Aufgabenbeispiele von MGK Klasse 9
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einfache Modulo Aufgabe
Beispiel:
Bestimme (die kleinste natürliche Zahl für die gilt:) 56 mod 5.
Das nächst kleinere Vielfache von 5 ist 55, weil ja 11 ⋅ 5 = 55 ist.
Also bleibt als Rest eben noch 56 - 55 = 1.
Somit gilt: 56 mod 5 ≡ 1.
Modulo in einem Intervall
Beispiel:
Bestimme eine Zahl n zwischen 50 und 59 für die gilt n ≡ 65 mod 4.
Das nächst kleinere Vielfache von 4 ist 64, weil ja 16 ⋅ 4 = 64 ist.
Also bleibt als Rest eben noch 65 - 64 = 1.
Somit gilt: 65 mod 4 ≡ 1.
Wir suchen also eine Zahl zwischen 50 und 59 für die gilt: n ≡ 1 mod 4.
Dazu suchen wir erstmal ein Vielfaches von 4 in der Nähe von 50, z.B. 52 = 13 ⋅ 4
Jetzt muss die gesuchte Zahl ja aber nicht ≡ 0 mod 4 , sondern ≡ 1 mod 4 sein, also addieren wir noch 1 auf die 52 und erhalten so 53.
Somit gilt: 53 ≡ 65 ≡ 1 mod 4.
Modulo addieren
Beispiel:
Berechne ohne WTR: (2797 + 344) mod 7.
Um längere Rechnungen zu vermeiden, rechnen wir:
(2797 + 344) mod 7 ≡ (2797 mod 7 + 344 mod 7) mod 7.
2797 mod 7 ≡ 4 mod 7 kann man relativ leicht bestimmen, weil ja 2797
= 2800
344 mod 7 ≡ 1 mod 7 kann man relativ leicht bestimmen, weil ja 344
= 350
Somit gilt:
(2797 + 344) mod 7 ≡ (4 + 1) mod 7 ≡ 5 mod 7.
Modulo multiplizieren
Beispiel:
Berechne ohne WTR: (51 ⋅ 66) mod 10.
Um längere Rechnungen zu vermeiden, rechnen wir:
(51 ⋅ 66) mod 10 ≡ (51 mod 10 ⋅ 66 mod 10) mod 10.
51 mod 10 ≡ 1 mod 10 kann man relativ leicht bestimmen, weil ja 51 = 50 + 1 = 5 ⋅ 10 + 1 ist.
66 mod 10 ≡ 6 mod 10 kann man relativ leicht bestimmen, weil ja 66 = 60 + 6 = 6 ⋅ 10 + 6 ist.
Somit gilt:
(51 ⋅ 66) mod 10 ≡ (1 ⋅ 6) mod 10 ≡ 6 mod 10.
gemeinsame Modulos finden
Beispiel:
Finde alle natürlichen Zahlen m ≥ 2, für die gilt :
197 mod m = 272 mod m.
1. (etwas umständliche) Möglichkeit:
Wir probieren einfach alle natürliche Zahlen m<= 197 aus, ob zufällig 197 mod m = 272 mod m gilt:
m=2: 197 mod 2 = 1 ≠ 0 = 272 mod 2
m=3: 197 mod 3 = 2 = 2 = 272 mod 3
m=4: 197 mod 4 = 1 ≠ 0 = 272 mod 4
m=5: 197 mod 5 = 2 = 2 = 272 mod 5
m=6: 197 mod 6 = 5 ≠ 2 = 272 mod 6
m=7: 197 mod 7 = 1 ≠ 6 = 272 mod 7
m=8: 197 mod 8 = 5 ≠ 0 = 272 mod 8
m=9: 197 mod 9 = 8 ≠ 2 = 272 mod 9
m=10: 197 mod 10 = 7 ≠ 2 = 272 mod 10
m=11: 197 mod 11 = 10 ≠ 8 = 272 mod 11
m=12: 197 mod 12 = 5 ≠ 8 = 272 mod 12
m=13: 197 mod 13 = 2 ≠ 12 = 272 mod 13
m=14: 197 mod 14 = 1 ≠ 6 = 272 mod 14
m=15: 197 mod 15 = 2 = 2 = 272 mod 15
m=16: 197 mod 16 = 5 ≠ 0 = 272 mod 16
m=17: 197 mod 17 = 10 ≠ 0 = 272 mod 17
m=18: 197 mod 18 = 17 ≠ 2 = 272 mod 18
