Aufgabenbeispiele von MGK Klasse 9
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einfache Modulo Aufgabe
Beispiel:
Bestimme (die kleinste natürliche Zahl für die gilt:) 15 mod 10.
Das nächst kleinere Vielfache von 10 ist 10, weil ja 1 ⋅ 10 = 10 ist.
Also bleibt als Rest eben noch 15 - 10 = 5.
Somit gilt: 15 mod 10 ≡ 5.
Modulo in einem Intervall
Beispiel:
Bestimme eine Zahl n zwischen 10 und 19 für die gilt n ≡ 30 mod 8.
Das nächst kleinere Vielfache von 8 ist 24, weil ja 3 ⋅ 8 = 24 ist.
Also bleibt als Rest eben noch 30 - 24 = 6.
Somit gilt: 30 mod 8 ≡ 6.
Wir suchen also eine Zahl zwischen 10 und 19 für die gilt: n ≡ 6 mod 8.
Dazu suchen wir erstmal ein Vielfaches von 8 in der Nähe von 10, z.B. 8 = 1 ⋅ 8
Jetzt muss die gesuchte Zahl ja aber nicht ≡ 0 mod 8 , sondern ≡ 6 mod 8 sein, also addieren wir noch 6 auf die 8 und erhalten so 14.
Somit gilt: 14 ≡ 30 ≡ 6 mod 8.
Modulo addieren
Beispiel:
Berechne ohne WTR: (15996 + 1600) mod 8.
Um längere Rechnungen zu vermeiden, rechnen wir:
(15996 + 1600) mod 8 ≡ (15996 mod 8 + 1600 mod 8) mod 8.
15996 mod 8 ≡ 4 mod 8 kann man relativ leicht bestimmen, weil ja 15996
= 15000
1600 mod 8 ≡ 0 mod 8 kann man relativ leicht bestimmen, weil ja 1600
= 1600
Somit gilt:
(15996 + 1600) mod 8 ≡ (4 + 0) mod 8 ≡ 4 mod 8.
Modulo multiplizieren
Beispiel:
Berechne ohne WTR: (81 ⋅ 43) mod 3.
Um längere Rechnungen zu vermeiden, rechnen wir:
(81 ⋅ 43) mod 3 ≡ (81 mod 3 ⋅ 43 mod 3) mod 3.
81 mod 3 ≡ 0 mod 3 kann man relativ leicht bestimmen, weil ja 81 = 81 + 0 = 27 ⋅ 3 + 0 ist.
43 mod 3 ≡ 1 mod 3 kann man relativ leicht bestimmen, weil ja 43 = 42 + 1 = 14 ⋅ 3 + 1 ist.
Somit gilt:
(81 ⋅ 43) mod 3 ≡ (0 ⋅ 1) mod 3 ≡ 0 mod 3.
gemeinsame Modulos finden
Beispiel:
Finde alle natürlichen Zahlen m ≥ 2, für die gilt :
32 mod m = 44 mod m.
1. (etwas umständliche) Möglichkeit:
Wir probieren einfach alle natürliche Zahlen m<= 32 aus, ob zufällig 32 mod m = 44 mod m gilt:
m=2: 32 mod 2 = 0 = 0 = 44 mod 2
m=3: 32 mod 3 = 2 = 2 = 44 mod 3
m=4: 32 mod 4 = 0 = 0 = 44 mod 4
m=5: 32 mod 5 = 2 ≠ 4 = 44 mod 5
m=6: 32 mod 6 = 2 = 2 = 44 mod 6
m=7: 32 mod 7 = 4 ≠ 2 = 44 mod 7
m=8: 32 mod 8 = 0 ≠ 4 = 44 mod 8
m=9: 32 mod 9 = 5 ≠ 8 = 44 mod 9
m=10: 32 mod 10 = 2 ≠ 4 = 44 mod 10
m=11: 32 mod 11 = 10 ≠ 0 = 44 mod 11
m=12: 32 mod 12 = 8 = 8 = 44 mod 12
m=13: 32 mod 13 = 6 ≠ 5 = 44 mod 13
m=14: 32 mod 14 = 4 ≠ 2 = 44 mod 14
m=15: 32 mod 15 = 2 ≠ 14 = 44 mod 15
m=16: 32 mod 16 = 0 ≠ 12 = 44 mod 16
m=17: 32 mod 17 = 15 ≠ 10 = 44 mod 17
m=18: 32 mod 18 = 14 ≠ 8 = 44 mod 18
m=19: 32 mod 19 = 13 ≠ 6 = 44 mod 19
m=20: 32 mod 20 = 12 ≠ 4 = 44 mod 20
m=21: 32 mod 21 = 11 ≠ 2 = 44 mod 21
m=22: 32 mod 22 = 10 ≠ 0 = 44 mod 22
m=23: 32 mod 23 = 9 ≠ 21 = 44 mod 23
m=24: 32 mod 24 = 8 ≠ 20 = 44 mod 24
m=25: 32 mod 25 = 7 ≠ 19 = 44 mod 25
m=26: 32 mod 26 = 6 ≠ 18 = 44 mod 26
m=27: 32 mod 27 = 5 ≠ 17 = 44 mod 27
m=28: 32 mod 28 = 4 ≠ 16 = 44 mod 28
m=29: 32 mod 29 = 3 ≠ 15 = 44 mod 29
m=30: 32 mod 30 = 2 ≠ 14 = 44 mod 30
m=31: 32 mod 31 = 1 ≠ 13 = 44 mod 31
m=32: 32 mod 32 = 0 ≠ 12 = 44 mod 32
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 (44 - 32) = 12 bestimmen:
die gesuchten Zahlen sind somit:
2; 3; 4; 6; 12
