Aufgabenbeispiele von MGK Klasse 9
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einfache Modulo Aufgabe
Beispiel:
Bestimme (die kleinste natürliche Zahl für die gilt:) 84 mod 4.
Das nächst kleinere Vielfache von 4 ist 84, weil ja 21 ⋅ 4 = 84 ist.
Also bleibt als Rest eben noch 84 - 84 = 0.
Somit gilt: 84 mod 4 ≡ 0.
Modulo in einem Intervall
Beispiel:
Bestimme eine Zahl n zwischen 10 und 19 für die gilt n ≡ 43 mod 5.
Das nächst kleinere Vielfache von 5 ist 40, weil ja 8 ⋅ 5 = 40 ist.
Also bleibt als Rest eben noch 43 - 40 = 3.
Somit gilt: 43 mod 5 ≡ 3.
Wir suchen also eine Zahl zwischen 10 und 19 für die gilt: n ≡ 3 mod 5.
Dazu suchen wir erstmal ein Vielfaches von 5 in der Nähe von 10, z.B. 10 = 2 ⋅ 5
Jetzt muss die gesuchte Zahl ja aber nicht ≡ 0 mod 5 , sondern ≡ 3 mod 5 sein, also addieren wir noch 3 auf die 10 und erhalten so 13.
Somit gilt: 13 ≡ 43 ≡ 3 mod 5.
Modulo addieren
Beispiel:
Berechne ohne WTR: (2105 - 1394) mod 7.
Um längere Rechnungen zu vermeiden, rechnen wir:
(2105 - 1394) mod 7 ≡ (2105 mod 7 - 1394 mod 7) mod 7.
2105 mod 7 ≡ 5 mod 7 kann man relativ leicht bestimmen, weil ja 2105
= 2100
1394 mod 7 ≡ 1 mod 7 kann man relativ leicht bestimmen, weil ja 1394
= 1400
Somit gilt:
(2105 - 1394) mod 7 ≡ (5 - 1) mod 7 ≡ 4 mod 7.
Modulo multiplizieren
Beispiel:
Berechne ohne WTR: (37 ⋅ 61) mod 11.
Um längere Rechnungen zu vermeiden, rechnen wir:
(37 ⋅ 61) mod 11 ≡ (37 mod 11 ⋅ 61 mod 11) mod 11.
37 mod 11 ≡ 4 mod 11 kann man relativ leicht bestimmen, weil ja 37 = 33 + 4 = 3 ⋅ 11 + 4 ist.
61 mod 11 ≡ 6 mod 11 kann man relativ leicht bestimmen, weil ja 61 = 55 + 6 = 5 ⋅ 11 + 6 ist.
Somit gilt:
(37 ⋅ 61) mod 11 ≡ (4 ⋅ 6) mod 11 ≡ 24 mod 11 ≡ 2 mod 11.
gemeinsame Modulos finden
Beispiel:
Finde alle natürlichen Zahlen m ≥ 2, für die gilt :
21 mod m = 30 mod m.
1. (etwas umständliche) Möglichkeit:
Wir probieren einfach alle natürliche Zahlen m<= 21 aus, ob zufällig 21 mod m = 30 mod m gilt:
m=2: 21 mod 2 = 1 ≠ 0 = 30 mod 2
m=3: 21 mod 3 = 0 = 0 = 30 mod 3
m=4: 21 mod 4 = 1 ≠ 2 = 30 mod 4
m=5: 21 mod 5 = 1 ≠ 0 = 30 mod 5
m=6: 21 mod 6 = 3 ≠ 0 = 30 mod 6
m=7: 21 mod 7 = 0 ≠ 2 = 30 mod 7
m=8: 21 mod 8 = 5 ≠ 6 = 30 mod 8
m=9: 21 mod 9 = 3 = 3 = 30 mod 9
m=10: 21 mod 10 = 1 ≠ 0 = 30 mod 10
m=11: 21 mod 11 = 10 ≠ 8 = 30 mod 11
m=12: 21 mod 12 = 9 ≠ 6 = 30 mod 12
m=13: 21 mod 13 = 8 ≠ 4 = 30 mod 13
m=14: 21 mod 14 = 7 ≠ 2 = 30 mod 14
m=15: 21 mod 15 = 6 ≠ 0 = 30 mod 15
m=16: 21 mod 16 = 5 ≠ 14 = 30 mod 16
m=17: 21 mod 17 = 4 ≠ 13 = 30 mod 17
m=18: 21 mod 18 = 3 ≠ 12 = 30 mod 18
m=19: 21 mod 19 = 2 ≠ 11 = 30 mod 19
m=20: 21 mod 20 = 1 ≠ 10 = 30 mod 20
m=21: 21 mod 21 = 0 ≠ 9 = 30 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 (30 - 21) = 9 bestimmen:
die gesuchten Zahlen sind somit:
3; 9