m=19: 197 mod 19 = 7 ≠ 6 = 272 mod 19
m=20: 197 mod 20 = 17 ≠ 12 = 272 mod 20
m=21: 197 mod 21 = 8 ≠ 20 = 272 mod 21
m=22: 197 mod 22 = 21 ≠ 8 = 272 mod 22
m=23: 197 mod 23 = 13 ≠ 19 = 272 mod 23
m=24: 197 mod 24 = 5 ≠ 8 = 272 mod 24
m=25: 197 mod 25 = 22 = 22 = 272 mod 25
m=26: 197 mod 26 = 15 ≠ 12 = 272 mod 26
m=27: 197 mod 27 = 8 ≠ 2 = 272 mod 27
m=28: 197 mod 28 = 1 ≠ 20 = 272 mod 28
m=29: 197 mod 29 = 23 ≠ 11 = 272 mod 29
m=30: 197 mod 30 = 17 ≠ 2 = 272 mod 30
m=31: 197 mod 31 = 11 ≠ 24 = 272 mod 31
m=32: 197 mod 32 = 5 ≠ 16 = 272 mod 32
m=33: 197 mod 33 = 32 ≠ 8 = 272 mod 33
m=34: 197 mod 34 = 27 ≠ 0 = 272 mod 34
m=35: 197 mod 35 = 22 ≠ 27 = 272 mod 35
m=36: 197 mod 36 = 17 ≠ 20 = 272 mod 36
m=37: 197 mod 37 = 12 ≠ 13 = 272 mod 37
m=38: 197 mod 38 = 7 ≠ 6 = 272 mod 38
m=39: 197 mod 39 = 2 ≠ 38 = 272 mod 39
m=40: 197 mod 40 = 37 ≠ 32 = 272 mod 40
m=41: 197 mod 41 = 33 ≠ 26 = 272 mod 41
m=42: 197 mod 42 = 29 ≠ 20 = 272 mod 42
m=43: 197 mod 43 = 25 ≠ 14 = 272 mod 43
m=44: 197 mod 44 = 21 ≠ 8 = 272 mod 44
m=45: 197 mod 45 = 17 ≠ 2 = 272 mod 45
m=46: 197 mod 46 = 13 ≠ 42 = 272 mod 46
m=47: 197 mod 47 = 9 ≠ 37 = 272 mod 47
m=48: 197 mod 48 = 5 ≠ 32 = 272 mod 48
m=49: 197 mod 49 = 1 ≠ 27 = 272 mod 49
m=50: 197 mod 50 = 47 ≠ 22 = 272 mod 50
m=51: 197 mod 51 = 44 ≠ 17 = 272 mod 51
m=52: 197 mod 52 = 41 ≠ 12 = 272 mod 52
m=53: 197 mod 53 = 38 ≠ 7 = 272 mod 53
m=54: 197 mod 54 = 35 ≠ 2 = 272 mod 54
m=55: 197 mod 55 = 32 ≠ 52 = 272 mod 55
m=56: 197 mod 56 = 29 ≠ 48 = 272 mod 56
m=57: 197 mod 57 = 26 ≠ 44 = 272 mod 57
m=58: 197 mod 58 = 23 ≠ 40 = 272 mod 58
m=59: 197 mod 59 = 20 ≠ 36 = 272 mod 59
m=60: 197 mod 60 = 17 ≠ 32 = 272 mod 60
m=61: 197 mod 61 = 14 ≠ 28 = 272 mod 61
m=62: 197 mod 62 = 11 ≠ 24 = 272 mod 62
m=63: 197 mod 63 = 8 ≠ 20 = 272 mod 63
m=64: 197 mod 64 = 5 ≠ 16 = 272 mod 64
m=65: 197 mod 65 = 2 ≠ 12 = 272 mod 65
m=66: 197 mod 66 = 65 ≠ 8 = 272 mod 66
m=67: 197 mod 67 = 63 ≠ 4 = 272 mod 67
m=68: 197 mod 68 = 61 ≠ 0 = 272 mod 68
m=69: 197 mod 69 = 59 ≠ 65 = 272 mod 69
m=70: 197 mod 70 = 57 ≠ 62 = 272 mod 70
m=71: 197 mod 71 = 55 ≠ 59 = 272 mod 71
m=72: 197 mod 72 = 53 ≠ 56 = 272 mod 72
m=73: 197 mod 73 = 51 ≠ 53 = 272 mod 73
m=74: 197 mod 74 = 49 ≠ 50 = 272 mod 74
m=75: 197 mod 75 = 47 = 47 = 272 mod 75
m=76: 197 mod 76 = 45 ≠ 44 = 272 mod 76
m=77: 197 mod 77 = 43 ≠ 41 = 272 mod 77
m=78: 197 mod 78 = 41 ≠ 38 = 272 mod 78
m=79: 197 mod 79 = 39 ≠ 35 = 272 mod 79
m=80: 197 mod 80 = 37 ≠ 32 = 272 mod 80
m=81: 197 mod 81 = 35 ≠ 29 = 272 mod 81
