Aufgabenbeispiele von MGK Klasse 9
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einfache Modulo Aufgabe
Beispiel:
Bestimme (die kleinste natürliche Zahl für die gilt:) 87 mod 8.
Das nächst kleinere Vielfache von 8 ist 80, weil ja 10 ⋅ 8 = 80 ist.
Also bleibt als Rest eben noch 87 - 80 = 7.
Somit gilt: 87 mod 8 ≡ 7.
Modulo in einem Intervall
Beispiel:
Bestimme eine Zahl n zwischen 30 und 39 für die gilt n ≡ 89 mod 7.
Das nächst kleinere Vielfache von 7 ist 84, weil ja 12 ⋅ 7 = 84 ist.
Also bleibt als Rest eben noch 89 - 84 = 5.
Somit gilt: 89 mod 7 ≡ 5.
Wir suchen also eine Zahl zwischen 30 und 39 für die gilt: n ≡ 5 mod 7.
Dazu suchen wir erstmal ein Vielfaches von 7 in der Nähe von 30, z.B. 28 = 4 ⋅ 7
Jetzt muss die gesuchte Zahl ja aber nicht ≡ 0 mod 7 , sondern ≡ 5 mod 7 sein, also addieren wir noch 5 auf die 28 und erhalten so 33.
Somit gilt: 33 ≡ 89 ≡ 5 mod 7.
Modulo addieren
Beispiel:
Berechne ohne WTR: (54 - 305) mod 6.
Um längere Rechnungen zu vermeiden, rechnen wir:
(54 - 305) mod 6 ≡ (54 mod 6 - 305 mod 6) mod 6.
54 mod 6 ≡ 0 mod 6 kann man relativ leicht bestimmen, weil ja 54
= 60
305 mod 6 ≡ 5 mod 6 kann man relativ leicht bestimmen, weil ja 305
= 300
Somit gilt:
(54 - 305) mod 6 ≡ (0 - 5) mod 6 ≡ -5 mod 6 ≡ 1 mod 6.
Modulo multiplizieren
Beispiel:
Berechne ohne WTR: (94 ⋅ 86) mod 9.
Um längere Rechnungen zu vermeiden, rechnen wir:
(94 ⋅ 86) mod 9 ≡ (94 mod 9 ⋅ 86 mod 9) mod 9.
94 mod 9 ≡ 4 mod 9 kann man relativ leicht bestimmen, weil ja 94 = 90 + 4 = 10 ⋅ 9 + 4 ist.
86 mod 9 ≡ 5 mod 9 kann man relativ leicht bestimmen, weil ja 86 = 81 + 5 = 9 ⋅ 9 + 5 ist.
Somit gilt:
(94 ⋅ 86) mod 9 ≡ (4 ⋅ 5) mod 9 ≡ 20 mod 9 ≡ 2 mod 9.
gemeinsame Modulos finden
Beispiel:
Finde alle natürlichen Zahlen m ≥ 2, für die gilt :
87 mod m = 117 mod m.
1. (etwas umständliche) Möglichkeit:
Wir probieren einfach alle natürliche Zahlen m<= 87 aus, ob zufällig 87 mod m = 117 mod m gilt:
m=2: 87 mod 2 = 1 = 1 = 117 mod 2
m=3: 87 mod 3 = 0 = 0 = 117 mod 3
m=4: 87 mod 4 = 3 ≠ 1 = 117 mod 4
m=5: 87 mod 5 = 2 = 2 = 117 mod 5
m=6: 87 mod 6 = 3 = 3 = 117 mod 6
m=7: 87 mod 7 = 3 ≠ 5 = 117 mod 7
m=8: 87 mod 8 = 7 ≠ 5 = 117 mod 8
m=9: 87 mod 9 = 6 ≠ 0 = 117 mod 9
m=10: 87 mod 10 = 7 = 7 = 117 mod 10
m=11: 87 mod 11 = 10 ≠ 7 = 117 mod 11
m=12: 87 mod 12 = 3 ≠ 9 = 117 mod 12
m=13: 87 mod 13 = 9 ≠ 0 = 117 mod 13
m=14: 87 mod 14 = 3 ≠ 5 = 117 mod 14
m=15: 87 mod 15 = 12 = 12 = 117 mod 15
m=16: 87 mod 16 = 7 ≠ 5 = 117 mod 16
m=17: 87 mod 17 = 2 ≠ 15 = 117 mod 17
m=18: 87 mod 18 = 15 ≠ 9 = 117 mod 18
m=19: 87 mod 19 = 11 ≠ 3 = 117 mod 19
m=20: 87 mod 20 = 7 ≠ 17 = 117 mod 20
m=21: 87 mod 21 = 3 ≠ 12 = 117 mod 21
m=22: 87 mod 22 = 21 ≠ 7 = 117 mod 22
m=23: 87 mod 23 = 18 ≠ 2 = 117 mod 23
