Aufgabenbeispiele von MGK Klasse 9
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einfache Modulo Aufgabe
Beispiel:
Bestimme (die kleinste natürliche Zahl für die gilt:) 67 mod 5.
Das nächst kleinere Vielfache von 5 ist 65, weil ja 13 ⋅ 5 = 65 ist.
Also bleibt als Rest eben noch 67 - 65 = 2.
Somit gilt: 67 mod 5 ≡ 2.
Modulo in einem Intervall
Beispiel:
Bestimme eine Zahl n zwischen 80 und 89 für die gilt n ≡ 98 mod 3.
Das nächst kleinere Vielfache von 3 ist 96, weil ja 32 ⋅ 3 = 96 ist.
Also bleibt als Rest eben noch 98 - 96 = 2.
Somit gilt: 98 mod 3 ≡ 2.
Wir suchen also eine Zahl zwischen 80 und 89 für die gilt: n ≡ 2 mod 3.
Dazu suchen wir erstmal ein Vielfaches von 3 in der Nähe von 80, z.B. 78 = 26 ⋅ 3
Jetzt muss die gesuchte Zahl ja aber nicht ≡ 0 mod 3 , sondern ≡ 2 mod 3 sein, also addieren wir noch 2 auf die 78 und erhalten so 80.
Somit gilt: 80 ≡ 98 ≡ 2 mod 3.
Modulo addieren
Beispiel:
Berechne ohne WTR: (11998 - 150) mod 3.
Um längere Rechnungen zu vermeiden, rechnen wir:
(11998 - 150) mod 3 ≡ (11998 mod 3 - 150 mod 3) mod 3.
11998 mod 3 ≡ 1 mod 3 kann man relativ leicht bestimmen, weil ja 11998
= 12000
150 mod 3 ≡ 0 mod 3 kann man relativ leicht bestimmen, weil ja 150
= 150
Somit gilt:
(11998 - 150) mod 3 ≡ (1 - 0) mod 3 ≡ 1 mod 3.
Modulo multiplizieren
Beispiel:
Berechne ohne WTR: (59 ⋅ 83) mod 9.
Um längere Rechnungen zu vermeiden, rechnen wir:
(59 ⋅ 83) mod 9 ≡ (59 mod 9 ⋅ 83 mod 9) mod 9.
59 mod 9 ≡ 5 mod 9 kann man relativ leicht bestimmen, weil ja 59 = 54 + 5 = 6 ⋅ 9 + 5 ist.
83 mod 9 ≡ 2 mod 9 kann man relativ leicht bestimmen, weil ja 83 = 81 + 2 = 9 ⋅ 9 + 2 ist.
Somit gilt:
(59 ⋅ 83) mod 9 ≡ (5 ⋅ 2) mod 9 ≡ 10 mod 9 ≡ 1 mod 9.
gemeinsame Modulos finden
Beispiel:
Finde alle natürlichen Zahlen m ≥ 2, für die gilt :
65 mod m = 95 mod m.
