Aufgabenbeispiele von MGK Klasse 9
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einfache Modulo Aufgabe
Beispiel:
Bestimme (die kleinste natürliche Zahl für die gilt:) 81 mod 3.
Das nächst kleinere Vielfache von 3 ist 81, weil ja 27 ⋅ 3 = 81 ist.
Also bleibt als Rest eben noch 81 - 81 = 0.
Somit gilt: 81 mod 3 ≡ 0.
Modulo in einem Intervall
Beispiel:
Bestimme eine Zahl n zwischen 10 und 19 für die gilt n ≡ 85 mod 7.
Das nächst kleinere Vielfache von 7 ist 84, weil ja 12 ⋅ 7 = 84 ist.
Also bleibt als Rest eben noch 85 - 84 = 1.
Somit gilt: 85 mod 7 ≡ 1.
Wir suchen also eine Zahl zwischen 10 und 19 für die gilt: n ≡ 1 mod 7.
Dazu suchen wir erstmal ein Vielfaches von 7 in der Nähe von 10, z.B. 14 = 2 ⋅ 7
Jetzt muss die gesuchte Zahl ja aber nicht ≡ 0 mod 7 , sondern ≡ 1 mod 7 sein, also addieren wir noch 1 auf die 14 und erhalten so 15.
Somit gilt: 15 ≡ 85 ≡ 1 mod 7.
Modulo addieren
Beispiel:
Berechne ohne WTR: (6996 - 2800) mod 7.
Um längere Rechnungen zu vermeiden, rechnen wir:
(6996 - 2800) mod 7 ≡ (6996 mod 7 - 2800 mod 7) mod 7.
6996 mod 7 ≡ 3 mod 7 kann man relativ leicht bestimmen, weil ja 6996
= 7000
2800 mod 7 ≡ 0 mod 7 kann man relativ leicht bestimmen, weil ja 2800
= 2800
Somit gilt:
(6996 - 2800) mod 7 ≡ (3 - 0) mod 7 ≡ 3 mod 7.
Modulo multiplizieren
Beispiel:
Berechne ohne WTR: (35 ⋅ 24) mod 7.
Um längere Rechnungen zu vermeiden, rechnen wir:
(35 ⋅ 24) mod 7 ≡ (35 mod 7 ⋅ 24 mod 7) mod 7.
35 mod 7 ≡ 0 mod 7 kann man relativ leicht bestimmen, weil ja 35 = 35 + 0 = 5 ⋅ 7 + 0 ist.
24 mod 7 ≡ 3 mod 7 kann man relativ leicht bestimmen, weil ja 24 = 21 + 3 = 3 ⋅ 7 + 3 ist.
Somit gilt:
(35 ⋅ 24) mod 7 ≡ (0 ⋅ 3) mod 7 ≡ 0 mod 7.
gemeinsame Modulos finden
Beispiel:
Finde alle natürlichen Zahlen m ≥ 2, für die gilt :
36 mod m = 54 mod m.
1. (etwas umständliche) Möglichkeit:
Wir probieren einfach alle natürliche Zahlen m<= 36 aus, ob zufällig 36 mod m = 54 mod m gilt:
m=2: 36 mod 2 = 0 = 0 = 54 mod 2
m=3: 36 mod 3 = 0 = 0 = 54 mod 3
m=4: 36 mod 4 = 0 ≠ 2 = 54 mod 4
m=5: 36 mod 5 = 1 ≠ 4 = 54 mod 5
m=6: 36 mod 6 = 0 = 0 = 54 mod 6
m=7: 36 mod 7 = 1 ≠ 5 = 54 mod 7
m=8: 36 mod 8 = 4 ≠ 6 = 54 mod 8
m=9: 36 mod 9 = 0 = 0 = 54 mod 9
m=10: 36 mod 10 = 6 ≠ 4 = 54 mod 10
m=11: 36 mod 11 = 3 ≠ 10 = 54 mod 11
m=12: 36 mod 12 = 0 ≠ 6 = 54 mod 12
m=13: 36 mod 13 = 10 ≠ 2 = 54 mod 13
m=14: 36 mod 14 = 8 ≠ 12 = 54 mod 14
m=15: 36 mod 15 = 6 ≠ 9 = 54 mod 15
m=16: 36 mod 16 = 4 ≠ 6 = 54 mod 16
m=17: 36 mod 17 = 2 ≠ 3 = 54 mod 17
m=18: 36 mod 18 = 0 = 0 = 54 mod 18
m=19: 36 mod 19 = 17 ≠ 16 = 54 mod 19
m=20: 36 mod 20 = 16 ≠ 14 = 54 mod 20
m=21: 36 mod 21 = 15 ≠ 12 = 54 mod 21
m=22: 36 mod 22 = 14 ≠ 10 = 54 mod 22
m=23: 36 mod 23 = 13 ≠ 8 = 54 mod 23
m=24: 36 mod 24 = 12 ≠ 6 = 54 mod 24
m=25: 36 mod 25 = 11 ≠ 4 = 54 mod 25
m=26: 36 mod 26 = 10 ≠ 2 = 54 mod 26
m=27: 36 mod 27 = 9 ≠ 0 = 54 mod 27
m=28: 36 mod 28 = 8 ≠ 26 = 54 mod 28
m=29: 36 mod 29 = 7 ≠ 25 = 54 mod 29
m=30: 36 mod 30 = 6 ≠ 24 = 54 mod 30
m=31: 36 mod 31 = 5 ≠ 23 = 54 mod 31
m=32: 36 mod 32 = 4 ≠ 22 = 54 mod 32
m=33: 36 mod 33 = 3 ≠ 21 = 54 mod 33
m=34: 36 mod 34 = 2 ≠ 20 = 54 mod 34
m=35: 36 mod 35 = 1 ≠ 19 = 54 mod 35
m=36: 36 mod 36 = 0 ≠ 18 = 54 mod 36
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 (54 - 36) = 18 bestimmen:
die gesuchten Zahlen sind somit:
2; 3; 6; 9; 18
