Aufgabenbeispiele von MGK Klasse 9
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einfache Modulo Aufgabe
Beispiel:
Bestimme (die kleinste natürliche Zahl für die gilt:) 72 mod 3.
Das nächst kleinere Vielfache von 3 ist 72, weil ja 24 ⋅ 3 = 72 ist.
Also bleibt als Rest eben noch 72 - 72 = 0.
Somit gilt: 72 mod 3 ≡ 0.
Modulo in einem Intervall
Beispiel:
Bestimme eine Zahl n zwischen 50 und 59 für die gilt n ≡ 33 mod 6.
Das nächst kleinere Vielfache von 6 ist 30, weil ja 5 ⋅ 6 = 30 ist.
Also bleibt als Rest eben noch 33 - 30 = 3.
Somit gilt: 33 mod 6 ≡ 3.
Wir suchen also eine Zahl zwischen 50 und 59 für die gilt: n ≡ 3 mod 6.
Dazu suchen wir erstmal ein Vielfaches von 6 in der Nähe von 50, z.B. 48 = 8 ⋅ 6
Jetzt muss die gesuchte Zahl ja aber nicht ≡ 0 mod 6 , sondern ≡ 3 mod 6 sein, also addieren wir noch 3 auf die 48 und erhalten so 51.
Somit gilt: 51 ≡ 33 ≡ 3 mod 6.
Modulo addieren
Beispiel:
Berechne ohne WTR: (3003 - 15000) mod 3.
Um längere Rechnungen zu vermeiden, rechnen wir:
(3003 - 15000) mod 3 ≡ (3003 mod 3 - 15000 mod 3) mod 3.
3003 mod 3 ≡ 0 mod 3 kann man relativ leicht bestimmen, weil ja 3003
= 3000
15000 mod 3 ≡ 0 mod 3 kann man relativ leicht bestimmen, weil ja 15000
= 15000
Somit gilt:
(3003 - 15000) mod 3 ≡ (0 - 0) mod 3 ≡ 0 mod 3.
Modulo multiplizieren
Beispiel:
Berechne ohne WTR: (50 ⋅ 46) mod 4.
Um längere Rechnungen zu vermeiden, rechnen wir:
(50 ⋅ 46) mod 4 ≡ (50 mod 4 ⋅ 46 mod 4) mod 4.
50 mod 4 ≡ 2 mod 4 kann man relativ leicht bestimmen, weil ja 50 = 48 + 2 = 12 ⋅ 4 + 2 ist.
46 mod 4 ≡ 2 mod 4 kann man relativ leicht bestimmen, weil ja 46 = 44 + 2 = 11 ⋅ 4 + 2 ist.
Somit gilt:
(50 ⋅ 46) mod 4 ≡ (2 ⋅ 2) mod 4 ≡ 4 mod 4 ≡ 0 mod 4.
gemeinsame Modulos finden
Beispiel:
Finde alle natürlichen Zahlen m ≥ 2, für die gilt :
38 mod m = 50 mod m.
1. (etwas umständliche) Möglichkeit:
Wir probieren einfach alle natürliche Zahlen m<= 38 aus, ob zufällig 38 mod m = 50 mod m gilt:
m=2: 38 mod 2 = 0 = 0 = 50 mod 2
m=3: 38 mod 3 = 2 = 2 = 50 mod 3
m=4: 38 mod 4 = 2 = 2 = 50 mod 4
m=5: 38 mod 5 = 3 ≠ 0 = 50 mod 5
m=6: 38 mod 6 = 2 = 2 = 50 mod 6
m=7: 38 mod 7 = 3 ≠ 1 = 50 mod 7
m=8: 38 mod 8 = 6 ≠ 2 = 50 mod 8
m=9: 38 mod 9 = 2 ≠ 5 = 50 mod 9
m=10: 38 mod 10 = 8 ≠ 0 = 50 mod 10
m=11: 38 mod 11 = 5 ≠ 6 = 50 mod 11
m=12: 38 mod 12 = 2 = 2 = 50 mod 12
m=13: 38 mod 13 = 12 ≠ 11 = 50 mod 13
m=14: 38 mod 14 = 10 ≠ 8 = 50 mod 14
m=15: 38 mod 15 = 8 ≠ 5 = 50 mod 15
m=16: 38 mod 16 = 6 ≠ 2 = 50 mod 16
m=17: 38 mod 17 = 4 ≠ 16 = 50 mod 17
m=18: 38 mod 18 = 2 ≠ 14 = 50 mod 18
m=19: 38 mod 19 = 0 ≠ 12 = 50 mod 19
m=20: 38 mod 20 = 18 ≠ 10 = 50 mod 20
m=21: 38 mod 21 = 17 ≠ 8 = 50 mod 21
m=22: 38 mod 22 = 16 ≠ 6 = 50 mod 22
m=23: 38 mod 23 = 15 ≠ 4 = 50 mod 23
m=24: 38 mod 24 = 14 ≠ 2 = 50 mod 24
m=25: 38 mod 25 = 13 ≠ 0 = 50 mod 25
m=26: 38 mod 26 = 12 ≠ 24 = 50 mod 26
m=27: 38 mod 27 = 11 ≠ 23 = 50 mod 27
m=28: 38 mod 28 = 10 ≠ 22 = 50 mod 28
m=29: 38 mod 29 = 9 ≠ 21 = 50 mod 29
m=30: 38 mod 30 = 8 ≠ 20 = 50 mod 30
m=31: 38 mod 31 = 7 ≠ 19 = 50 mod 31
m=32: 38 mod 32 = 6 ≠ 18 = 50 mod 32
m=33: 38 mod 33 = 5 ≠ 17 = 50 mod 33
m=34: 38 mod 34 = 4 ≠ 16 = 50 mod 34
m=35: 38 mod 35 = 3 ≠ 15 = 50 mod 35
m=36: 38 mod 36 = 2 ≠ 14 = 50 mod 36
m=37: 38 mod 37 = 1 ≠ 13 = 50 mod 37
m=38: 38 mod 38 = 0 ≠ 12 = 50 mod 38
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 (50 - 38) = 12 bestimmen:
die gesuchten Zahlen sind somit:
2; 3; 4; 6; 12