m=82: 197 mod 82 = 33 ≠ 26 = 272 mod 82
m=83: 197 mod 83 = 31 ≠ 23 = 272 mod 83
m=84: 197 mod 84 = 29 ≠ 20 = 272 mod 84
m=85: 197 mod 85 = 27 ≠ 17 = 272 mod 85
m=86: 197 mod 86 = 25 ≠ 14 = 272 mod 86
m=87: 197 mod 87 = 23 ≠ 11 = 272 mod 87
m=88: 197 mod 88 = 21 ≠ 8 = 272 mod 88
m=89: 197 mod 89 = 19 ≠ 5 = 272 mod 89
m=90: 197 mod 90 = 17 ≠ 2 = 272 mod 90
m=91: 197 mod 91 = 15 ≠ 90 = 272 mod 91
m=92: 197 mod 92 = 13 ≠ 88 = 272 mod 92
m=93: 197 mod 93 = 11 ≠ 86 = 272 mod 93
m=94: 197 mod 94 = 9 ≠ 84 = 272 mod 94
m=95: 197 mod 95 = 7 ≠ 82 = 272 mod 95
m=96: 197 mod 96 = 5 ≠ 80 = 272 mod 96
m=97: 197 mod 97 = 3 ≠ 78 = 272 mod 97
m=98: 197 mod 98 = 1 ≠ 76 = 272 mod 98
m=99: 197 mod 99 = 98 ≠ 74 = 272 mod 99
m=100: 197 mod 100 = 97 ≠ 72 = 272 mod 100
m=101: 197 mod 101 = 96 ≠ 70 = 272 mod 101
m=102: 197 mod 102 = 95 ≠ 68 = 272 mod 102
m=103: 197 mod 103 = 94 ≠ 66 = 272 mod 103
m=104: 197 mod 104 = 93 ≠ 64 = 272 mod 104
m=105: 197 mod 105 = 92 ≠ 62 = 272 mod 105
m=106: 197 mod 106 = 91 ≠ 60 = 272 mod 106
m=107: 197 mod 107 = 90 ≠ 58 = 272 mod 107
m=108: 197 mod 108 = 89 ≠ 56 = 272 mod 108
m=109: 197 mod 109 = 88 ≠ 54 = 272 mod 109
m=110: 197 mod 110 = 87 ≠ 52 = 272 mod 110
m=111: 197 mod 111 = 86 ≠ 50 = 272 mod 111
m=112: 197 mod 112 = 85 ≠ 48 = 272 mod 112
m=113: 197 mod 113 = 84 ≠ 46 = 272 mod 113
m=114: 197 mod 114 = 83 ≠ 44 = 272 mod 114
m=115: 197 mod 115 = 82 ≠ 42 = 272 mod 115
m=116: 197 mod 116 = 81 ≠ 40 = 272 mod 116
m=117: 197 mod 117 = 80 ≠ 38 = 272 mod 117
m=118: 197 mod 118 = 79 ≠ 36 = 272 mod 118
m=119: 197 mod 119 = 78 ≠ 34 = 272 mod 119
m=120: 197 mod 120 = 77 ≠ 32 = 272 mod 120
m=121: 197 mod 121 = 76 ≠ 30 = 272 mod 121
m=122: 197 mod 122 = 75 ≠ 28 = 272 mod 122
m=123: 197 mod 123 = 74 ≠ 26 = 272 mod 123
m=124: 197 mod 124 = 73 ≠ 24 = 272 mod 124
m=125: 197 mod 125 = 72 ≠ 22 = 272 mod 125
m=126: 197 mod 126 = 71 ≠ 20 = 272 mod 126
m=127: 197 mod 127 = 70 ≠ 18 = 272 mod 127
m=128: 197 mod 128 = 69 ≠ 16 = 272 mod 128
m=129: 197 mod 129 = 68 ≠ 14 = 272 mod 129
m=130: 197 mod 130 = 67 ≠ 12 = 272 mod 130
m=131: 197 mod 131 = 66 ≠ 10 = 272 mod 131
m=132: 197 mod 132 = 65 ≠ 8 = 272 mod 132
m=133: 197 mod 133 = 64 ≠ 6 = 272 mod 133
m=134: 197 mod 134 = 63 ≠ 4 = 272 mod 134
m=135: 197 mod 135 = 62 ≠ 2 = 272 mod 135
m=136: 197 mod 136 = 61 ≠ 0 = 272 mod 136
m=137: 197 mod 137 = 60 ≠ 135 = 272 mod 137
m=138: 197 mod 138 = 59 ≠ 134 = 272 mod 138
m=139: 197 mod 139 = 58 ≠ 133 = 272 mod 139
m=140: 197 mod 140 = 57 ≠ 132 = 272 mod 140
m=141: 197 mod 141 = 56 ≠ 131 = 272 mod 141
m=142: 197 mod 142 = 55 ≠ 130 = 272 mod 142
