Matheprojekte der Justus-Liebig-Universität Gießen für Grundschülerinnen und Grundschüler/Mathelexikon WiSe 16 17/Zahlsystem

Ein Zahlensystem braucht man zur Darstellung von Zahlen. Zahlen sind für uns sehr wichtig, weil sie einen bestimmten Wert ausdrücken. Es kann z.B. einen großen Unterschied machen, ob du 25 oder 52 Murmeln zum Spielen hast. Ein Zahlensystem legt fest, welches Symbol welchem Wert zugeordnet ist.

Ein Zahlensystem ist also eine Sammlung von Regeln, die die Zahlen- und Wertebildung beschreiben. Man unterteilt Zahlensysteme in zwei Gruppen: Die Additionssyteme und die Stellenwertsysteme.

Stellenwertsysteme

Stellenwertsysteme, auch Positionssysteme genannt, können mit wenigen Symbolen sehr große Zahlen ausdrücken. Der Wert eines Symbols hängt aber nicht nur vom Symbol selber ab sondern auch von der Position, an der das Symbol steht. Ein Beispiel für Stellenwertsysteme ist das Dezimalsystem, mit dem wir rechnen. Hier benutzen wir die Symbole 0, 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8 und 9. Sie reichen aus, um jede Zahl darstellen zu können. Man sagt, das Dezimalsystem hat die Basis 10. Das heißt, es braucht insgesamt zehn Symbole, um alle Zahlen darstellen zu können. Es gibt auch Stellenwertsysteme mit anderen Basen, z.B. mit der Basis 2. Hier gibt es nur die Symbole 0 und 1, um Zahlen darzustellen. Unsere Computer arbeiten in diesem System.

Ein Beispiel: Die Zahl 123 hat den Wert:

(1 * 100) + (2 * 10) + (3 * 1) = 123

Denken wir nochmal an die Murmeln vom Anfang.

25 bedeutet, jemand hat (2 * 10) + (5 * 1), also 25 Murmeln.

52 bedeutet, jemand hat (5 * 10) + (2 * 1), also 52 Murmeln.

Beide Zahlen werden mit den selben Symbolen dargestellt. Aber die Position der Symbole verändert den Wert. Also ist 52 mehr als 25.

Additionssysteme

Additionssysteme funktionieren etwas anders. Hier wird eine Zahl als Summe der Werte ihrer Symbole dargestellt. Man addiert also alle Symbole, die direkt hintereinander stehen und erhält so den Wert. Zur Darstellung von großen Zahlen ist dieses System nicht gut geeignet. Trotzdem wurde das System früher beispielsweise von den Römern benutzt. Nehmen wir das Beispiel von oben erneut und nutzen das Additionssystem, dann bekommt die Zahl 123 einen ganz anderen Wert:

123 -> 1 + 2 + 3 = 6

Denken wir nochmal an die Murmeln.

25 bedeutet jetzt, jemand hat 2 + 5, also 7 Murmeln.

52 bedeutet jetzt, jemand hat 5 + 2, also 7 Murmeln.

In einem Additionssystem ist die Position des Symbols also nicht von Bedeutung. Beide Schreibweisen haben den gleichen Wert.