Aufgabenbeispiele von MGK Klasse 9
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einfache Modulo Aufgabe
Beispiel:
Bestimme (die kleinste natürliche Zahl für die gilt:) 93 mod 3.
Das nächst kleinere Vielfache von 3 ist 93, weil ja 31 ⋅ 3 = 93 ist.
Also bleibt als Rest eben noch 93 - 93 = 0.
Somit gilt: 93 mod 3 ≡ 0.
Modulo in einem Intervall
Beispiel:
Bestimme eine Zahl n zwischen 10 und 19 für die gilt n ≡ 26 mod 6.
Das nächst kleinere Vielfache von 6 ist 24, weil ja 4 ⋅ 6 = 24 ist.
Also bleibt als Rest eben noch 26 - 24 = 2.
Somit gilt: 26 mod 6 ≡ 2.
Wir suchen also eine Zahl zwischen 10 und 19 für die gilt: n ≡ 2 mod 6.
Dazu suchen wir erstmal ein Vielfaches von 6 in der Nähe von 10, z.B. 12 = 2 ⋅ 6
Jetzt muss die gesuchte Zahl ja aber nicht ≡ 0 mod 6 , sondern ≡ 2 mod 6 sein, also addieren wir noch 2 auf die 12 und erhalten so 14.
Somit gilt: 14 ≡ 26 ≡ 2 mod 6.
Modulo addieren
Beispiel:
Berechne ohne WTR: (1597 + 160) mod 4.
Um längere Rechnungen zu vermeiden, rechnen wir:
(1597 + 160) mod 4 ≡ (1597 mod 4 + 160 mod 4) mod 4.
1597 mod 4 ≡ 1 mod 4 kann man relativ leicht bestimmen, weil ja 1597
= 1500
160 mod 4 ≡ 0 mod 4 kann man relativ leicht bestimmen, weil ja 160
= 160
Somit gilt:
(1597 + 160) mod 4 ≡ (1 + 0) mod 4 ≡ 1 mod 4.
Modulo multiplizieren
Beispiel:
Berechne ohne WTR: (55 ⋅ 95) mod 4.
Um längere Rechnungen zu vermeiden, rechnen wir:
(55 ⋅ 95) mod 4 ≡ (55 mod 4 ⋅ 95 mod 4) mod 4.
55 mod 4 ≡ 3 mod 4 kann man relativ leicht bestimmen, weil ja 55 = 52 + 3 = 13 ⋅ 4 + 3 ist.
95 mod 4 ≡ 3 mod 4 kann man relativ leicht bestimmen, weil ja 95 = 92 + 3 = 23 ⋅ 4 + 3 ist.
Somit gilt:
(55 ⋅ 95) mod 4 ≡ (3 ⋅ 3) mod 4 ≡ 9 mod 4 ≡ 1 mod 4.
gemeinsame Modulos finden
Beispiel:
Finde alle natürlichen Zahlen m ≥ 2, für die gilt :
126 mod m = 171 mod m.
1. (etwas umständliche) Möglichkeit:
Wir probieren einfach alle natürliche Zahlen m<= 126 aus, ob zufällig 126 mod m = 171 mod m gilt:
m=2: 126 mod 2 = 0 ≠ 1 = 171 mod 2
m=3: 126 mod 3 = 0 = 0 = 171 mod 3
m=4: 126 mod 4 = 2 ≠ 3 = 171 mod 4
m=5: 126 mod 5 = 1 = 1 = 171 mod 5
m=6: 126 mod 6 = 0 ≠ 3 = 171 mod 6
m=7: 126 mod 7 = 0 ≠ 3 = 171 mod 7
m=8: 126 mod 8 = 6 ≠ 3 = 171 mod 8
m=9: 126 mod 9 = 0 = 0 = 171 mod 9
m=10: 126 mod 10 = 6 ≠ 1 = 171 mod 10
m=11: 126 mod 11 = 5 ≠ 6 = 171 mod 11
m=12: 126 mod 12 = 6 ≠ 3 = 171 mod 12
m=13: 126 mod 13 = 9 ≠ 2 = 171 mod 13
