Aufgabenbeispiele von MGK Klasse 9
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einfache Modulo Aufgabe
Beispiel:
Bestimme (die kleinste natürliche Zahl für die gilt:) 82 mod 11.
Das nächst kleinere Vielfache von 11 ist 77, weil ja 7 ⋅ 11 = 77 ist.
Also bleibt als Rest eben noch 82 - 77 = 5.
Somit gilt: 82 mod 11 ≡ 5.
Modulo in einem Intervall
Beispiel:
Bestimme eine Zahl n zwischen 90 und 99 für die gilt n ≡ 51 mod 4.
Das nächst kleinere Vielfache von 4 ist 48, weil ja 12 ⋅ 4 = 48 ist.
Also bleibt als Rest eben noch 51 - 48 = 3.
Somit gilt: 51 mod 4 ≡ 3.
Wir suchen also eine Zahl zwischen 90 und 99 für die gilt: n ≡ 3 mod 4.
Dazu suchen wir erstmal ein Vielfaches von 4 in der Nähe von 90, z.B. 88 = 22 ⋅ 4
Jetzt muss die gesuchte Zahl ja aber nicht ≡ 0 mod 4 , sondern ≡ 3 mod 4 sein, also addieren wir noch 3 auf die 88 und erhalten so 91.
Somit gilt: 91 ≡ 51 ≡ 3 mod 4.
Modulo addieren
Beispiel:
Berechne ohne WTR: (204 + 8002) mod 4.
Um längere Rechnungen zu vermeiden, rechnen wir:
(204 + 8002) mod 4 ≡ (204 mod 4 + 8002 mod 4) mod 4.
204 mod 4 ≡ 0 mod 4 kann man relativ leicht bestimmen, weil ja 204
= 200
8002 mod 4 ≡ 2 mod 4 kann man relativ leicht bestimmen, weil ja 8002
= 8000
Somit gilt:
(204 + 8002) mod 4 ≡ (0 + 2) mod 4 ≡ 2 mod 4.
Modulo multiplizieren
Beispiel:
Berechne ohne WTR: (89 ⋅ 76) mod 3.
Um längere Rechnungen zu vermeiden, rechnen wir:
(89 ⋅ 76) mod 3 ≡ (89 mod 3 ⋅ 76 mod 3) mod 3.
89 mod 3 ≡ 2 mod 3 kann man relativ leicht bestimmen, weil ja 89 = 87 + 2 = 29 ⋅ 3 + 2 ist.
76 mod 3 ≡ 1 mod 3 kann man relativ leicht bestimmen, weil ja 76 = 75 + 1 = 25 ⋅ 3 + 1 ist.
Somit gilt:
(89 ⋅ 76) mod 3 ≡ (2 ⋅ 1) mod 3 ≡ 2 mod 3.
gemeinsame Modulos finden
Beispiel:
Finde alle natürlichen Zahlen m ≥ 2, für die gilt :
42 mod m = 60 mod m.
1. (etwas umständliche) Möglichkeit:
Wir probieren einfach alle natürliche Zahlen m<= 42 aus, ob zufällig 42 mod m = 60 mod m gilt:
m=2: 42 mod 2 = 0 = 0 = 60 mod 2
m=3: 42 mod 3 = 0 = 0 = 60 mod 3
m=4: 42 mod 4 = 2 ≠ 0 = 60 mod 4
m=5: 42 mod 5 = 2 ≠ 0 = 60 mod 5
m=6: 42 mod 6 = 0 = 0 = 60 mod 6
m=7: 42 mod 7 = 0 ≠ 4 = 60 mod 7
m=8: 42 mod 8 = 2 ≠ 4 = 60 mod 8
m=9: 42 mod 9 = 6 = 6 = 60 mod 9
m=10: 42 mod 10 = 2 ≠ 0 = 60 mod 10
m=11: 42 mod 11 = 9 ≠ 5 = 60 mod 11
m=12: 42 mod 12 = 6 ≠ 0 = 60 mod 12
m=13: 42 mod 13 = 3 ≠ 8 = 60 mod 13
m=14: 42 mod 14 = 0 ≠ 4 = 60 mod 14
m=15: 42 mod 15 = 12 ≠ 0 = 60 mod 15
m=16: 42 mod 16 = 10 ≠ 12 = 60 mod 16
m=17: 42 mod 17 = 8 ≠ 9 = 60 mod 17
m=18: 42 mod 18 = 6 = 6 = 60 mod 18
m=19: 42 mod 19 = 4 ≠ 3 = 60 mod 19
m=20: 42 mod 20 = 2 ≠ 0 = 60 mod 20
m=21: 42 mod 21 = 0 ≠ 18 = 60 mod 21
m=22: 42 mod 22 = 20 ≠ 16 = 60 mod 22
m=23: 42 mod 23 = 19 ≠ 14 = 60 mod 23
m=24: 42 mod 24 = 18 ≠ 12 = 60 mod 24
m=25: 42 mod 25 = 17 ≠ 10 = 60 mod 25
m=26: 42 mod 26 = 16 ≠ 8 = 60 mod 26
m=27: 42 mod 27 = 15 ≠ 6 = 60 mod 27
m=28: 42 mod 28 = 14 ≠ 4 = 60 mod 28
m=29: 42 mod 29 = 13 ≠ 2 = 60 mod 29
m=30: 42 mod 30 = 12 ≠ 0 = 60 mod 30
m=31: 42 mod 31 = 11 ≠ 29 = 60 mod 31
m=32: 42 mod 32 = 10 ≠ 28 = 60 mod 32
m=33: 42 mod 33 = 9 ≠ 27 = 60 mod 33
m=34: 42 mod 34 = 8 ≠ 26 = 60 mod 34
m=35: 42 mod 35 = 7 ≠ 25 = 60 mod 35
m=36: 42 mod 36 = 6 ≠ 24 = 60 mod 36
m=37: 42 mod 37 = 5 ≠ 23 = 60 mod 37
m=38: 42 mod 38 = 4 ≠ 22 = 60 mod 38
m=39: 42 mod 39 = 3 ≠ 21 = 60 mod 39
m=40: 42 mod 40 = 2 ≠ 20 = 60 mod 40
m=41: 42 mod 41 = 1 ≠ 19 = 60 mod 41
m=42: 42 mod 42 = 0 ≠ 18 = 60 mod 42
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 (60 - 42) = 18 bestimmen:
die gesuchten Zahlen sind somit:
2; 3; 6; 9; 18