1. (etwas umständliche) Möglichkeit:
Wir probieren einfach alle natürliche Zahlen m<= 65 aus, ob zufällig 65 mod m = 95 mod m gilt:
m=2: 65 mod 2 = 1 = 1 = 95 mod 2
m=3: 65 mod 3 = 2 = 2 = 95 mod 3
m=4: 65 mod 4 = 1 ≠ 3 = 95 mod 4
m=5: 65 mod 5 = 0 = 0 = 95 mod 5
m=6: 65 mod 6 = 5 = 5 = 95 mod 6
m=7: 65 mod 7 = 2 ≠ 4 = 95 mod 7
m=8: 65 mod 8 = 1 ≠ 7 = 95 mod 8
m=9: 65 mod 9 = 2 ≠ 5 = 95 mod 9
m=10: 65 mod 10 = 5 = 5 = 95 mod 10
m=11: 65 mod 11 = 10 ≠ 7 = 95 mod 11
m=12: 65 mod 12 = 5 ≠ 11 = 95 mod 12
m=13: 65 mod 13 = 0 ≠ 4 = 95 mod 13
m=14: 65 mod 14 = 9 ≠ 11 = 95 mod 14
m=15: 65 mod 15 = 5 = 5 = 95 mod 15
m=16: 65 mod 16 = 1 ≠ 15 = 95 mod 16
m=17: 65 mod 17 = 14 ≠ 10 = 95 mod 17
m=18: 65 mod 18 = 11 ≠ 5 = 95 mod 18
m=19: 65 mod 19 = 8 ≠ 0 = 95 mod 19
m=20: 65 mod 20 = 5 ≠ 15 = 95 mod 20
m=21: 65 mod 21 = 2 ≠ 11 = 95 mod 21
m=22: 65 mod 22 = 21 ≠ 7 = 95 mod 22
m=23: 65 mod 23 = 19 ≠ 3 = 95 mod 23
m=24: 65 mod 24 = 17 ≠ 23 = 95 mod 24
m=25: 65 mod 25 = 15 ≠ 20 = 95 mod 25
m=26: 65 mod 26 = 13 ≠ 17 = 95 mod 26
m=27: 65 mod 27 = 11 ≠ 14 = 95 mod 27
m=28: 65 mod 28 = 9 ≠ 11 = 95 mod 28
m=29: 65 mod 29 = 7 ≠ 8 = 95 mod 29
m=30: 65 mod 30 = 5 = 5 = 95 mod 30
m=31: 65 mod 31 = 3 ≠ 2 = 95 mod 31
m=32: 65 mod 32 = 1 ≠ 31 = 95 mod 32
m=33: 65 mod 33 = 32 ≠ 29 = 95 mod 33
m=34: 65 mod 34 = 31 ≠ 27 = 95 mod 34
m=35: 65 mod 35 = 30 ≠ 25 = 95 mod 35
m=36: 65 mod 36 = 29 ≠ 23 = 95 mod 36
m=37: 65 mod 37 = 28 ≠ 21 = 95 mod 37
m=38: 65 mod 38 = 27 ≠ 19 = 95 mod 38
m=39: 65 mod 39 = 26 ≠ 17 = 95 mod 39
m=40: 65 mod 40 = 25 ≠ 15 = 95 mod 40
m=41: 65 mod 41 = 24 ≠ 13 = 95 mod 41
m=42: 65 mod 42 = 23 ≠ 11 = 95 mod 42
m=43: 65 mod 43 = 22 ≠ 9 = 95 mod 43
m=44: 65 mod 44 = 21 ≠ 7 = 95 mod 44
m=45: 65 mod 45 = 20 ≠ 5 = 95 mod 45
m=46: 65 mod 46 = 19 ≠ 3 = 95 mod 46
m=47: 65 mod 47 = 18 ≠ 1 = 95 mod 47
m=48: 65 mod 48 = 17 ≠ 47 = 95 mod 48
m=49: 65 mod 49 = 16 ≠ 46 = 95 mod 49
m=50: 65 mod 50 = 15 ≠ 45 = 95 mod 50
m=51: 65 mod 51 = 14 ≠ 44 = 95 mod 51
m=52: 65 mod 52 = 13 ≠ 43 = 95 mod 52
m=53: 65 mod 53 = 12 ≠ 42 = 95 mod 53
m=54: 65 mod 54 = 11 ≠ 41 = 95 mod 54
m=55: 65 mod 55 = 10 ≠ 40 = 95 mod 55
m=56: 65 mod 56 = 9 ≠ 39 = 95 mod 56
m=57: 65 mod 57 = 8 ≠ 38 = 95 mod 57
m=58: 65 mod 58 = 7 ≠ 37 = 95 mod 58
m=59: 65 mod 59 = 6 ≠ 36 = 95 mod 59
m=60: 65 mod 60 = 5 ≠ 35 = 95 mod 60
m=61: 65 mod 61 = 4 ≠ 34 = 95 mod 61
m=62: 65 mod 62 = 3 ≠ 33 = 95 mod 62
m=63: 65 mod 63 = 2 ≠ 32 = 95 mod 63
m=64: 65 mod 64 = 1 ≠ 31 = 95 mod 64
m=65: 65 mod 65 = 0 ≠ 30 = 95 mod 65
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 (95 - 65) = 30 bestimmen:
die gesuchten Zahlen sind somit:
2; 3; 5; 6; 10; 15; 30