m=143: 197 mod 143 = 54 ≠ 129 = 272 mod 143
m=144: 197 mod 144 = 53 ≠ 128 = 272 mod 144
m=145: 197 mod 145 = 52 ≠ 127 = 272 mod 145
m=146: 197 mod 146 = 51 ≠ 126 = 272 mod 146
m=147: 197 mod 147 = 50 ≠ 125 = 272 mod 147
m=148: 197 mod 148 = 49 ≠ 124 = 272 mod 148
m=149: 197 mod 149 = 48 ≠ 123 = 272 mod 149
m=150: 197 mod 150 = 47 ≠ 122 = 272 mod 150
m=151: 197 mod 151 = 46 ≠ 121 = 272 mod 151
m=152: 197 mod 152 = 45 ≠ 120 = 272 mod 152
m=153: 197 mod 153 = 44 ≠ 119 = 272 mod 153
m=154: 197 mod 154 = 43 ≠ 118 = 272 mod 154
m=155: 197 mod 155 = 42 ≠ 117 = 272 mod 155
m=156: 197 mod 156 = 41 ≠ 116 = 272 mod 156
m=157: 197 mod 157 = 40 ≠ 115 = 272 mod 157
m=158: 197 mod 158 = 39 ≠ 114 = 272 mod 158
m=159: 197 mod 159 = 38 ≠ 113 = 272 mod 159
m=160: 197 mod 160 = 37 ≠ 112 = 272 mod 160
m=161: 197 mod 161 = 36 ≠ 111 = 272 mod 161
m=162: 197 mod 162 = 35 ≠ 110 = 272 mod 162
m=163: 197 mod 163 = 34 ≠ 109 = 272 mod 163
m=164: 197 mod 164 = 33 ≠ 108 = 272 mod 164
m=165: 197 mod 165 = 32 ≠ 107 = 272 mod 165
m=166: 197 mod 166 = 31 ≠ 106 = 272 mod 166
m=167: 197 mod 167 = 30 ≠ 105 = 272 mod 167
m=168: 197 mod 168 = 29 ≠ 104 = 272 mod 168
m=169: 197 mod 169 = 28 ≠ 103 = 272 mod 169
m=170: 197 mod 170 = 27 ≠ 102 = 272 mod 170
m=171: 197 mod 171 = 26 ≠ 101 = 272 mod 171
m=172: 197 mod 172 = 25 ≠ 100 = 272 mod 172
m=173: 197 mod 173 = 24 ≠ 99 = 272 mod 173
m=174: 197 mod 174 = 23 ≠ 98 = 272 mod 174
m=175: 197 mod 175 = 22 ≠ 97 = 272 mod 175
m=176: 197 mod 176 = 21 ≠ 96 = 272 mod 176
m=177: 197 mod 177 = 20 ≠ 95 = 272 mod 177
m=178: 197 mod 178 = 19 ≠ 94 = 272 mod 178
m=179: 197 mod 179 = 18 ≠ 93 = 272 mod 179
m=180: 197 mod 180 = 17 ≠ 92 = 272 mod 180
m=181: 197 mod 181 = 16 ≠ 91 = 272 mod 181
m=182: 197 mod 182 = 15 ≠ 90 = 272 mod 182
m=183: 197 mod 183 = 14 ≠ 89 = 272 mod 183
m=184: 197 mod 184 = 13 ≠ 88 = 272 mod 184
m=185: 197 mod 185 = 12 ≠ 87 = 272 mod 185
m=186: 197 mod 186 = 11 ≠ 86 = 272 mod 186
m=187: 197 mod 187 = 10 ≠ 85 = 272 mod 187
m=188: 197 mod 188 = 9 ≠ 84 = 272 mod 188
m=189: 197 mod 189 = 8 ≠ 83 = 272 mod 189
m=190: 197 mod 190 = 7 ≠ 82 = 272 mod 190
m=191: 197 mod 191 = 6 ≠ 81 = 272 mod 191
m=192: 197 mod 192 = 5 ≠ 80 = 272 mod 192
m=193: 197 mod 193 = 4 ≠ 79 = 272 mod 193
m=194: 197 mod 194 = 3 ≠ 78 = 272 mod 194
m=195: 197 mod 195 = 2 ≠ 77 = 272 mod 195
m=196: 197 mod 196 = 1 ≠ 76 = 272 mod 196
m=197: 197 mod 197 = 0 ≠ 75 = 272 mod 197
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 (272 - 197) = 75 bestimmen:
die gesuchten Zahlen sind somit:
3; 5; 15; 25; 75
