Aufgabenbeispiele von MGK Klasse 9
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einfache Modulo Aufgabe
Beispiel:
Bestimme (die kleinste natürliche Zahl für die gilt:) 19 mod 10.
Das nächst kleinere Vielfache von 10 ist 10, weil ja 1 ⋅ 10 = 10 ist.
Also bleibt als Rest eben noch 19 - 10 = 9.
Somit gilt: 19 mod 10 ≡ 9.
Modulo in einem Intervall
Beispiel:
Bestimme eine Zahl n zwischen 50 und 59 für die gilt n ≡ 68 mod 7.
Das nächst kleinere Vielfache von 7 ist 63, weil ja 9 ⋅ 7 = 63 ist.
Also bleibt als Rest eben noch 68 - 63 = 5.
Somit gilt: 68 mod 7 ≡ 5.
Wir suchen also eine Zahl zwischen 50 und 59 für die gilt: n ≡ 5 mod 7.
Dazu suchen wir erstmal ein Vielfaches von 7 in der Nähe von 50, z.B. 49 = 7 ⋅ 7
Jetzt muss die gesuchte Zahl ja aber nicht ≡ 0 mod 7 , sondern ≡ 5 mod 7 sein, also addieren wir noch 5 auf die 49 und erhalten so 54.
Somit gilt: 54 ≡ 68 ≡ 5 mod 7.
Modulo addieren
Beispiel:
Berechne ohne WTR: (16000 - 120) mod 4.
Um längere Rechnungen zu vermeiden, rechnen wir:
(16000 - 120) mod 4 ≡ (16000 mod 4 - 120 mod 4) mod 4.
16000 mod 4 ≡ 0 mod 4 kann man relativ leicht bestimmen, weil ja 16000
= 16000
120 mod 4 ≡ 0 mod 4 kann man relativ leicht bestimmen, weil ja 120
= 120
Somit gilt:
(16000 - 120) mod 4 ≡ (0 - 0) mod 4 ≡ 0 mod 4.
Modulo multiplizieren
Beispiel:
Berechne ohne WTR: (47 ⋅ 53) mod 11.
Um längere Rechnungen zu vermeiden, rechnen wir:
(47 ⋅ 53) mod 11 ≡ (47 mod 11 ⋅ 53 mod 11) mod 11.
47 mod 11 ≡ 3 mod 11 kann man relativ leicht bestimmen, weil ja 47 = 44 + 3 = 4 ⋅ 11 + 3 ist.
53 mod 11 ≡ 9 mod 11 kann man relativ leicht bestimmen, weil ja 53 = 44 + 9 = 4 ⋅ 11 + 9 ist.
Somit gilt:
(47 ⋅ 53) mod 11 ≡ (3 ⋅ 9) mod 11 ≡ 27 mod 11 ≡ 5 mod 11.
gemeinsame Modulos finden
Beispiel:
Finde alle natürlichen Zahlen m ≥ 2, für die gilt :
132 mod m = 177 mod m.
1. (etwas umständliche) Möglichkeit:
Wir probieren einfach alle natürliche Zahlen m<= 132 aus, ob zufällig 132 mod m = 177 mod m gilt:
m=2: 132 mod 2 = 0 ≠ 1 = 177 mod 2
m=3: 132 mod 3 = 0 = 0 = 177 mod 3
m=4: 132 mod 4 = 0 ≠ 1 = 177 mod 4
m=5: 132 mod 5 = 2 = 2 = 177 mod 5
m=6: 132 mod 6 = 0 ≠ 3 = 177 mod 6
m=7: 132 mod 7 = 6 ≠ 2 = 177 mod 7
m=8: 132 mod 8 = 4 ≠ 1 = 177 mod 8
m=9: 132 mod 9 = 6 = 6 = 177 mod 9
m=10: 132 mod 10 = 2 ≠ 7 = 177 mod 10
m=11: 132 mod 11 = 0 ≠ 1 = 177 mod 11
m=12: 132 mod 12 = 0 ≠ 9 = 177 mod 12
m=13: 132 mod 13 = 2 ≠ 8 = 177 mod 13
m=14: 132 mod 14 = 6 ≠ 9 = 177 mod 14
m=15: 132 mod 15 = 12 = 12 = 177 mod 15
