Aufgabenbeispiele von MGK Klasse 9

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einfache Modulo Aufgabe

Beispiel:

Bestimme (die kleinste natürliche Zahl für die gilt:) 44 mod 6.

Lösung einblenden

Das nächst kleinere Vielfache von 6 ist 42, weil ja 7 ⋅ 6 = 42 ist.

Also bleibt als Rest eben noch 44 - 42 = 2.

Somit gilt: 44 mod 6 ≡ 2.

Modulo in einem Intervall

Beispiel:

Bestimme eine Zahl n zwischen 80 und 89 für die gilt n ≡ 92 mod 4.

Lösung einblenden

Das nächst kleinere Vielfache von 4 ist 92, weil ja 23 ⋅ 4 = 92 ist.

Also bleibt als Rest eben noch 92 - 92 = 0.

Somit gilt: 92 mod 4 ≡ 0.

Wir suchen also eine Zahl zwischen 80 und 89 für die gilt: n ≡ 0 mod 4.

Dazu suchen wir einfach ein Vielfaches von 4 in der Nähe von 80, z.B. 80 = 20 ⋅ 4

Somit gilt: 80 ≡ 92 ≡ 0 mod 4.

Modulo addieren

Beispiel:

Berechne ohne WTR: (7999 + 38) mod 4.

Lösung einblenden

Um längere Rechnungen zu vermeiden, rechnen wir:

(7999 + 38) mod 4 ≡ (7999 mod 4 + 38 mod 4) mod 4.

7999 mod 4 ≡ 3 mod 4 kann man relativ leicht bestimmen, weil ja 7999 = 7000+999 = 4 ⋅ 1750 +999.

38 mod 4 ≡ 2 mod 4 kann man relativ leicht bestimmen, weil ja 38 = 40-2 = 4 ⋅ 10 -2 = 4 ⋅ 10 - 4 + 2.

Somit gilt:

(7999 + 38) mod 4 ≡ (3 + 2) mod 4 ≡ 5 mod 4 ≡ 1 mod 4.

Modulo multiplizieren

Beispiel:

Berechne ohne WTR: (75 ⋅ 44) mod 11.

Lösung einblenden

Um längere Rechnungen zu vermeiden, rechnen wir:

(75 ⋅ 44) mod 11 ≡ (75 mod 11 ⋅ 44 mod 11) mod 11.

75 mod 11 ≡ 9 mod 11 kann man relativ leicht bestimmen, weil ja 75 = 66 + 9 = 6 ⋅ 11 + 9 ist.

44 mod 11 ≡ 0 mod 11 kann man relativ leicht bestimmen, weil ja 44 = 44 + 0 = 4 ⋅ 11 + 0 ist.

Somit gilt:

(75 ⋅ 44) mod 11 ≡ (9 ⋅ 0) mod 11 ≡ 0 mod 11.

gemeinsame Modulos finden

Beispiel:

Finde alle natürlichen Zahlen m ≥ 2, für die gilt :
21 mod m = 31 mod m.

Lösung einblenden

1. (etwas umständliche) Möglichkeit:

Wir probieren einfach alle natürliche Zahlen m<= 21 aus, ob zufällig 21 mod m = 31 mod m gilt:

m=2: 21 mod 2 = 1 = 1 = 31 mod 2

m=3: 21 mod 3 = 0 ≠ 1 = 31 mod 3

m=4: 21 mod 4 = 1 ≠ 3 = 31 mod 4

m=5: 21 mod 5 = 1 = 1 = 31 mod 5

m=6: 21 mod 6 = 3 ≠ 1 = 31 mod 6

m=7: 21 mod 7 = 0 ≠ 3 = 31 mod 7

m=8: 21 mod 8 = 5 ≠ 7 = 31 mod 8

m=9: 21 mod 9 = 3 ≠ 4 = 31 mod 9

m=10: 21 mod 10 = 1 = 1 = 31 mod 10

m=11: 21 mod 11 = 10 ≠ 9 = 31 mod 11

m=12: 21 mod 12 = 9 ≠ 7 = 31 mod 12

m=13: 21 mod 13 = 8 ≠ 5 = 31 mod 13

m=14: 21 mod 14 = 7 ≠ 3 = 31 mod 14

m=15: 21 mod 15 = 6 ≠ 1 = 31 mod 15

m=16: 21 mod 16 = 5 ≠ 15 = 31 mod 16

m=17: 21 mod 17 = 4 ≠ 14 = 31 mod 17

m=18: 21 mod 18 = 3 ≠ 13 = 31 mod 18

m=19: 21 mod 19 = 2 ≠ 12 = 31 mod 19

m=20: 21 mod 20 = 1 ≠ 11 = 31 mod 20

m=21: 21 mod 21 = 0 ≠ 10 = 31 mod 21

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 (31 - 21) = 10 bestimmen:

die gesuchten Zahlen sind somit:

2; 5; 10