Aufgabenbeispiele von MGK Klasse 9

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einfache Modulo Aufgabe

Beispiel:

Bestimme (die kleinste natürliche Zahl für die gilt:) 40 mod 3.

Lösung einblenden

Das nächst kleinere Vielfache von 3 ist 39, weil ja 13 ⋅ 3 = 39 ist.

Also bleibt als Rest eben noch 40 - 39 = 1.

Somit gilt: 40 mod 3 ≡ 1.

Modulo in einem Intervall

Beispiel:

Bestimme eine Zahl n zwischen 20 und 29 für die gilt n ≡ 52 mod 6.

Lösung einblenden

Das nächst kleinere Vielfache von 6 ist 48, weil ja 8 ⋅ 6 = 48 ist.

Also bleibt als Rest eben noch 52 - 48 = 4.

Somit gilt: 52 mod 6 ≡ 4.

Wir suchen also eine Zahl zwischen 20 und 29 für die gilt: n ≡ 4 mod 6.

Dazu suchen wir erstmal ein Vielfaches von 6 in der Nähe von 20, z.B. 18 = 3 ⋅ 6

Jetzt muss die gesuchte Zahl ja aber nicht ≡ 0 mod 6 , sondern ≡ 4 mod 6 sein, also addieren wir noch 4 auf die 18 und erhalten so 22.

Somit gilt: 22 ≡ 52 ≡ 4 mod 6.

Modulo addieren

Beispiel:

Berechne ohne WTR: (10001 - 2004) mod 5.

Lösung einblenden

Um längere Rechnungen zu vermeiden, rechnen wir:

(10001 - 2004) mod 5 ≡ (10001 mod 5 - 2004 mod 5) mod 5.

10001 mod 5 ≡ 1 mod 5 kann man relativ leicht bestimmen, weil ja 10001 = 10000+1 = 5 ⋅ 2000 +1.

2004 mod 5 ≡ 4 mod 5 kann man relativ leicht bestimmen, weil ja 2004 = 2000+4 = 5 ⋅ 400 +4.

Somit gilt:

(10001 - 2004) mod 5 ≡ (1 - 4) mod 5 ≡ -3 mod 5 ≡ 2 mod 5.

Modulo multiplizieren

Beispiel:

Berechne ohne WTR: (93 ⋅ 99) mod 8.

Lösung einblenden

Um längere Rechnungen zu vermeiden, rechnen wir:

(93 ⋅ 99) mod 8 ≡ (93 mod 8 ⋅ 99 mod 8) mod 8.

93 mod 8 ≡ 5 mod 8 kann man relativ leicht bestimmen, weil ja 93 = 88 + 5 = 11 ⋅ 8 + 5 ist.

99 mod 8 ≡ 3 mod 8 kann man relativ leicht bestimmen, weil ja 99 = 96 + 3 = 12 ⋅ 8 + 3 ist.

Somit gilt:

(93 ⋅ 99) mod 8 ≡ (5 ⋅ 3) mod 8 ≡ 15 mod 8 ≡ 7 mod 8.

gemeinsame Modulos finden

Beispiel:

Finde alle natürlichen Zahlen m ≥ 2, für die gilt :
43 mod m = 55 mod m.

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1. (etwas umständliche) Möglichkeit:

Wir probieren einfach alle natürliche Zahlen m<= 43 aus, ob zufällig 43 mod m = 55 mod m gilt:

m=2: 43 mod 2 = 1 = 1 = 55 mod 2

m=3: 43 mod 3 = 1 = 1 = 55 mod 3

m=4: 43 mod 4 = 3 = 3 = 55 mod 4

m=5: 43 mod 5 = 3 ≠ 0 = 55 mod 5

m=6: 43 mod 6 = 1 = 1 = 55 mod 6

m=7: 43 mod 7 = 1 ≠ 6 = 55 mod 7

m=8: 43 mod 8 = 3 ≠ 7 = 55 mod 8

m=9: 43 mod 9 = 7 ≠ 1 = 55 mod 9

m=10: 43 mod 10 = 3 ≠ 5 = 55 mod 10

m=11: 43 mod 11 = 10 ≠ 0 = 55 mod 11

m=12: 43 mod 12 = 7 = 7 = 55 mod 12

m=13: 43 mod 13 = 4 ≠ 3 = 55 mod 13

m=14: 43 mod 14 = 1 ≠ 13 = 55 mod 14

m=15: 43 mod 15 = 13 ≠ 10 = 55 mod 15

m=16: 43 mod 16 = 11 ≠ 7 = 55 mod 16

m=17: 43 mod 17 = 9 ≠ 4 = 55 mod 17

m=18: 43 mod 18 = 7 ≠ 1 = 55 mod 18

m=19: 43 mod 19 = 5 ≠ 17 = 55 mod 19

m=20: 43 mod 20 = 3 ≠ 15 = 55 mod 20

m=21: 43 mod 21 = 1 ≠ 13 = 55 mod 21

m=22: 43 mod 22 = 21 ≠ 11 = 55 mod 22

m=23: 43 mod 23 = 20 ≠ 9 = 55 mod 23

m=24: 43 mod 24 = 19 ≠ 7 = 55 mod 24

m=25: 43 mod 25 = 18 ≠ 5 = 55 mod 25

m=26: 43 mod 26 = 17 ≠ 3 = 55 mod 26

m=27: 43 mod 27 = 16 ≠ 1 = 55 mod 27

m=28: 43 mod 28 = 15 ≠ 27 = 55 mod 28

m=29: 43 mod 29 = 14 ≠ 26 = 55 mod 29

m=30: 43 mod 30 = 13 ≠ 25 = 55 mod 30

m=31: 43 mod 31 = 12 ≠ 24 = 55 mod 31

m=32: 43 mod 32 = 11 ≠ 23 = 55 mod 32

m=33: 43 mod 33 = 10 ≠ 22 = 55 mod 33

m=34: 43 mod 34 = 9 ≠ 21 = 55 mod 34

m=35: 43 mod 35 = 8 ≠ 20 = 55 mod 35

m=36: 43 mod 36 = 7 ≠ 19 = 55 mod 36

m=37: 43 mod 37 = 6 ≠ 18 = 55 mod 37

m=38: 43 mod 38 = 5 ≠ 17 = 55 mod 38

m=39: 43 mod 39 = 4 ≠ 16 = 55 mod 39

m=40: 43 mod 40 = 3 ≠ 15 = 55 mod 40

m=41: 43 mod 41 = 2 ≠ 14 = 55 mod 41

m=42: 43 mod 42 = 1 ≠ 13 = 55 mod 42

m=43: 43 mod 43 = 0 ≠ 12 = 55 mod 43

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 (55 - 43) = 12 bestimmen:

die gesuchten Zahlen sind somit:

2; 3; 4; 6; 12