Aufgabenbeispiele von MGK Klasse 9
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einfache Modulo Aufgabe
Beispiel:
Bestimme (die kleinste natürliche Zahl für die gilt:) 75 mod 4.
Das nächst kleinere Vielfache von 4 ist 72, weil ja 18 ⋅ 4 = 72 ist.
Also bleibt als Rest eben noch 75 - 72 = 3.
Somit gilt: 75 mod 4 ≡ 3.
Modulo in einem Intervall
Beispiel:
Bestimme eine Zahl n zwischen 10 und 19 für die gilt n ≡ 76 mod 3.
Das nächst kleinere Vielfache von 3 ist 75, weil ja 25 ⋅ 3 = 75 ist.
Also bleibt als Rest eben noch 76 - 75 = 1.
Somit gilt: 76 mod 3 ≡ 1.
Wir suchen also eine Zahl zwischen 10 und 19 für die gilt: n ≡ 1 mod 3.
Dazu suchen wir erstmal ein Vielfaches von 3 in der Nähe von 10, z.B. 9 = 3 ⋅ 3
Jetzt muss die gesuchte Zahl ja aber nicht ≡ 0 mod 3 , sondern ≡ 1 mod 3 sein, also addieren wir noch 1 auf die 9 und erhalten so 10.
Somit gilt: 10 ≡ 76 ≡ 1 mod 3.
Modulo addieren
Beispiel:
Berechne ohne WTR: (399 - 402) mod 4.
Um längere Rechnungen zu vermeiden, rechnen wir:
(399 - 402) mod 4 ≡ (399 mod 4 - 402 mod 4) mod 4.
399 mod 4 ≡ 3 mod 4 kann man relativ leicht bestimmen, weil ja 399
= 300
402 mod 4 ≡ 2 mod 4 kann man relativ leicht bestimmen, weil ja 402
= 400
Somit gilt:
(399 - 402) mod 4 ≡ (3 - 2) mod 4 ≡ 1 mod 4.
Modulo multiplizieren
Beispiel:
Berechne ohne WTR: (59 ⋅ 46) mod 4.
Um längere Rechnungen zu vermeiden, rechnen wir:
(59 ⋅ 46) mod 4 ≡ (59 mod 4 ⋅ 46 mod 4) mod 4.
59 mod 4 ≡ 3 mod 4 kann man relativ leicht bestimmen, weil ja 59 = 56 + 3 = 14 ⋅ 4 + 3 ist.
46 mod 4 ≡ 2 mod 4 kann man relativ leicht bestimmen, weil ja 46 = 44 + 2 = 11 ⋅ 4 + 2 ist.
Somit gilt:
(59 ⋅ 46) mod 4 ≡ (3 ⋅ 2) mod 4 ≡ 6 mod 4 ≡ 2 mod 4.
gemeinsame Modulos finden
Beispiel:
Finde alle natürlichen Zahlen m ≥ 2, für die gilt :
143 mod m = 193 mod m.
1. (etwas umständliche) Möglichkeit:
Wir probieren einfach alle natürliche Zahlen m<= 143 aus, ob zufällig 143 mod m = 193 mod m gilt:
m=2: 143 mod 2 = 1 = 1 = 193 mod 2
m=3: 143 mod 3 = 2 ≠ 1 = 193 mod 3
m=4: 143 mod 4 = 3 ≠ 1 = 193 mod 4
m=5: 143 mod 5 = 3 = 3 = 193 mod 5
m=6: 143 mod 6 = 5 ≠ 1 = 193 mod 6
m=7: 143 mod 7 = 3 ≠ 4 = 193 mod 7
m=8: 143 mod 8 = 7 ≠ 1 = 193 mod 8
m=9: 143 mod 9 = 8 ≠ 4 = 193 mod 9
m=10: 143 mod 10 = 3 = 3 = 193 mod 10
m=11: 143 mod 11 = 0 ≠ 6 = 193 mod 11
m=12: 143 mod 12 = 11 ≠ 1 = 193 mod 12
m=13: 143 mod 13 = 0 ≠ 11 = 193 mod 13
m=14: 143 mod 14 = 3 ≠ 11 = 193 mod 14
m=15: 143 mod 15 = 8 ≠ 13 = 193 mod 15
m=16: 143 mod 16 = 15 ≠ 1 = 193 mod 16
m=17: 143 mod 17 = 7 ≠ 6 = 193 mod 17
m=18: 143 mod 18 = 17 ≠ 13 = 193 mod 18
m=19: 143 mod 19 = 10 ≠ 3 = 193 mod 19
