Aufgabenbeispiele von MGK Klasse 9
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einfache Modulo Aufgabe
Beispiel:
Bestimme (die kleinste natürliche Zahl für die gilt:) 29 mod 4.
Das nächst kleinere Vielfache von 4 ist 28, weil ja 7 ⋅ 4 = 28 ist.
Also bleibt als Rest eben noch 29 - 28 = 1.
Somit gilt: 29 mod 4 ≡ 1.
Modulo in einem Intervall
Beispiel:
Bestimme eine Zahl n zwischen 60 und 69 für die gilt n ≡ 77 mod 7.
Das nächst kleinere Vielfache von 7 ist 77, weil ja 11 ⋅ 7 = 77 ist.
Also bleibt als Rest eben noch 77 - 77 = 0.
Somit gilt: 77 mod 7 ≡ 0.
Wir suchen also eine Zahl zwischen 60 und 69 für die gilt: n ≡ 0 mod 7.
Dazu suchen wir einfach ein Vielfaches von 7 in der Nähe von 60, z.B. 63 = 9 ⋅ 7
Somit gilt: 63 ≡ 77 ≡ 0 mod 7.
Modulo addieren
Beispiel:
Berechne ohne WTR: (600 + 27) mod 3.
Um längere Rechnungen zu vermeiden, rechnen wir:
(600 + 27) mod 3 ≡ (600 mod 3 + 27 mod 3) mod 3.
600 mod 3 ≡ 0 mod 3 kann man relativ leicht bestimmen, weil ja 600
= 600
27 mod 3 ≡ 0 mod 3 kann man relativ leicht bestimmen, weil ja 27
= 30
Somit gilt:
(600 + 27) mod 3 ≡ (0 + 0) mod 3 ≡ 0 mod 3.
Modulo multiplizieren
Beispiel:
Berechne ohne WTR: (40 ⋅ 75) mod 10.
Um längere Rechnungen zu vermeiden, rechnen wir:
(40 ⋅ 75) mod 10 ≡ (40 mod 10 ⋅ 75 mod 10) mod 10.
40 mod 10 ≡ 0 mod 10 kann man relativ leicht bestimmen, weil ja 40 = 40 + 0 = 4 ⋅ 10 + 0 ist.
75 mod 10 ≡ 5 mod 10 kann man relativ leicht bestimmen, weil ja 75 = 70 + 5 = 7 ⋅ 10 + 5 ist.
Somit gilt:
(40 ⋅ 75) mod 10 ≡ (0 ⋅ 5) mod 10 ≡ 0 mod 10.
gemeinsame Modulos finden
Beispiel:
Finde alle natürlichen Zahlen m ≥ 2, für die gilt :
29 mod m = 39 mod m.
1. (etwas umständliche) Möglichkeit:
Wir probieren einfach alle natürliche Zahlen m<= 29 aus, ob zufällig 29 mod m = 39 mod m gilt:
m=2: 29 mod 2 = 1 = 1 = 39 mod 2
m=3: 29 mod 3 = 2 ≠ 0 = 39 mod 3
m=4: 29 mod 4 = 1 ≠ 3 = 39 mod 4
m=5: 29 mod 5 = 4 = 4 = 39 mod 5
m=6: 29 mod 6 = 5 ≠ 3 = 39 mod 6
m=7: 29 mod 7 = 1 ≠ 4 = 39 mod 7
m=8: 29 mod 8 = 5 ≠ 7 = 39 mod 8
m=9: 29 mod 9 = 2 ≠ 3 = 39 mod 9
m=10: 29 mod 10 = 9 = 9 = 39 mod 10
m=11: 29 mod 11 = 7 ≠ 6 = 39 mod 11
m=12: 29 mod 12 = 5 ≠ 3 = 39 mod 12
m=13: 29 mod 13 = 3 ≠ 0 = 39 mod 13
m=14: 29 mod 14 = 1 ≠ 11 = 39 mod 14
m=15: 29 mod 15 = 14 ≠ 9 = 39 mod 15
m=16: 29 mod 16 = 13 ≠ 7 = 39 mod 16
m=17: 29 mod 17 = 12 ≠ 5 = 39 mod 17
m=18: 29 mod 18 = 11 ≠ 3 = 39 mod 18
m=19: 29 mod 19 = 10 ≠ 1 = 39 mod 19
m=20: 29 mod 20 = 9 ≠ 19 = 39 mod 20
m=21: 29 mod 21 = 8 ≠ 18 = 39 mod 21
m=22: 29 mod 22 = 7 ≠ 17 = 39 mod 22
m=23: 29 mod 23 = 6 ≠ 16 = 39 mod 23
m=24: 29 mod 24 = 5 ≠ 15 = 39 mod 24
m=25: 29 mod 25 = 4 ≠ 14 = 39 mod 25
m=26: 29 mod 26 = 3 ≠ 13 = 39 mod 26
m=27: 29 mod 27 = 2 ≠ 12 = 39 mod 27
m=28: 29 mod 28 = 1 ≠ 11 = 39 mod 28
m=29: 29 mod 29 = 0 ≠ 10 = 39 mod 29
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 (39 - 29) = 10 bestimmen:
die gesuchten Zahlen sind somit:
2; 5; 10
