Aufgabenbeispiele von MGK Klasse 9
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einfache Modulo Aufgabe
Beispiel:
Bestimme (die kleinste natürliche Zahl für die gilt:) 30 mod 7.
Das nächst kleinere Vielfache von 7 ist 28, weil ja 4 ⋅ 7 = 28 ist.
Also bleibt als Rest eben noch 30 - 28 = 2.
Somit gilt: 30 mod 7 ≡ 2.
Modulo in einem Intervall
Beispiel:
Bestimme eine Zahl n zwischen 40 und 49 für die gilt n ≡ 81 mod 4.
Das nächst kleinere Vielfache von 4 ist 80, weil ja 20 ⋅ 4 = 80 ist.
Also bleibt als Rest eben noch 81 - 80 = 1.
Somit gilt: 81 mod 4 ≡ 1.
Wir suchen also eine Zahl zwischen 40 und 49 für die gilt: n ≡ 1 mod 4.
Dazu suchen wir erstmal ein Vielfaches von 4 in der Nähe von 40, z.B. 40 = 10 ⋅ 4
Jetzt muss die gesuchte Zahl ja aber nicht ≡ 0 mod 4 , sondern ≡ 1 mod 4 sein, also addieren wir noch 1 auf die 40 und erhalten so 41.
Somit gilt: 41 ≡ 81 ≡ 1 mod 4.
Modulo addieren
Beispiel:
Berechne ohne WTR: (166 + 3200) mod 8.
Um längere Rechnungen zu vermeiden, rechnen wir:
(166 + 3200) mod 8 ≡ (166 mod 8 + 3200 mod 8) mod 8.
166 mod 8 ≡ 6 mod 8 kann man relativ leicht bestimmen, weil ja 166
= 160
3200 mod 8 ≡ 0 mod 8 kann man relativ leicht bestimmen, weil ja 3200
= 3200
Somit gilt:
(166 + 3200) mod 8 ≡ (6 + 0) mod 8 ≡ 6 mod 8.
Modulo multiplizieren
Beispiel:
Berechne ohne WTR: (76 ⋅ 51) mod 6.
Um längere Rechnungen zu vermeiden, rechnen wir:
(76 ⋅ 51) mod 6 ≡ (76 mod 6 ⋅ 51 mod 6) mod 6.
76 mod 6 ≡ 4 mod 6 kann man relativ leicht bestimmen, weil ja 76 = 72 + 4 = 12 ⋅ 6 + 4 ist.
51 mod 6 ≡ 3 mod 6 kann man relativ leicht bestimmen, weil ja 51 = 48 + 3 = 8 ⋅ 6 + 3 ist.
Somit gilt:
(76 ⋅ 51) mod 6 ≡ (4 ⋅ 3) mod 6 ≡ 12 mod 6 ≡ 0 mod 6.
gemeinsame Modulos finden
Beispiel:
Finde alle natürlichen Zahlen m ≥ 2, für die gilt :
76 mod m = 106 mod m.
1. (etwas umständliche) Möglichkeit:
Wir probieren einfach alle natürliche Zahlen m<= 76 aus, ob zufällig 76 mod m = 106 mod m gilt:
m=2: 76 mod 2 = 0 = 0 = 106 mod 2
m=3: 76 mod 3 = 1 = 1 = 106 mod 3
m=4: 76 mod 4 = 0 ≠ 2 = 106 mod 4
m=5: 76 mod 5 = 1 = 1 = 106 mod 5
m=6: 76 mod 6 = 4 = 4 = 106 mod 6
m=7: 76 mod 7 = 6 ≠ 1 = 106 mod 7
m=8: 76 mod 8 = 4 ≠ 2 = 106 mod 8
m=9: 76 mod 9 = 4 ≠ 7 = 106 mod 9
m=10: 76 mod 10 = 6 = 6 = 106 mod 10
m=11: 76 mod 11 = 10 ≠ 7 = 106 mod 11
m=12: 76 mod 12 = 4 ≠ 10 = 106 mod 12
m=13: 76 mod 13 = 11 ≠ 2 = 106 mod 13
m=14: 76 mod 14 = 6 ≠ 8 = 106 mod 14
m=15: 76 mod 15 = 1 = 1 = 106 mod 15
m=16: 76 mod 16 = 12 ≠ 10 = 106 mod 16
