Aufgabenbeispiele von MGK Klasse 9
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einfache Modulo Aufgabe
Beispiel:
Bestimme (die kleinste natürliche Zahl für die gilt:) 73 mod 4.
Das nächst kleinere Vielfache von 4 ist 72, weil ja 18 ⋅ 4 = 72 ist.
Also bleibt als Rest eben noch 73 - 72 = 1.
Somit gilt: 73 mod 4 ≡ 1.
Modulo in einem Intervall
Beispiel:
Bestimme eine Zahl n zwischen 20 und 29 für die gilt n ≡ 34 mod 3.
Das nächst kleinere Vielfache von 3 ist 33, weil ja 11 ⋅ 3 = 33 ist.
Also bleibt als Rest eben noch 34 - 33 = 1.
Somit gilt: 34 mod 3 ≡ 1.
Wir suchen also eine Zahl zwischen 20 und 29 für die gilt: n ≡ 1 mod 3.
Dazu suchen wir erstmal ein Vielfaches von 3 in der Nähe von 20, z.B. 21 = 7 ⋅ 3
Jetzt muss die gesuchte Zahl ja aber nicht ≡ 0 mod 3 , sondern ≡ 1 mod 3 sein, also addieren wir noch 1 auf die 21 und erhalten so 22.
Somit gilt: 22 ≡ 34 ≡ 1 mod 3.
Modulo addieren
Beispiel:
Berechne ohne WTR: (161 - 120) mod 4.
Um längere Rechnungen zu vermeiden, rechnen wir:
(161 - 120) mod 4 ≡ (161 mod 4 - 120 mod 4) mod 4.
161 mod 4 ≡ 1 mod 4 kann man relativ leicht bestimmen, weil ja 161
= 160
120 mod 4 ≡ 0 mod 4 kann man relativ leicht bestimmen, weil ja 120
= 120
Somit gilt:
(161 - 120) mod 4 ≡ (1 - 0) mod 4 ≡ 1 mod 4.
Modulo multiplizieren
Beispiel:
Berechne ohne WTR: (19 ⋅ 15) mod 7.
Um längere Rechnungen zu vermeiden, rechnen wir:
(19 ⋅ 15) mod 7 ≡ (19 mod 7 ⋅ 15 mod 7) mod 7.
19 mod 7 ≡ 5 mod 7 kann man relativ leicht bestimmen, weil ja 19 = 14 + 5 = 2 ⋅ 7 + 5 ist.
15 mod 7 ≡ 1 mod 7 kann man relativ leicht bestimmen, weil ja 15 = 14 + 1 = 2 ⋅ 7 + 1 ist.
Somit gilt:
(19 ⋅ 15) mod 7 ≡ (5 ⋅ 1) mod 7 ≡ 5 mod 7.
gemeinsame Modulos finden
Beispiel:
Finde alle natürlichen Zahlen m ≥ 2, für die gilt :
29 mod m = 41 mod m.
1. (etwas umständliche) Möglichkeit:
Wir probieren einfach alle natürliche Zahlen m<= 29 aus, ob zufällig 29 mod m = 41 mod m gilt:
m=2: 29 mod 2 = 1 = 1 = 41 mod 2
m=3: 29 mod 3 = 2 = 2 = 41 mod 3
m=4: 29 mod 4 = 1 = 1 = 41 mod 4
m=5: 29 mod 5 = 4 ≠ 1 = 41 mod 5
m=6: 29 mod 6 = 5 = 5 = 41 mod 6
m=7: 29 mod 7 = 1 ≠ 6 = 41 mod 7
m=8: 29 mod 8 = 5 ≠ 1 = 41 mod 8
m=9: 29 mod 9 = 2 ≠ 5 = 41 mod 9
m=10: 29 mod 10 = 9 ≠ 1 = 41 mod 10
m=11: 29 mod 11 = 7 ≠ 8 = 41 mod 11
m=12: 29 mod 12 = 5 = 5 = 41 mod 12
m=13: 29 mod 13 = 3 ≠ 2 = 41 mod 13
m=14: 29 mod 14 = 1 ≠ 13 = 41 mod 14
m=15: 29 mod 15 = 14 ≠ 11 = 41 mod 15
m=16: 29 mod 16 = 13 ≠ 9 = 41 mod 16
m=17: 29 mod 17 = 12 ≠ 7 = 41 mod 17
m=18: 29 mod 18 = 11 ≠ 5 = 41 mod 18
m=19: 29 mod 19 = 10 ≠ 3 = 41 mod 19
m=20: 29 mod 20 = 9 ≠ 1 = 41 mod 20
m=21: 29 mod 21 = 8 ≠ 20 = 41 mod 21
m=22: 29 mod 22 = 7 ≠ 19 = 41 mod 22
m=23: 29 mod 23 = 6 ≠ 18 = 41 mod 23
m=24: 29 mod 24 = 5 ≠ 17 = 41 mod 24
m=25: 29 mod 25 = 4 ≠ 16 = 41 mod 25
m=26: 29 mod 26 = 3 ≠ 15 = 41 mod 26
m=27: 29 mod 27 = 2 ≠ 14 = 41 mod 27
m=28: 29 mod 28 = 1 ≠ 13 = 41 mod 28
m=29: 29 mod 29 = 0 ≠ 12 = 41 mod 29
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 (41 - 29) = 12 bestimmen:
die gesuchten Zahlen sind somit:
2; 3; 4; 6; 12