m=14: 126 mod 14 = 0 ≠ 3 = 171 mod 14
m=15: 126 mod 15 = 6 = 6 = 171 mod 15
m=16: 126 mod 16 = 14 ≠ 11 = 171 mod 16
m=17: 126 mod 17 = 7 ≠ 1 = 171 mod 17
m=18: 126 mod 18 = 0 ≠ 9 = 171 mod 18
m=19: 126 mod 19 = 12 ≠ 0 = 171 mod 19
m=20: 126 mod 20 = 6 ≠ 11 = 171 mod 20
m=21: 126 mod 21 = 0 ≠ 3 = 171 mod 21
m=22: 126 mod 22 = 16 ≠ 17 = 171 mod 22
m=23: 126 mod 23 = 11 ≠ 10 = 171 mod 23
m=24: 126 mod 24 = 6 ≠ 3 = 171 mod 24
m=25: 126 mod 25 = 1 ≠ 21 = 171 mod 25
m=26: 126 mod 26 = 22 ≠ 15 = 171 mod 26
m=27: 126 mod 27 = 18 ≠ 9 = 171 mod 27
m=28: 126 mod 28 = 14 ≠ 3 = 171 mod 28
m=29: 126 mod 29 = 10 ≠ 26 = 171 mod 29
m=30: 126 mod 30 = 6 ≠ 21 = 171 mod 30
m=31: 126 mod 31 = 2 ≠ 16 = 171 mod 31
m=32: 126 mod 32 = 30 ≠ 11 = 171 mod 32
m=33: 126 mod 33 = 27 ≠ 6 = 171 mod 33
m=34: 126 mod 34 = 24 ≠ 1 = 171 mod 34
m=35: 126 mod 35 = 21 ≠ 31 = 171 mod 35
m=36: 126 mod 36 = 18 ≠ 27 = 171 mod 36
m=37: 126 mod 37 = 15 ≠ 23 = 171 mod 37
m=38: 126 mod 38 = 12 ≠ 19 = 171 mod 38
m=39: 126 mod 39 = 9 ≠ 15 = 171 mod 39
m=40: 126 mod 40 = 6 ≠ 11 = 171 mod 40
m=41: 126 mod 41 = 3 ≠ 7 = 171 mod 41
m=42: 126 mod 42 = 0 ≠ 3 = 171 mod 42
m=43: 126 mod 43 = 40 ≠ 42 = 171 mod 43
m=44: 126 mod 44 = 38 ≠ 39 = 171 mod 44
m=45: 126 mod 45 = 36 = 36 = 171 mod 45
m=46: 126 mod 46 = 34 ≠ 33 = 171 mod 46
m=47: 126 mod 47 = 32 ≠ 30 = 171 mod 47
m=48: 126 mod 48 = 30 ≠ 27 = 171 mod 48
m=49: 126 mod 49 = 28 ≠ 24 = 171 mod 49
m=50: 126 mod 50 = 26 ≠ 21 = 171 mod 50
m=51: 126 mod 51 = 24 ≠ 18 = 171 mod 51
m=52: 126 mod 52 = 22 ≠ 15 = 171 mod 52
m=53: 126 mod 53 = 20 ≠ 12 = 171 mod 53
m=54: 126 mod 54 = 18 ≠ 9 = 171 mod 54
m=55: 126 mod 55 = 16 ≠ 6 = 171 mod 55
m=56: 126 mod 56 = 14 ≠ 3 = 171 mod 56
m=57: 126 mod 57 = 12 ≠ 0 = 171 mod 57
m=58: 126 mod 58 = 10 ≠ 55 = 171 mod 58
m=59: 126 mod 59 = 8 ≠ 53 = 171 mod 59
m=60: 126 mod 60 = 6 ≠ 51 = 171 mod 60
m=61: 126 mod 61 = 4 ≠ 49 = 171 mod 61
m=62: 126 mod 62 = 2 ≠ 47 = 171 mod 62
m=63: 126 mod 63 = 0 ≠ 45 = 171 mod 63
m=64: 126 mod 64 = 62 ≠ 43 = 171 mod 64
m=65: 126 mod 65 = 61 ≠ 41 = 171 mod 65
m=66: 126 mod 66 = 60 ≠ 39 = 171 mod 66
m=67: 126 mod 67 = 59 ≠ 37 = 171 mod 67
m=68: 126 mod 68 = 58 ≠ 35 = 171 mod 68
m=69: 126 mod 69 = 57 ≠ 33 = 171 mod 69
m=70: 126 mod 70 = 56 ≠ 31 = 171 mod 70
m=71: 126 mod 71 = 55 ≠ 29 = 171 mod 71
m=72: 126 mod 72 = 54 ≠ 27 = 171 mod 72
