Aufgabenbeispiele von MGK Klasse 9
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einfache Modulo Aufgabe
Beispiel:
Bestimme (die kleinste natürliche Zahl für die gilt:) 54 mod 5.
Das nächst kleinere Vielfache von 5 ist 50, weil ja 10 ⋅ 5 = 50 ist.
Also bleibt als Rest eben noch 54 - 50 = 4.
Somit gilt: 54 mod 5 ≡ 4.
Modulo in einem Intervall
Beispiel:
Bestimme eine Zahl n zwischen 50 und 61 für die gilt n ≡ 45 mod 11.
Das nächst kleinere Vielfache von 11 ist 44, weil ja 4 ⋅ 11 = 44 ist.
Also bleibt als Rest eben noch 45 - 44 = 1.
Somit gilt: 45 mod 11 ≡ 1.
Wir suchen also eine Zahl zwischen 50 und 61 für die gilt: n ≡ 1 mod 11.
Dazu suchen wir erstmal ein Vielfaches von 11 in der Nähe von 50, z.B. 55 = 5 ⋅ 11
Jetzt muss die gesuchte Zahl ja aber nicht ≡ 0 mod 11 , sondern ≡ 1 mod 11 sein, also addieren wir noch 1 auf die 55 und erhalten so 56.
Somit gilt: 56 ≡ 45 ≡ 1 mod 11.
Modulo addieren
Beispiel:
Berechne ohne WTR: (8004 + 76) mod 8.
Um längere Rechnungen zu vermeiden, rechnen wir:
(8004 + 76) mod 8 ≡ (8004 mod 8 + 76 mod 8) mod 8.
8004 mod 8 ≡ 4 mod 8 kann man relativ leicht bestimmen, weil ja 8004
= 8000
76 mod 8 ≡ 4 mod 8 kann man relativ leicht bestimmen, weil ja 76
= 80
Somit gilt:
(8004 + 76) mod 8 ≡ (4 + 4) mod 8 ≡ 8 mod 8 ≡ 0 mod 8.
Modulo multiplizieren
Beispiel:
Berechne ohne WTR: (58 ⋅ 23) mod 5.
Um längere Rechnungen zu vermeiden, rechnen wir:
(58 ⋅ 23) mod 5 ≡ (58 mod 5 ⋅ 23 mod 5) mod 5.
58 mod 5 ≡ 3 mod 5 kann man relativ leicht bestimmen, weil ja 58 = 55 + 3 = 11 ⋅ 5 + 3 ist.
23 mod 5 ≡ 3 mod 5 kann man relativ leicht bestimmen, weil ja 23 = 20 + 3 = 4 ⋅ 5 + 3 ist.
Somit gilt:
(58 ⋅ 23) mod 5 ≡ (3 ⋅ 3) mod 5 ≡ 9 mod 5 ≡ 4 mod 5.
gemeinsame Modulos finden
Beispiel:
Finde alle natürlichen Zahlen m ≥ 2, für die gilt :
21 mod m = 31 mod m.
1. (etwas umständliche) Möglichkeit:
Wir probieren einfach alle natürliche Zahlen m<= 21 aus, ob zufällig 21 mod m = 31 mod m gilt:
m=2: 21 mod 2 = 1 = 1 = 31 mod 2
m=3: 21 mod 3 = 0 ≠ 1 = 31 mod 3
m=4: 21 mod 4 = 1 ≠ 3 = 31 mod 4
m=5: 21 mod 5 = 1 = 1 = 31 mod 5
m=6: 21 mod 6 = 3 ≠ 1 = 31 mod 6
m=7: 21 mod 7 = 0 ≠ 3 = 31 mod 7
m=8: 21 mod 8 = 5 ≠ 7 = 31 mod 8
m=9: 21 mod 9 = 3 ≠ 4 = 31 mod 9
m=10: 21 mod 10 = 1 = 1 = 31 mod 10
m=11: 21 mod 11 = 10 ≠ 9 = 31 mod 11
m=12: 21 mod 12 = 9 ≠ 7 = 31 mod 12
m=13: 21 mod 13 = 8 ≠ 5 = 31 mod 13
m=14: 21 mod 14 = 7 ≠ 3 = 31 mod 14
m=15: 21 mod 15 = 6 ≠ 1 = 31 mod 15
m=16: 21 mod 16 = 5 ≠ 15 = 31 mod 16
m=17: 21 mod 17 = 4 ≠ 14 = 31 mod 17
m=18: 21 mod 18 = 3 ≠ 13 = 31 mod 18
m=19: 21 mod 19 = 2 ≠ 12 = 31 mod 19
m=20: 21 mod 20 = 1 ≠ 11 = 31 mod 20
m=21: 21 mod 21 = 0 ≠ 10 = 31 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 (31 - 21) = 10 bestimmen:
die gesuchten Zahlen sind somit:
2; 5; 10
