Aufgabenbeispiele von MGK Klasse 9
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einfache Modulo Aufgabe
Beispiel:
Bestimme (die kleinste natürliche Zahl für die gilt:) 42 mod 5.
Das nächst kleinere Vielfache von 5 ist 40, weil ja 8 ⋅ 5 = 40 ist.
Also bleibt als Rest eben noch 42 - 40 = 2.
Somit gilt: 42 mod 5 ≡ 2.
Modulo in einem Intervall
Beispiel:
Bestimme eine Zahl n zwischen 10 und 19 für die gilt n ≡ 77 mod 7.
Das nächst kleinere Vielfache von 7 ist 77, weil ja 11 ⋅ 7 = 77 ist.
Also bleibt als Rest eben noch 77 - 77 = 0.
Somit gilt: 77 mod 7 ≡ 0.
Wir suchen also eine Zahl zwischen 10 und 19 für die gilt: n ≡ 0 mod 7.
Dazu suchen wir einfach ein Vielfaches von 7 in der Nähe von 10, z.B. 14 = 2 ⋅ 7
Somit gilt: 14 ≡ 77 ≡ 0 mod 7.
Modulo addieren
Beispiel:
Berechne ohne WTR: (44995 + 4494) mod 9.
Um längere Rechnungen zu vermeiden, rechnen wir:
(44995 + 4494) mod 9 ≡ (44995 mod 9 + 4494 mod 9) mod 9.
44995 mod 9 ≡ 4 mod 9 kann man relativ leicht bestimmen, weil ja 44995
= 45000
4494 mod 9 ≡ 3 mod 9 kann man relativ leicht bestimmen, weil ja 4494
= 4500
Somit gilt:
(44995 + 4494) mod 9 ≡ (4 + 3) mod 9 ≡ 7 mod 9.
Modulo multiplizieren
Beispiel:
Berechne ohne WTR: (20 ⋅ 44) mod 3.
Um längere Rechnungen zu vermeiden, rechnen wir:
(20 ⋅ 44) mod 3 ≡ (20 mod 3 ⋅ 44 mod 3) mod 3.
20 mod 3 ≡ 2 mod 3 kann man relativ leicht bestimmen, weil ja 20 = 18 + 2 = 6 ⋅ 3 + 2 ist.
44 mod 3 ≡ 2 mod 3 kann man relativ leicht bestimmen, weil ja 44 = 42 + 2 = 14 ⋅ 3 + 2 ist.
Somit gilt:
(20 ⋅ 44) mod 3 ≡ (2 ⋅ 2) mod 3 ≡ 4 mod 3 ≡ 1 mod 3.
gemeinsame Modulos finden
Beispiel:
Finde alle natürlichen Zahlen m ≥ 2, für die gilt :
78 mod m = 108 mod m.
1. (etwas umständliche) Möglichkeit:
Wir probieren einfach alle natürliche Zahlen m<= 78 aus, ob zufällig 78 mod m = 108 mod m gilt:
m=2: 78 mod 2 = 0 = 0 = 108 mod 2
m=3: 78 mod 3 = 0 = 0 = 108 mod 3
m=4: 78 mod 4 = 2 ≠ 0 = 108 mod 4
m=5: 78 mod 5 = 3 = 3 = 108 mod 5
m=6: 78 mod 6 = 0 = 0 = 108 mod 6
m=7: 78 mod 7 = 1 ≠ 3 = 108 mod 7
m=8: 78 mod 8 = 6 ≠ 4 = 108 mod 8
m=9: 78 mod 9 = 6 ≠ 0 = 108 mod 9
m=10: 78 mod 10 = 8 = 8 = 108 mod 10
m=11: 78 mod 11 = 1 ≠ 9 = 108 mod 11
m=12: 78 mod 12 = 6 ≠ 0 = 108 mod 12
m=13: 78 mod 13 = 0 ≠ 4 = 108 mod 13
m=14: 78 mod 14 = 8 ≠ 10 = 108 mod 14
m=15: 78 mod 15 = 3 = 3 = 108 mod 15
m=16: 78 mod 16 = 14 ≠ 12 = 108 mod 16
m=17: 78 mod 17 = 10 ≠ 6 = 108 mod 17
m=18: 78 mod 18 = 6 ≠ 0 = 108 mod 18
m=19: 78 mod 19 = 2 ≠ 13 = 108 mod 19
