Aufgabenbeispiele von MGK Klasse 9
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einfache Modulo Aufgabe
Beispiel:
Bestimme (die kleinste natürliche Zahl für die gilt:) 70 mod 10.
Das nächst kleinere Vielfache von 10 ist 70, weil ja 7 ⋅ 10 = 70 ist.
Also bleibt als Rest eben noch 70 - 70 = 0.
Somit gilt: 70 mod 10 ≡ 0.
Modulo in einem Intervall
Beispiel:
Bestimme eine Zahl n zwischen 80 und 91 für die gilt n ≡ 63 mod 11.
Das nächst kleinere Vielfache von 11 ist 55, weil ja 5 ⋅ 11 = 55 ist.
Also bleibt als Rest eben noch 63 - 55 = 8.
Somit gilt: 63 mod 11 ≡ 8.
Wir suchen also eine Zahl zwischen 80 und 91 für die gilt: n ≡ 8 mod 11.
Dazu suchen wir erstmal ein Vielfaches von 11 in der Nähe von 80, z.B. 77 = 7 ⋅ 11
Jetzt muss die gesuchte Zahl ja aber nicht ≡ 0 mod 11 , sondern ≡ 8 mod 11 sein, also addieren wir noch 8 auf die 77 und erhalten so 85.
Somit gilt: 85 ≡ 63 ≡ 8 mod 11.
Modulo addieren
Beispiel:
Berechne ohne WTR: (40 + 41) mod 4.
Um längere Rechnungen zu vermeiden, rechnen wir:
(40 + 41) mod 4 ≡ (40 mod 4 + 41 mod 4) mod 4.
40 mod 4 ≡ 0 mod 4 kann man relativ leicht bestimmen, weil ja 40
= 40
41 mod 4 ≡ 1 mod 4 kann man relativ leicht bestimmen, weil ja 41
= 40
Somit gilt:
(40 + 41) mod 4 ≡ (0 + 1) mod 4 ≡ 1 mod 4.
Modulo multiplizieren
Beispiel:
Berechne ohne WTR: (24 ⋅ 44) mod 4.
Um längere Rechnungen zu vermeiden, rechnen wir:
(24 ⋅ 44) mod 4 ≡ (24 mod 4 ⋅ 44 mod 4) mod 4.
24 mod 4 ≡ 0 mod 4 kann man relativ leicht bestimmen, weil ja 24 = 24 + 0 = 6 ⋅ 4 + 0 ist.
44 mod 4 ≡ 0 mod 4 kann man relativ leicht bestimmen, weil ja 44 = 44 + 0 = 11 ⋅ 4 + 0 ist.
Somit gilt:
(24 ⋅ 44) mod 4 ≡ (0 ⋅ 0) mod 4 ≡ 0 mod 4.
gemeinsame Modulos finden
Beispiel:
Finde alle natürlichen Zahlen m ≥ 2, für die gilt :
21 mod m = 27 mod m.
1. (etwas umständliche) Möglichkeit:
Wir probieren einfach alle natürliche Zahlen m<= 21 aus, ob zufällig 21 mod m = 27 mod m gilt:
m=2: 21 mod 2 = 1 = 1 = 27 mod 2
m=3: 21 mod 3 = 0 = 0 = 27 mod 3
m=4: 21 mod 4 = 1 ≠ 3 = 27 mod 4
m=5: 21 mod 5 = 1 ≠ 2 = 27 mod 5
m=6: 21 mod 6 = 3 = 3 = 27 mod 6
m=7: 21 mod 7 = 0 ≠ 6 = 27 mod 7
m=8: 21 mod 8 = 5 ≠ 3 = 27 mod 8
m=9: 21 mod 9 = 3 ≠ 0 = 27 mod 9
m=10: 21 mod 10 = 1 ≠ 7 = 27 mod 10
m=11: 21 mod 11 = 10 ≠ 5 = 27 mod 11
m=12: 21 mod 12 = 9 ≠ 3 = 27 mod 12
m=13: 21 mod 13 = 8 ≠ 1 = 27 mod 13
m=14: 21 mod 14 = 7 ≠ 13 = 27 mod 14
m=15: 21 mod 15 = 6 ≠ 12 = 27 mod 15
m=16: 21 mod 16 = 5 ≠ 11 = 27 mod 16
m=17: 21 mod 17 = 4 ≠ 10 = 27 mod 17
m=18: 21 mod 18 = 3 ≠ 9 = 27 mod 18
m=19: 21 mod 19 = 2 ≠ 8 = 27 mod 19
m=20: 21 mod 20 = 1 ≠ 7 = 27 mod 20
m=21: 21 mod 21 = 0 ≠ 6 = 27 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 (27 - 21) = 6 bestimmen:
die gesuchten Zahlen sind somit:
2; 3; 6
