sequences (OEIS): Folge A000040: Die Primzahlen.
  • GIMPS: Great Internet Mersenne Prime Search (GIMPS): Offizielles Verzeichnis der größten bekannten Primzahlen. (2¹³⁶²⁷⁹⁸⁴¹ − 1).
  • CP-Algorithms: CP-Algorithms & e-maxx: Deterministischer Miller-Rabin-Primzahltest-Algorithmus.
Spezifikation der Mathematik-Engine: Verifiziert & Getestet (November 2026) Vollständige Methodik & Beweise Lesen →
Häufige Fragen

Häufig Gestellte Fragen (FAQ)

Präzise, mathematisch fundierte Antworten zu Primzahlen und Primzahltests.

9 questions
Was ist eine Primzahl?

Eine Primzahl ist eine positive ganze Zahl echt größer als 1, die genau zwei verschiedene positive Teiler besitzt: 1 und sich selbst. Häufige Beispiele sind 2, 3, 5, 7, 11, 13 und 97.

Warum gelten 0 und 1 nicht als Primzahlen?

Nach der mathematischen Grunddefinition muss eine Primzahl genau zwei verschiedene positive Teiler besitzen. Die Zahl 1 hat nur einen einzigen positiven Teiler (sich selbst) und verfehlt die Definition. Die Zahl 0 besitzt unendlich viele Teiler, da 0 geteilt durch jede Zahl ungleich null 0 mit Rest 0 ergibt.

Warum ist 2 die einzige gerade Primzahl?

Jede gerade Zahl größer als 2 ist zusätzlich zu 1 und sich selbst durch 2 teilbar (z. B. 4 = 2 × 2, 6 = 2 × 3). Da sie mindestens drei Teiler haben, sind alle geraden Zahlen größer als 2 zusammengesetzt. Die 2 ist die einzige gerade Zahl mit genau zwei Teilern.

Sind 7 und 9 beides Primzahlen?

Nein. 7 ist eine Primzahl, weil ihre einzigen Teiler 1 und 7 sind. 9 ist hingegen eine zusammengesetzte Zahl, da sie drei Teiler hat: 1, 3 und 9 (3 × 3 = 9).

Wie prüft man, ob eine große Zahl eine Primzahl ist?

Für kleinere Zahlen testen Computer Primteiler bis zur Quadratwurzelgrenze ⌊√n⌋. Für 64-Bit-Ganzzahlen bis 18 Trillionen werten deterministische Miller-Rabin-Tests 7 mathematisch bewiesene Basen (2, 325, 9375, 28178, 450775, 9780504, 1795265022) aus, um die Primalität mit 100 % mathematischer Sicherheit zu bestimmen.

Was ist die größte Primzahl?

Es gibt keine größte Primzahl. Um 300 v. Chr. bewies Euklid, dass es unendlich viele Primzahlen gibt. Es gibt jedoch eine derzeit größte bekannte Primzahl, die über GIMPS entdeckt wurde: 2^136.279.841 − 1 mit 41.024.320 Dezimalstellen.

Was sind teilerfremde (koprime) Zahlen?

Zwei ganze Zahlen heißen teilerfremd, wenn ihr größter gemeinsamer Teiler (ggT) gleich 1 ist. Keine der beiden Zahlen muss selbst eine Primzahl sein. So sind beispielsweise 8 (2³) und 9 (3²) beide zusammengesetzt, doch ggT(8, 9) = 1, weshalb sie teilerfremd sind.

Wie viele Primzahlen gibt es zwischen 1 und 100?

Es gibt genau 25 Primzahlen zwischen 1 und 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 und 97. Ihre Summe beträgt 1.060.

Wie funktioniert die Primfaktorzerlegung auf einem Casio fx-991ES Taschenrechner?

Geben Sie auf kompatiblen Modellen wie dem Casio fx-991ES PLUS oder fx-115ES PLUS die ganze Zahl ein, drücken Sie [=] und anschließend [SHIFT] gefolgt von der Taste [FACT] (über der Grad/Minuten-Taste). Das Display zeigt sofort die Primfaktorzerlegung an.