m=16: 132 mod 16 = 4 ≠ 1 = 177 mod 16
m=17: 132 mod 17 = 13 ≠ 7 = 177 mod 17
m=18: 132 mod 18 = 6 ≠ 15 = 177 mod 18
m=19: 132 mod 19 = 18 ≠ 6 = 177 mod 19
m=20: 132 mod 20 = 12 ≠ 17 = 177 mod 20
m=21: 132 mod 21 = 6 ≠ 9 = 177 mod 21
m=22: 132 mod 22 = 0 ≠ 1 = 177 mod 22
m=23: 132 mod 23 = 17 ≠ 16 = 177 mod 23
m=24: 132 mod 24 = 12 ≠ 9 = 177 mod 24
m=25: 132 mod 25 = 7 ≠ 2 = 177 mod 25
m=26: 132 mod 26 = 2 ≠ 21 = 177 mod 26
m=27: 132 mod 27 = 24 ≠ 15 = 177 mod 27
m=28: 132 mod 28 = 20 ≠ 9 = 177 mod 28
m=29: 132 mod 29 = 16 ≠ 3 = 177 mod 29
m=30: 132 mod 30 = 12 ≠ 27 = 177 mod 30
m=31: 132 mod 31 = 8 ≠ 22 = 177 mod 31
m=32: 132 mod 32 = 4 ≠ 17 = 177 mod 32
m=33: 132 mod 33 = 0 ≠ 12 = 177 mod 33
m=34: 132 mod 34 = 30 ≠ 7 = 177 mod 34
m=35: 132 mod 35 = 27 ≠ 2 = 177 mod 35
m=36: 132 mod 36 = 24 ≠ 33 = 177 mod 36
m=37: 132 mod 37 = 21 ≠ 29 = 177 mod 37
m=38: 132 mod 38 = 18 ≠ 25 = 177 mod 38
m=39: 132 mod 39 = 15 ≠ 21 = 177 mod 39
m=40: 132 mod 40 = 12 ≠ 17 = 177 mod 40
m=41: 132 mod 41 = 9 ≠ 13 = 177 mod 41
m=42: 132 mod 42 = 6 ≠ 9 = 177 mod 42
m=43: 132 mod 43 = 3 ≠ 5 = 177 mod 43
m=44: 132 mod 44 = 0 ≠ 1 = 177 mod 44
m=45: 132 mod 45 = 42 = 42 = 177 mod 45
m=46: 132 mod 46 = 40 ≠ 39 = 177 mod 46
m=47: 132 mod 47 = 38 ≠ 36 = 177 mod 47
m=48: 132 mod 48 = 36 ≠ 33 = 177 mod 48
m=49: 132 mod 49 = 34 ≠ 30 = 177 mod 49
m=50: 132 mod 50 = 32 ≠ 27 = 177 mod 50
m=51: 132 mod 51 = 30 ≠ 24 = 177 mod 51
m=52: 132 mod 52 = 28 ≠ 21 = 177 mod 52
m=53: 132 mod 53 = 26 ≠ 18 = 177 mod 53
m=54: 132 mod 54 = 24 ≠ 15 = 177 mod 54
m=55: 132 mod 55 = 22 ≠ 12 = 177 mod 55
m=56: 132 mod 56 = 20 ≠ 9 = 177 mod 56
m=57: 132 mod 57 = 18 ≠ 6 = 177 mod 57
m=58: 132 mod 58 = 16 ≠ 3 = 177 mod 58
m=59: 132 mod 59 = 14 ≠ 0 = 177 mod 59
m=60: 132 mod 60 = 12 ≠ 57 = 177 mod 60
m=61: 132 mod 61 = 10 ≠ 55 = 177 mod 61
m=62: 132 mod 62 = 8 ≠ 53 = 177 mod 62
m=63: 132 mod 63 = 6 ≠ 51 = 177 mod 63
m=64: 132 mod 64 = 4 ≠ 49 = 177 mod 64
m=65: 132 mod 65 = 2 ≠ 47 = 177 mod 65
m=66: 132 mod 66 = 0 ≠ 45 = 177 mod 66
m=67: 132 mod 67 = 65 ≠ 43 = 177 mod 67
m=68: 132 mod 68 = 64 ≠ 41 = 177 mod 68
m=69: 132 mod 69 = 63 ≠ 39 = 177 mod 69
m=70: 132 mod 70 = 62 ≠ 37 = 177 mod 70
m=71: 132 mod 71 = 61 ≠ 35 = 177 mod 71
m=72: 132 mod 72 = 60 ≠ 33 = 177 mod 72
m=73: 132 mod 73 = 59 ≠ 31 = 177 mod 73
m=74: 132 mod 74 = 58 ≠ 29 = 177 mod 74
m=75: 132 mod 75 = 57 ≠ 27 = 177 mod 75
m=76: 132 mod 76 = 56 ≠ 25 = 177 mod 76