m=20: 143 mod 20 = 3 ≠ 13 = 193 mod 20
m=21: 143 mod 21 = 17 ≠ 4 = 193 mod 21
m=22: 143 mod 22 = 11 ≠ 17 = 193 mod 22
m=23: 143 mod 23 = 5 ≠ 9 = 193 mod 23
m=24: 143 mod 24 = 23 ≠ 1 = 193 mod 24
m=25: 143 mod 25 = 18 = 18 = 193 mod 25
m=26: 143 mod 26 = 13 ≠ 11 = 193 mod 26
m=27: 143 mod 27 = 8 ≠ 4 = 193 mod 27
m=28: 143 mod 28 = 3 ≠ 25 = 193 mod 28
m=29: 143 mod 29 = 27 ≠ 19 = 193 mod 29
m=30: 143 mod 30 = 23 ≠ 13 = 193 mod 30
m=31: 143 mod 31 = 19 ≠ 7 = 193 mod 31
m=32: 143 mod 32 = 15 ≠ 1 = 193 mod 32
m=33: 143 mod 33 = 11 ≠ 28 = 193 mod 33
m=34: 143 mod 34 = 7 ≠ 23 = 193 mod 34
m=35: 143 mod 35 = 3 ≠ 18 = 193 mod 35
m=36: 143 mod 36 = 35 ≠ 13 = 193 mod 36
m=37: 143 mod 37 = 32 ≠ 8 = 193 mod 37
m=38: 143 mod 38 = 29 ≠ 3 = 193 mod 38
m=39: 143 mod 39 = 26 ≠ 37 = 193 mod 39
m=40: 143 mod 40 = 23 ≠ 33 = 193 mod 40
m=41: 143 mod 41 = 20 ≠ 29 = 193 mod 41
m=42: 143 mod 42 = 17 ≠ 25 = 193 mod 42
m=43: 143 mod 43 = 14 ≠ 21 = 193 mod 43
m=44: 143 mod 44 = 11 ≠ 17 = 193 mod 44
m=45: 143 mod 45 = 8 ≠ 13 = 193 mod 45
m=46: 143 mod 46 = 5 ≠ 9 = 193 mod 46
m=47: 143 mod 47 = 2 ≠ 5 = 193 mod 47
m=48: 143 mod 48 = 47 ≠ 1 = 193 mod 48
m=49: 143 mod 49 = 45 ≠ 46 = 193 mod 49
m=50: 143 mod 50 = 43 = 43 = 193 mod 50
m=51: 143 mod 51 = 41 ≠ 40 = 193 mod 51
m=52: 143 mod 52 = 39 ≠ 37 = 193 mod 52
m=53: 143 mod 53 = 37 ≠ 34 = 193 mod 53
m=54: 143 mod 54 = 35 ≠ 31 = 193 mod 54
m=55: 143 mod 55 = 33 ≠ 28 = 193 mod 55
m=56: 143 mod 56 = 31 ≠ 25 = 193 mod 56
m=57: 143 mod 57 = 29 ≠ 22 = 193 mod 57
m=58: 143 mod 58 = 27 ≠ 19 = 193 mod 58
m=59: 143 mod 59 = 25 ≠ 16 = 193 mod 59
m=60: 143 mod 60 = 23 ≠ 13 = 193 mod 60
m=61: 143 mod 61 = 21 ≠ 10 = 193 mod 61
m=62: 143 mod 62 = 19 ≠ 7 = 193 mod 62
m=63: 143 mod 63 = 17 ≠ 4 = 193 mod 63
m=64: 143 mod 64 = 15 ≠ 1 = 193 mod 64
m=65: 143 mod 65 = 13 ≠ 63 = 193 mod 65
m=66: 143 mod 66 = 11 ≠ 61 = 193 mod 66
m=67: 143 mod 67 = 9 ≠ 59 = 193 mod 67
m=68: 143 mod 68 = 7 ≠ 57 = 193 mod 68
m=69: 143 mod 69 = 5 ≠ 55 = 193 mod 69
m=70: 143 mod 70 = 3 ≠ 53 = 193 mod 70
m=71: 143 mod 71 = 1 ≠ 51 = 193 mod 71
m=72: 143 mod 72 = 71 ≠ 49 = 193 mod 72
m=73: 143 mod 73 = 70 ≠ 47 = 193 mod 73
m=74: 143 mod 74 = 69 ≠ 45 = 193 mod 74
m=75: 143 mod 75 = 68 ≠ 43 = 193 mod 75
m=76: 143 mod 76 = 67 ≠ 41 = 193 mod 76
m=77: 143 mod 77 = 66 ≠ 39 = 193 mod 77
m=78: 143 mod 78 = 65 ≠ 37 = 193 mod 78
m=79: 143 mod 79 = 64 ≠ 35 = 193 mod 79
m=80: 143 mod 80 = 63 ≠ 33 = 193 mod 80
m=81: 143 mod 81 = 62 ≠ 31 = 193 mod 81
m=82: 143 mod 82 = 61 ≠ 29 = 193 mod 82
m=83: 143 mod 83 = 60 ≠ 27 = 193 mod 83
m=84: 143 mod 84 = 59 ≠ 25 = 193 mod 84
m=85: 143 mod 85 = 58 ≠ 23 = 193 mod 85
