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 20 und 29 für die gilt n ≡ 31 mod 3.
Das nächst kleinere Vielfache von 3 ist 30, weil ja 10 ⋅ 3 = 30 ist.
Also bleibt als Rest eben noch 31 - 30 = 1.
Somit gilt: 31 mod 3 ≡ 1.
Wir suchen also eine Zahl zwischen 20 und 29 für die gilt: n ≡ 1 mod 3.
Dazu suchen wir erstmal ein Vielfaches von 3 in der Nähe von 20, z.B. 21 = 7 ⋅ 3
Jetzt muss die gesuchte Zahl ja aber nicht ≡ 0 mod 3 , sondern ≡ 1 mod 3 sein, also addieren wir noch 1 auf die 21 und erhalten so 22.
Somit gilt: 22 ≡ 31 ≡ 1 mod 3.
Modulo addieren
Beispiel:
Berechne ohne WTR: (7999 + 32000) mod 8.
Um längere Rechnungen zu vermeiden, rechnen wir:
(7999 + 32000) mod 8 ≡ (7999 mod 8 + 32000 mod 8) mod 8.
7999 mod 8 ≡ 7 mod 8 kann man relativ leicht bestimmen, weil ja 7999
= 7000
32000 mod 8 ≡ 0 mod 8 kann man relativ leicht bestimmen, weil ja 32000
= 32000
Somit gilt:
(7999 + 32000) mod 8 ≡ (7 + 0) mod 8 ≡ 7 mod 8.
Modulo multiplizieren
Beispiel:
Berechne ohne WTR: (75 ⋅ 49) mod 7.
Um längere Rechnungen zu vermeiden, rechnen wir:
(75 ⋅ 49) mod 7 ≡ (75 mod 7 ⋅ 49 mod 7) mod 7.
75 mod 7 ≡ 5 mod 7 kann man relativ leicht bestimmen, weil ja 75 = 70 + 5 = 10 ⋅ 7 + 5 ist.
49 mod 7 ≡ 0 mod 7 kann man relativ leicht bestimmen, weil ja 49 = 49 + 0 = 7 ⋅ 7 + 0 ist.
Somit gilt:
(75 ⋅ 49) mod 7 ≡ (5 ⋅ 0) mod 7 ≡ 0 mod 7.
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