m=17: 76 mod 17 = 8 ≠ 4 = 106 mod 17
m=18: 76 mod 18 = 4 ≠ 16 = 106 mod 18
m=19: 76 mod 19 = 0 ≠ 11 = 106 mod 19
m=20: 76 mod 20 = 16 ≠ 6 = 106 mod 20
m=21: 76 mod 21 = 13 ≠ 1 = 106 mod 21
m=22: 76 mod 22 = 10 ≠ 18 = 106 mod 22
m=23: 76 mod 23 = 7 ≠ 14 = 106 mod 23
m=24: 76 mod 24 = 4 ≠ 10 = 106 mod 24
m=25: 76 mod 25 = 1 ≠ 6 = 106 mod 25
m=26: 76 mod 26 = 24 ≠ 2 = 106 mod 26
m=27: 76 mod 27 = 22 ≠ 25 = 106 mod 27
m=28: 76 mod 28 = 20 ≠ 22 = 106 mod 28
m=29: 76 mod 29 = 18 ≠ 19 = 106 mod 29
m=30: 76 mod 30 = 16 = 16 = 106 mod 30
m=31: 76 mod 31 = 14 ≠ 13 = 106 mod 31
m=32: 76 mod 32 = 12 ≠ 10 = 106 mod 32
m=33: 76 mod 33 = 10 ≠ 7 = 106 mod 33
m=34: 76 mod 34 = 8 ≠ 4 = 106 mod 34
m=35: 76 mod 35 = 6 ≠ 1 = 106 mod 35
m=36: 76 mod 36 = 4 ≠ 34 = 106 mod 36
m=37: 76 mod 37 = 2 ≠ 32 = 106 mod 37
m=38: 76 mod 38 = 0 ≠ 30 = 106 mod 38
m=39: 76 mod 39 = 37 ≠ 28 = 106 mod 39
m=40: 76 mod 40 = 36 ≠ 26 = 106 mod 40
m=41: 76 mod 41 = 35 ≠ 24 = 106 mod 41
m=42: 76 mod 42 = 34 ≠ 22 = 106 mod 42
m=43: 76 mod 43 = 33 ≠ 20 = 106 mod 43
m=44: 76 mod 44 = 32 ≠ 18 = 106 mod 44
m=45: 76 mod 45 = 31 ≠ 16 = 106 mod 45
m=46: 76 mod 46 = 30 ≠ 14 = 106 mod 46
m=47: 76 mod 47 = 29 ≠ 12 = 106 mod 47
m=48: 76 mod 48 = 28 ≠ 10 = 106 mod 48
m=49: 76 mod 49 = 27 ≠ 8 = 106 mod 49
m=50: 76 mod 50 = 26 ≠ 6 = 106 mod 50
m=51: 76 mod 51 = 25 ≠ 4 = 106 mod 51
m=52: 76 mod 52 = 24 ≠ 2 = 106 mod 52
m=53: 76 mod 53 = 23 ≠ 0 = 106 mod 53
m=54: 76 mod 54 = 22 ≠ 52 = 106 mod 54
m=55: 76 mod 55 = 21 ≠ 51 = 106 mod 55
m=56: 76 mod 56 = 20 ≠ 50 = 106 mod 56
m=57: 76 mod 57 = 19 ≠ 49 = 106 mod 57
m=58: 76 mod 58 = 18 ≠ 48 = 106 mod 58
m=59: 76 mod 59 = 17 ≠ 47 = 106 mod 59
m=60: 76 mod 60 = 16 ≠ 46 = 106 mod 60
m=61: 76 mod 61 = 15 ≠ 45 = 106 mod 61
m=62: 76 mod 62 = 14 ≠ 44 = 106 mod 62
m=63: 76 mod 63 = 13 ≠ 43 = 106 mod 63
m=64: 76 mod 64 = 12 ≠ 42 = 106 mod 64
m=65: 76 mod 65 = 11 ≠ 41 = 106 mod 65
m=66: 76 mod 66 = 10 ≠ 40 = 106 mod 66
m=67: 76 mod 67 = 9 ≠ 39 = 106 mod 67
m=68: 76 mod 68 = 8 ≠ 38 = 106 mod 68
m=69: 76 mod 69 = 7 ≠ 37 = 106 mod 69
m=70: 76 mod 70 = 6 ≠ 36 = 106 mod 70
m=71: 76 mod 71 = 5 ≠ 35 = 106 mod 71
m=72: 76 mod 72 = 4 ≠ 34 = 106 mod 72
m=73: 76 mod 73 = 3 ≠ 33 = 106 mod 73
m=74: 76 mod 74 = 2 ≠ 32 = 106 mod 74
m=75: 76 mod 75 = 1 ≠ 31 = 106 mod 75
m=76: 76 mod 76 = 0 ≠ 30 = 106 mod 76
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 (106 - 76) = 30 bestimmen:
die gesuchten Zahlen sind somit:
2; 3; 5; 6; 10; 15; 30