m=73: 126 mod 73 = 53 ≠ 25 = 171 mod 73
m=74: 126 mod 74 = 52 ≠ 23 = 171 mod 74
m=75: 126 mod 75 = 51 ≠ 21 = 171 mod 75
m=76: 126 mod 76 = 50 ≠ 19 = 171 mod 76
m=77: 126 mod 77 = 49 ≠ 17 = 171 mod 77
m=78: 126 mod 78 = 48 ≠ 15 = 171 mod 78
m=79: 126 mod 79 = 47 ≠ 13 = 171 mod 79
m=80: 126 mod 80 = 46 ≠ 11 = 171 mod 80
m=81: 126 mod 81 = 45 ≠ 9 = 171 mod 81
m=82: 126 mod 82 = 44 ≠ 7 = 171 mod 82
m=83: 126 mod 83 = 43 ≠ 5 = 171 mod 83
m=84: 126 mod 84 = 42 ≠ 3 = 171 mod 84
m=85: 126 mod 85 = 41 ≠ 1 = 171 mod 85
m=86: 126 mod 86 = 40 ≠ 85 = 171 mod 86
m=87: 126 mod 87 = 39 ≠ 84 = 171 mod 87
m=88: 126 mod 88 = 38 ≠ 83 = 171 mod 88
m=89: 126 mod 89 = 37 ≠ 82 = 171 mod 89
m=90: 126 mod 90 = 36 ≠ 81 = 171 mod 90
m=91: 126 mod 91 = 35 ≠ 80 = 171 mod 91
m=92: 126 mod 92 = 34 ≠ 79 = 171 mod 92
m=93: 126 mod 93 = 33 ≠ 78 = 171 mod 93
m=94: 126 mod 94 = 32 ≠ 77 = 171 mod 94
m=95: 126 mod 95 = 31 ≠ 76 = 171 mod 95
m=96: 126 mod 96 = 30 ≠ 75 = 171 mod 96
m=97: 126 mod 97 = 29 ≠ 74 = 171 mod 97
m=98: 126 mod 98 = 28 ≠ 73 = 171 mod 98
m=99: 126 mod 99 = 27 ≠ 72 = 171 mod 99
m=100: 126 mod 100 = 26 ≠ 71 = 171 mod 100
m=101: 126 mod 101 = 25 ≠ 70 = 171 mod 101
m=102: 126 mod 102 = 24 ≠ 69 = 171 mod 102
m=103: 126 mod 103 = 23 ≠ 68 = 171 mod 103
m=104: 126 mod 104 = 22 ≠ 67 = 171 mod 104
m=105: 126 mod 105 = 21 ≠ 66 = 171 mod 105
m=106: 126 mod 106 = 20 ≠ 65 = 171 mod 106
m=107: 126 mod 107 = 19 ≠ 64 = 171 mod 107
m=108: 126 mod 108 = 18 ≠ 63 = 171 mod 108
m=109: 126 mod 109 = 17 ≠ 62 = 171 mod 109
m=110: 126 mod 110 = 16 ≠ 61 = 171 mod 110
m=111: 126 mod 111 = 15 ≠ 60 = 171 mod 111
m=112: 126 mod 112 = 14 ≠ 59 = 171 mod 112
m=113: 126 mod 113 = 13 ≠ 58 = 171 mod 113
m=114: 126 mod 114 = 12 ≠ 57 = 171 mod 114
m=115: 126 mod 115 = 11 ≠ 56 = 171 mod 115
m=116: 126 mod 116 = 10 ≠ 55 = 171 mod 116
m=117: 126 mod 117 = 9 ≠ 54 = 171 mod 117
m=118: 126 mod 118 = 8 ≠ 53 = 171 mod 118
m=119: 126 mod 119 = 7 ≠ 52 = 171 mod 119
m=120: 126 mod 120 = 6 ≠ 51 = 171 mod 120
m=121: 126 mod 121 = 5 ≠ 50 = 171 mod 121
m=122: 126 mod 122 = 4 ≠ 49 = 171 mod 122
m=123: 126 mod 123 = 3 ≠ 48 = 171 mod 123
m=124: 126 mod 124 = 2 ≠ 47 = 171 mod 124
m=125: 126 mod 125 = 1 ≠ 46 = 171 mod 125
m=126: 126 mod 126 = 0 ≠ 45 = 171 mod 126
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 (171 - 126) = 45 bestimmen:
die gesuchten Zahlen sind somit:
3; 5; 9; 15; 45