m=77: 132 mod 77 = 55 ≠ 23 = 177 mod 77
m=78: 132 mod 78 = 54 ≠ 21 = 177 mod 78
m=79: 132 mod 79 = 53 ≠ 19 = 177 mod 79
m=80: 132 mod 80 = 52 ≠ 17 = 177 mod 80
m=81: 132 mod 81 = 51 ≠ 15 = 177 mod 81
m=82: 132 mod 82 = 50 ≠ 13 = 177 mod 82
m=83: 132 mod 83 = 49 ≠ 11 = 177 mod 83
m=84: 132 mod 84 = 48 ≠ 9 = 177 mod 84
m=85: 132 mod 85 = 47 ≠ 7 = 177 mod 85
m=86: 132 mod 86 = 46 ≠ 5 = 177 mod 86
m=87: 132 mod 87 = 45 ≠ 3 = 177 mod 87
m=88: 132 mod 88 = 44 ≠ 1 = 177 mod 88
m=89: 132 mod 89 = 43 ≠ 88 = 177 mod 89
m=90: 132 mod 90 = 42 ≠ 87 = 177 mod 90
m=91: 132 mod 91 = 41 ≠ 86 = 177 mod 91
m=92: 132 mod 92 = 40 ≠ 85 = 177 mod 92
m=93: 132 mod 93 = 39 ≠ 84 = 177 mod 93
m=94: 132 mod 94 = 38 ≠ 83 = 177 mod 94
m=95: 132 mod 95 = 37 ≠ 82 = 177 mod 95
m=96: 132 mod 96 = 36 ≠ 81 = 177 mod 96
m=97: 132 mod 97 = 35 ≠ 80 = 177 mod 97
m=98: 132 mod 98 = 34 ≠ 79 = 177 mod 98
m=99: 132 mod 99 = 33 ≠ 78 = 177 mod 99
m=100: 132 mod 100 = 32 ≠ 77 = 177 mod 100
m=101: 132 mod 101 = 31 ≠ 76 = 177 mod 101
m=102: 132 mod 102 = 30 ≠ 75 = 177 mod 102
m=103: 132 mod 103 = 29 ≠ 74 = 177 mod 103
m=104: 132 mod 104 = 28 ≠ 73 = 177 mod 104
m=105: 132 mod 105 = 27 ≠ 72 = 177 mod 105
m=106: 132 mod 106 = 26 ≠ 71 = 177 mod 106
m=107: 132 mod 107 = 25 ≠ 70 = 177 mod 107
m=108: 132 mod 108 = 24 ≠ 69 = 177 mod 108
m=109: 132 mod 109 = 23 ≠ 68 = 177 mod 109
m=110: 132 mod 110 = 22 ≠ 67 = 177 mod 110
m=111: 132 mod 111 = 21 ≠ 66 = 177 mod 111
m=112: 132 mod 112 = 20 ≠ 65 = 177 mod 112
m=113: 132 mod 113 = 19 ≠ 64 = 177 mod 113
m=114: 132 mod 114 = 18 ≠ 63 = 177 mod 114
m=115: 132 mod 115 = 17 ≠ 62 = 177 mod 115
m=116: 132 mod 116 = 16 ≠ 61 = 177 mod 116
m=117: 132 mod 117 = 15 ≠ 60 = 177 mod 117
m=118: 132 mod 118 = 14 ≠ 59 = 177 mod 118
m=119: 132 mod 119 = 13 ≠ 58 = 177 mod 119
m=120: 132 mod 120 = 12 ≠ 57 = 177 mod 120
m=121: 132 mod 121 = 11 ≠ 56 = 177 mod 121
m=122: 132 mod 122 = 10 ≠ 55 = 177 mod 122
m=123: 132 mod 123 = 9 ≠ 54 = 177 mod 123
m=124: 132 mod 124 = 8 ≠ 53 = 177 mod 124
m=125: 132 mod 125 = 7 ≠ 52 = 177 mod 125
m=126: 132 mod 126 = 6 ≠ 51 = 177 mod 126
m=127: 132 mod 127 = 5 ≠ 50 = 177 mod 127
m=128: 132 mod 128 = 4 ≠ 49 = 177 mod 128
m=129: 132 mod 129 = 3 ≠ 48 = 177 mod 129
m=130: 132 mod 130 = 2 ≠ 47 = 177 mod 130
m=131: 132 mod 131 = 1 ≠ 46 = 177 mod 131
m=132: 132 mod 132 = 0 ≠ 45 = 177 mod 132
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 (177 - 132) = 45 bestimmen:
die gesuchten Zahlen sind somit:
3; 5; 9; 15; 45