m=20: 78 mod 20 = 18 ≠ 8 = 108 mod 20
m=21: 78 mod 21 = 15 ≠ 3 = 108 mod 21
m=22: 78 mod 22 = 12 ≠ 20 = 108 mod 22
m=23: 78 mod 23 = 9 ≠ 16 = 108 mod 23
m=24: 78 mod 24 = 6 ≠ 12 = 108 mod 24
m=25: 78 mod 25 = 3 ≠ 8 = 108 mod 25
m=26: 78 mod 26 = 0 ≠ 4 = 108 mod 26
m=27: 78 mod 27 = 24 ≠ 0 = 108 mod 27
m=28: 78 mod 28 = 22 ≠ 24 = 108 mod 28
m=29: 78 mod 29 = 20 ≠ 21 = 108 mod 29
m=30: 78 mod 30 = 18 = 18 = 108 mod 30
m=31: 78 mod 31 = 16 ≠ 15 = 108 mod 31
m=32: 78 mod 32 = 14 ≠ 12 = 108 mod 32
m=33: 78 mod 33 = 12 ≠ 9 = 108 mod 33
m=34: 78 mod 34 = 10 ≠ 6 = 108 mod 34
m=35: 78 mod 35 = 8 ≠ 3 = 108 mod 35
m=36: 78 mod 36 = 6 ≠ 0 = 108 mod 36
m=37: 78 mod 37 = 4 ≠ 34 = 108 mod 37
m=38: 78 mod 38 = 2 ≠ 32 = 108 mod 38
m=39: 78 mod 39 = 0 ≠ 30 = 108 mod 39
m=40: 78 mod 40 = 38 ≠ 28 = 108 mod 40
m=41: 78 mod 41 = 37 ≠ 26 = 108 mod 41
m=42: 78 mod 42 = 36 ≠ 24 = 108 mod 42
m=43: 78 mod 43 = 35 ≠ 22 = 108 mod 43
m=44: 78 mod 44 = 34 ≠ 20 = 108 mod 44
m=45: 78 mod 45 = 33 ≠ 18 = 108 mod 45
m=46: 78 mod 46 = 32 ≠ 16 = 108 mod 46
m=47: 78 mod 47 = 31 ≠ 14 = 108 mod 47
m=48: 78 mod 48 = 30 ≠ 12 = 108 mod 48
m=49: 78 mod 49 = 29 ≠ 10 = 108 mod 49
m=50: 78 mod 50 = 28 ≠ 8 = 108 mod 50
m=51: 78 mod 51 = 27 ≠ 6 = 108 mod 51
m=52: 78 mod 52 = 26 ≠ 4 = 108 mod 52
m=53: 78 mod 53 = 25 ≠ 2 = 108 mod 53
m=54: 78 mod 54 = 24 ≠ 0 = 108 mod 54
m=55: 78 mod 55 = 23 ≠ 53 = 108 mod 55
m=56: 78 mod 56 = 22 ≠ 52 = 108 mod 56
m=57: 78 mod 57 = 21 ≠ 51 = 108 mod 57
m=58: 78 mod 58 = 20 ≠ 50 = 108 mod 58
m=59: 78 mod 59 = 19 ≠ 49 = 108 mod 59
m=60: 78 mod 60 = 18 ≠ 48 = 108 mod 60
m=61: 78 mod 61 = 17 ≠ 47 = 108 mod 61
m=62: 78 mod 62 = 16 ≠ 46 = 108 mod 62
m=63: 78 mod 63 = 15 ≠ 45 = 108 mod 63
m=64: 78 mod 64 = 14 ≠ 44 = 108 mod 64
m=65: 78 mod 65 = 13 ≠ 43 = 108 mod 65
m=66: 78 mod 66 = 12 ≠ 42 = 108 mod 66
m=67: 78 mod 67 = 11 ≠ 41 = 108 mod 67
m=68: 78 mod 68 = 10 ≠ 40 = 108 mod 68
m=69: 78 mod 69 = 9 ≠ 39 = 108 mod 69
m=70: 78 mod 70 = 8 ≠ 38 = 108 mod 70
m=71: 78 mod 71 = 7 ≠ 37 = 108 mod 71
m=72: 78 mod 72 = 6 ≠ 36 = 108 mod 72
m=73: 78 mod 73 = 5 ≠ 35 = 108 mod 73
m=74: 78 mod 74 = 4 ≠ 34 = 108 mod 74
m=75: 78 mod 75 = 3 ≠ 33 = 108 mod 75
m=76: 78 mod 76 = 2 ≠ 32 = 108 mod 76
m=77: 78 mod 77 = 1 ≠ 31 = 108 mod 77
m=78: 78 mod 78 = 0 ≠ 30 = 108 mod 78
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 (108 - 78) = 30 bestimmen:
die gesuchten Zahlen sind somit:
2; 3; 5; 6; 10; 15; 30