m=86: 143 mod 86 = 57 ≠ 21 = 193 mod 86
m=87: 143 mod 87 = 56 ≠ 19 = 193 mod 87
m=88: 143 mod 88 = 55 ≠ 17 = 193 mod 88
m=89: 143 mod 89 = 54 ≠ 15 = 193 mod 89
m=90: 143 mod 90 = 53 ≠ 13 = 193 mod 90
m=91: 143 mod 91 = 52 ≠ 11 = 193 mod 91
m=92: 143 mod 92 = 51 ≠ 9 = 193 mod 92
m=93: 143 mod 93 = 50 ≠ 7 = 193 mod 93
m=94: 143 mod 94 = 49 ≠ 5 = 193 mod 94
m=95: 143 mod 95 = 48 ≠ 3 = 193 mod 95
m=96: 143 mod 96 = 47 ≠ 1 = 193 mod 96
m=97: 143 mod 97 = 46 ≠ 96 = 193 mod 97
m=98: 143 mod 98 = 45 ≠ 95 = 193 mod 98
m=99: 143 mod 99 = 44 ≠ 94 = 193 mod 99
m=100: 143 mod 100 = 43 ≠ 93 = 193 mod 100
m=101: 143 mod 101 = 42 ≠ 92 = 193 mod 101
m=102: 143 mod 102 = 41 ≠ 91 = 193 mod 102
m=103: 143 mod 103 = 40 ≠ 90 = 193 mod 103
m=104: 143 mod 104 = 39 ≠ 89 = 193 mod 104
m=105: 143 mod 105 = 38 ≠ 88 = 193 mod 105
m=106: 143 mod 106 = 37 ≠ 87 = 193 mod 106
m=107: 143 mod 107 = 36 ≠ 86 = 193 mod 107
m=108: 143 mod 108 = 35 ≠ 85 = 193 mod 108
m=109: 143 mod 109 = 34 ≠ 84 = 193 mod 109
m=110: 143 mod 110 = 33 ≠ 83 = 193 mod 110
m=111: 143 mod 111 = 32 ≠ 82 = 193 mod 111
m=112: 143 mod 112 = 31 ≠ 81 = 193 mod 112
m=113: 143 mod 113 = 30 ≠ 80 = 193 mod 113
m=114: 143 mod 114 = 29 ≠ 79 = 193 mod 114
m=115: 143 mod 115 = 28 ≠ 78 = 193 mod 115
m=116: 143 mod 116 = 27 ≠ 77 = 193 mod 116
m=117: 143 mod 117 = 26 ≠ 76 = 193 mod 117
m=118: 143 mod 118 = 25 ≠ 75 = 193 mod 118
m=119: 143 mod 119 = 24 ≠ 74 = 193 mod 119
m=120: 143 mod 120 = 23 ≠ 73 = 193 mod 120
m=121: 143 mod 121 = 22 ≠ 72 = 193 mod 121
m=122: 143 mod 122 = 21 ≠ 71 = 193 mod 122
m=123: 143 mod 123 = 20 ≠ 70 = 193 mod 123
m=124: 143 mod 124 = 19 ≠ 69 = 193 mod 124
m=125: 143 mod 125 = 18 ≠ 68 = 193 mod 125
m=126: 143 mod 126 = 17 ≠ 67 = 193 mod 126
m=127: 143 mod 127 = 16 ≠ 66 = 193 mod 127
m=128: 143 mod 128 = 15 ≠ 65 = 193 mod 128
m=129: 143 mod 129 = 14 ≠ 64 = 193 mod 129
m=130: 143 mod 130 = 13 ≠ 63 = 193 mod 130
m=131: 143 mod 131 = 12 ≠ 62 = 193 mod 131
m=132: 143 mod 132 = 11 ≠ 61 = 193 mod 132
m=133: 143 mod 133 = 10 ≠ 60 = 193 mod 133
m=134: 143 mod 134 = 9 ≠ 59 = 193 mod 134
m=135: 143 mod 135 = 8 ≠ 58 = 193 mod 135
m=136: 143 mod 136 = 7 ≠ 57 = 193 mod 136
m=137: 143 mod 137 = 6 ≠ 56 = 193 mod 137
m=138: 143 mod 138 = 5 ≠ 55 = 193 mod 138
m=139: 143 mod 139 = 4 ≠ 54 = 193 mod 139
m=140: 143 mod 140 = 3 ≠ 53 = 193 mod 140
m=141: 143 mod 141 = 2 ≠ 52 = 193 mod 141
m=142: 143 mod 142 = 1 ≠ 51 = 193 mod 142
m=143: 143 mod 143 = 0 ≠ 50 = 193 mod 143
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 (193 - 143) = 50 bestimmen:
die gesuchten Zahlen sind somit:
2; 5; 10; 25; 50
