Aufgabenbeispiele von MGK Klasse 9

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einfache Modulo Aufgabe

Beispiel:

Bestimme (die kleinste natürliche Zahl für die gilt:) 47 mod 7.

Lösung einblenden

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

Also bleibt als Rest eben noch 47 - 42 = 5.

Somit gilt: 47 mod 7 ≡ 5.

Modulo in einem Intervall

Beispiel:

Bestimme eine Zahl n zwischen 20 und 29 für die gilt n ≡ 72 mod 7.

Lösung einblenden

Das nächst kleinere Vielfache von 7 ist 70, weil ja 10 ⋅ 7 = 70 ist.

Also bleibt als Rest eben noch 72 - 70 = 2.

Somit gilt: 72 mod 7 ≡ 2.

Wir suchen also eine Zahl zwischen 20 und 29 für die gilt: n ≡ 2 mod 7.

Dazu suchen wir erstmal ein Vielfaches von 7 in der Nähe von 20, z.B. 21 = 3 ⋅ 7

Jetzt muss die gesuchte Zahl ja aber nicht ≡ 0 mod 7 , sondern ≡ 2 mod 7 sein, also addieren wir noch 2 auf die 21 und erhalten so 23.

Somit gilt: 23 ≡ 72 ≡ 2 mod 7.

Modulo addieren

Beispiel:

Berechne ohne WTR: (799 - 12001) mod 4.

Lösung einblenden

Um längere Rechnungen zu vermeiden, rechnen wir:

(799 - 12001) mod 4 ≡ (799 mod 4 - 12001 mod 4) mod 4.

799 mod 4 ≡ 3 mod 4 kann man relativ leicht bestimmen, weil ja 799 = 700+99 = 4 ⋅ 175 +99.

12001 mod 4 ≡ 1 mod 4 kann man relativ leicht bestimmen, weil ja 12001 = 12000+1 = 4 ⋅ 3000 +1.

Somit gilt:

(799 - 12001) mod 4 ≡ (3 - 1) mod 4 ≡ 2 mod 4.

Modulo multiplizieren

Beispiel:

Berechne ohne WTR: (30 ⋅ 57) mod 8.

Lösung einblenden

Um längere Rechnungen zu vermeiden, rechnen wir:

(30 ⋅ 57) mod 8 ≡ (30 mod 8 ⋅ 57 mod 8) mod 8.

30 mod 8 ≡ 6 mod 8 kann man relativ leicht bestimmen, weil ja 30 = 24 + 6 = 3 ⋅ 8 + 6 ist.

57 mod 8 ≡ 1 mod 8 kann man relativ leicht bestimmen, weil ja 57 = 56 + 1 = 7 ⋅ 8 + 1 ist.

Somit gilt:

(30 ⋅ 57) mod 8 ≡ (6 ⋅ 1) mod 8 ≡ 6 mod 8.

gemeinsame Modulos finden

Beispiel:

Finde alle natürlichen Zahlen m ≥ 2, für die gilt :
27 mod m = 39 mod m.

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1. (etwas umständliche) Möglichkeit:

Wir probieren einfach alle natürliche Zahlen m<= 27 aus, ob zufällig 27 mod m = 39 mod m gilt:

m=2: 27 mod 2 = 1 = 1 = 39 mod 2

m=3: 27 mod 3 = 0 = 0 = 39 mod 3

m=4: 27 mod 4 = 3 = 3 = 39 mod 4

m=5: 27 mod 5 = 2 ≠ 4 = 39 mod 5

m=6: 27 mod 6 = 3 = 3 = 39 mod 6

m=7: 27 mod 7 = 6 ≠ 4 = 39 mod 7

m=8: 27 mod 8 = 3 ≠ 7 = 39 mod 8

m=9: 27 mod 9 = 0 ≠ 3 = 39 mod 9

m=10: 27 mod 10 = 7 ≠ 9 = 39 mod 10

m=11: 27 mod 11 = 5 ≠ 6 = 39 mod 11

m=12: 27 mod 12 = 3 = 3 = 39 mod 12

m=13: 27 mod 13 = 1 ≠ 0 = 39 mod 13

m=14: 27 mod 14 = 13 ≠ 11 = 39 mod 14

m=15: 27 mod 15 = 12 ≠ 9 = 39 mod 15

m=16: 27 mod 16 = 11 ≠ 7 = 39 mod 16

m=17: 27 mod 17 = 10 ≠ 5 = 39 mod 17

m=18: 27 mod 18 = 9 ≠ 3 = 39 mod 18

m=19: 27 mod 19 = 8 ≠ 1 = 39 mod 19

m=20: 27 mod 20 = 7 ≠ 19 = 39 mod 20

m=21: 27 mod 21 = 6 ≠ 18 = 39 mod 21

m=22: 27 mod 22 = 5 ≠ 17 = 39 mod 22

m=23: 27 mod 23 = 4 ≠ 16 = 39 mod 23

m=24: 27 mod 24 = 3 ≠ 15 = 39 mod 24

m=25: 27 mod 25 = 2 ≠ 14 = 39 mod 25

m=26: 27 mod 26 = 1 ≠ 13 = 39 mod 26

m=27: 27 mod 27 = 0 ≠ 12 = 39 mod 27

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 (39 - 27) = 12 bestimmen:

die gesuchten Zahlen sind somit:

2; 3; 4; 6; 12