m=24: 87 mod 24 = 15 ≠ 21 = 117 mod 24
m=25: 87 mod 25 = 12 ≠ 17 = 117 mod 25
m=26: 87 mod 26 = 9 ≠ 13 = 117 mod 26
m=27: 87 mod 27 = 6 ≠ 9 = 117 mod 27
m=28: 87 mod 28 = 3 ≠ 5 = 117 mod 28
m=29: 87 mod 29 = 0 ≠ 1 = 117 mod 29
m=30: 87 mod 30 = 27 = 27 = 117 mod 30
m=31: 87 mod 31 = 25 ≠ 24 = 117 mod 31
m=32: 87 mod 32 = 23 ≠ 21 = 117 mod 32
m=33: 87 mod 33 = 21 ≠ 18 = 117 mod 33
m=34: 87 mod 34 = 19 ≠ 15 = 117 mod 34
m=35: 87 mod 35 = 17 ≠ 12 = 117 mod 35
m=36: 87 mod 36 = 15 ≠ 9 = 117 mod 36
m=37: 87 mod 37 = 13 ≠ 6 = 117 mod 37
m=38: 87 mod 38 = 11 ≠ 3 = 117 mod 38
m=39: 87 mod 39 = 9 ≠ 0 = 117 mod 39
m=40: 87 mod 40 = 7 ≠ 37 = 117 mod 40
m=41: 87 mod 41 = 5 ≠ 35 = 117 mod 41
m=42: 87 mod 42 = 3 ≠ 33 = 117 mod 42
m=43: 87 mod 43 = 1 ≠ 31 = 117 mod 43
m=44: 87 mod 44 = 43 ≠ 29 = 117 mod 44
m=45: 87 mod 45 = 42 ≠ 27 = 117 mod 45
m=46: 87 mod 46 = 41 ≠ 25 = 117 mod 46
m=47: 87 mod 47 = 40 ≠ 23 = 117 mod 47
m=48: 87 mod 48 = 39 ≠ 21 = 117 mod 48
m=49: 87 mod 49 = 38 ≠ 19 = 117 mod 49
m=50: 87 mod 50 = 37 ≠ 17 = 117 mod 50
m=51: 87 mod 51 = 36 ≠ 15 = 117 mod 51
m=52: 87 mod 52 = 35 ≠ 13 = 117 mod 52
m=53: 87 mod 53 = 34 ≠ 11 = 117 mod 53
m=54: 87 mod 54 = 33 ≠ 9 = 117 mod 54
m=55: 87 mod 55 = 32 ≠ 7 = 117 mod 55
m=56: 87 mod 56 = 31 ≠ 5 = 117 mod 56
m=57: 87 mod 57 = 30 ≠ 3 = 117 mod 57
m=58: 87 mod 58 = 29 ≠ 1 = 117 mod 58
m=59: 87 mod 59 = 28 ≠ 58 = 117 mod 59
m=60: 87 mod 60 = 27 ≠ 57 = 117 mod 60
m=61: 87 mod 61 = 26 ≠ 56 = 117 mod 61
m=62: 87 mod 62 = 25 ≠ 55 = 117 mod 62
m=63: 87 mod 63 = 24 ≠ 54 = 117 mod 63
m=64: 87 mod 64 = 23 ≠ 53 = 117 mod 64
m=65: 87 mod 65 = 22 ≠ 52 = 117 mod 65
m=66: 87 mod 66 = 21 ≠ 51 = 117 mod 66
m=67: 87 mod 67 = 20 ≠ 50 = 117 mod 67
m=68: 87 mod 68 = 19 ≠ 49 = 117 mod 68
m=69: 87 mod 69 = 18 ≠ 48 = 117 mod 69
m=70: 87 mod 70 = 17 ≠ 47 = 117 mod 70
m=71: 87 mod 71 = 16 ≠ 46 = 117 mod 71
m=72: 87 mod 72 = 15 ≠ 45 = 117 mod 72
m=73: 87 mod 73 = 14 ≠ 44 = 117 mod 73
m=74: 87 mod 74 = 13 ≠ 43 = 117 mod 74
m=75: 87 mod 75 = 12 ≠ 42 = 117 mod 75
m=76: 87 mod 76 = 11 ≠ 41 = 117 mod 76
m=77: 87 mod 77 = 10 ≠ 40 = 117 mod 77
m=78: 87 mod 78 = 9 ≠ 39 = 117 mod 78
m=79: 87 mod 79 = 8 ≠ 38 = 117 mod 79
m=80: 87 mod 80 = 7 ≠ 37 = 117 mod 80
m=81: 87 mod 81 = 6 ≠ 36 = 117 mod 81
m=82: 87 mod 82 = 5 ≠ 35 = 117 mod 82
m=83: 87 mod 83 = 4 ≠ 34 = 117 mod 83
m=84: 87 mod 84 = 3 ≠ 33 = 117 mod 84
m=85: 87 mod 85 = 2 ≠ 32 = 117 mod 85
m=86: 87 mod 86 = 1 ≠ 31 = 117 mod 86
m=87: 87 mod 87 = 0 ≠ 30 = 117 mod 87
2. (deutlich schnellere) Möglichkeit:
Wir erinnern uns daran, dass
a mod m ≡ b mod m
wenn m ein Teiler von (a-b) bzw. (b-a) ist.
Somit müssen wir nur die Teiler von (117 - 87) = 30 bestimmen:
die gesuchten Zahlen sind somit:
2; 3; 5; 6; 10; 15; 30
