Aufgabenbeispiele von MGK Klasse 9
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einfache Modulo Aufgabe
Beispiel:
Bestimme (die kleinste natürliche Zahl für die gilt:) 94 mod 7.
Das nächst kleinere Vielfache von 7 ist 91, weil ja 13 ⋅ 7 = 91 ist.
Also bleibt als Rest eben noch 94 - 91 = 3.
Somit gilt: 94 mod 7 ≡ 3.
Modulo in einem Intervall
Beispiel:
Bestimme eine Zahl n zwischen 30 und 40 für die gilt n ≡ 54 mod 10.
Das nächst kleinere Vielfache von 10 ist 50, weil ja 5 ⋅ 10 = 50 ist.
Also bleibt als Rest eben noch 54 - 50 = 4.
Somit gilt: 54 mod 10 ≡ 4.
Wir suchen also eine Zahl zwischen 30 und 40 für die gilt: n ≡ 4 mod 10.
Dazu suchen wir erstmal ein Vielfaches von 10 in der Nähe von 30, z.B. 30 = 3 ⋅ 10
Jetzt muss die gesuchte Zahl ja aber nicht ≡ 0 mod 10 , sondern ≡ 4 mod 10 sein, also addieren wir noch 4 auf die 30 und erhalten so 34.
Somit gilt: 34 ≡ 54 ≡ 4 mod 10.
Modulo addieren
Beispiel:
Berechne ohne WTR: (496 - 2004) mod 5.
Um längere Rechnungen zu vermeiden, rechnen wir:
(496 - 2004) mod 5 ≡ (496 mod 5 - 2004 mod 5) mod 5.
496 mod 5 ≡ 1 mod 5 kann man relativ leicht bestimmen, weil ja 496
= 400
2004 mod 5 ≡ 4 mod 5 kann man relativ leicht bestimmen, weil ja 2004
= 2000
Somit gilt:
(496 - 2004) mod 5 ≡ (1 - 4) mod 5 ≡ -3 mod 5 ≡ 2 mod 5.
Modulo multiplizieren
Beispiel:
Berechne ohne WTR: (30 ⋅ 27) mod 5.
Um längere Rechnungen zu vermeiden, rechnen wir:
(30 ⋅ 27) mod 5 ≡ (30 mod 5 ⋅ 27 mod 5) mod 5.
30 mod 5 ≡ 0 mod 5 kann man relativ leicht bestimmen, weil ja 30 = 30 + 0 = 6 ⋅ 5 + 0 ist.
27 mod 5 ≡ 2 mod 5 kann man relativ leicht bestimmen, weil ja 27 = 25 + 2 = 5 ⋅ 5 + 2 ist.
Somit gilt:
(30 ⋅ 27) mod 5 ≡ (0 ⋅ 2) mod 5 ≡ 0 mod 5.
gemeinsame Modulos finden
Beispiel:
Finde alle natürlichen Zahlen m ≥ 2, für die gilt :
19 mod m = 28 mod m.
1. (etwas umständliche) Möglichkeit:
Wir probieren einfach alle natürliche Zahlen m<= 19 aus, ob zufällig 19 mod m = 28 mod m gilt:
m=2: 19 mod 2 = 1 ≠ 0 = 28 mod 2
m=3: 19 mod 3 = 1 = 1 = 28 mod 3
m=4: 19 mod 4 = 3 ≠ 0 = 28 mod 4
m=5: 19 mod 5 = 4 ≠ 3 = 28 mod 5
m=6: 19 mod 6 = 1 ≠ 4 = 28 mod 6
m=7: 19 mod 7 = 5 ≠ 0 = 28 mod 7
m=8: 19 mod 8 = 3 ≠ 4 = 28 mod 8
m=9: 19 mod 9 = 1 = 1 = 28 mod 9
m=10: 19 mod 10 = 9 ≠ 8 = 28 mod 10
m=11: 19 mod 11 = 8 ≠ 6 = 28 mod 11
m=12: 19 mod 12 = 7 ≠ 4 = 28 mod 12
m=13: 19 mod 13 = 6 ≠ 2 = 28 mod 13
m=14: 19 mod 14 = 5 ≠ 0 = 28 mod 14
m=15: 19 mod 15 = 4 ≠ 13 = 28 mod 15
m=16: 19 mod 16 = 3 ≠ 12 = 28 mod 16
m=17: 19 mod 17 = 2 ≠ 11 = 28 mod 17
m=18: 19 mod 18 = 1 ≠ 10 = 28 mod 18
m=19: 19 mod 19 = 0 ≠ 9 = 28 mod 19
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 (28 - 19) = 9 bestimmen:
die gesuchten Zahlen sind somit:
3; 9
