Aufgabenbeispiele von MGK Klasse 9
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einfache Modulo Aufgabe
Beispiel:
Bestimme (die kleinste natürliche Zahl für die gilt:) 71 mod 6.
Das nächst kleinere Vielfache von 6 ist 66, weil ja 11 ⋅ 6 = 66 ist.
Also bleibt als Rest eben noch 71 - 66 = 5.
Somit gilt: 71 mod 6 ≡ 5.
Modulo in einem Intervall
Beispiel:
Bestimme eine Zahl n zwischen 60 und 69 für die gilt n ≡ 99 mod 5.
Das nächst kleinere Vielfache von 5 ist 95, weil ja 19 ⋅ 5 = 95 ist.
Also bleibt als Rest eben noch 99 - 95 = 4.
Somit gilt: 99 mod 5 ≡ 4.
Wir suchen also eine Zahl zwischen 60 und 69 für die gilt: n ≡ 4 mod 5.
Dazu suchen wir erstmal ein Vielfaches von 5 in der Nähe von 60, z.B. 60 = 12 ⋅ 5
Jetzt muss die gesuchte Zahl ja aber nicht ≡ 0 mod 5 , sondern ≡ 4 mod 5 sein, also addieren wir noch 4 auf die 60 und erhalten so 64.
Somit gilt: 64 ≡ 99 ≡ 4 mod 5.
Modulo addieren
Beispiel:
Berechne ohne WTR: (20002 + 196) mod 4.
Um längere Rechnungen zu vermeiden, rechnen wir:
(20002 + 196) mod 4 ≡ (20002 mod 4 + 196 mod 4) mod 4.
20002 mod 4 ≡ 2 mod 4 kann man relativ leicht bestimmen, weil ja 20002
= 20000
196 mod 4 ≡ 0 mod 4 kann man relativ leicht bestimmen, weil ja 196
= 200
Somit gilt:
(20002 + 196) mod 4 ≡ (2 + 0) mod 4 ≡ 2 mod 4.
Modulo multiplizieren
Beispiel:
Berechne ohne WTR: (52 ⋅ 31) mod 4.
Um längere Rechnungen zu vermeiden, rechnen wir:
(52 ⋅ 31) mod 4 ≡ (52 mod 4 ⋅ 31 mod 4) mod 4.
52 mod 4 ≡ 0 mod 4 kann man relativ leicht bestimmen, weil ja 52 = 52 + 0 = 13 ⋅ 4 + 0 ist.
31 mod 4 ≡ 3 mod 4 kann man relativ leicht bestimmen, weil ja 31 = 28 + 3 = 7 ⋅ 4 + 3 ist.
Somit gilt:
(52 ⋅ 31) mod 4 ≡ (0 ⋅ 3) mod 4 ≡ 0 mod 4.
gemeinsame Modulos finden
Beispiel:
Finde alle natürlichen Zahlen m ≥ 2, für die gilt :
40 mod m = 52 mod m.
1. (etwas umständliche) Möglichkeit:
Wir probieren einfach alle natürliche Zahlen m<= 40 aus, ob zufällig 40 mod m = 52 mod m gilt:
m=2: 40 mod 2 = 0 = 0 = 52 mod 2
m=3: 40 mod 3 = 1 = 1 = 52 mod 3
m=4: 40 mod 4 = 0 = 0 = 52 mod 4
m=5: 40 mod 5 = 0 ≠ 2 = 52 mod 5
m=6: 40 mod 6 = 4 = 4 = 52 mod 6
m=7: 40 mod 7 = 5 ≠ 3 = 52 mod 7
m=8: 40 mod 8 = 0 ≠ 4 = 52 mod 8
m=9: 40 mod 9 = 4 ≠ 7 = 52 mod 9
m=10: 40 mod 10 = 0 ≠ 2 = 52 mod 10
m=11: 40 mod 11 = 7 ≠ 8 = 52 mod 11
m=12: 40 mod 12 = 4 = 4 = 52 mod 12
m=13: 40 mod 13 = 1 ≠ 0 = 52 mod 13
m=14: 40 mod 14 = 12 ≠ 10 = 52 mod 14
m=15: 40 mod 15 = 10 ≠ 7 = 52 mod 15
m=16: 40 mod 16 = 8 ≠ 4 = 52 mod 16
m=17: 40 mod 17 = 6 ≠ 1 = 52 mod 17
m=18: 40 mod 18 = 4 ≠ 16 = 52 mod 18
m=19: 40 mod 19 = 2 ≠ 14 = 52 mod 19
m=20: 40 mod 20 = 0 ≠ 12 = 52 mod 20
m=21: 40 mod 21 = 19 ≠ 10 = 52 mod 21
m=22: 40 mod 22 = 18 ≠ 8 = 52 mod 22
m=23: 40 mod 23 = 17 ≠ 6 = 52 mod 23
m=24: 40 mod 24 = 16 ≠ 4 = 52 mod 24
m=25: 40 mod 25 = 15 ≠ 2 = 52 mod 25
m=26: 40 mod 26 = 14 ≠ 0 = 52 mod 26
m=27: 40 mod 27 = 13 ≠ 25 = 52 mod 27
m=28: 40 mod 28 = 12 ≠ 24 = 52 mod 28
m=29: 40 mod 29 = 11 ≠ 23 = 52 mod 29
m=30: 40 mod 30 = 10 ≠ 22 = 52 mod 30
m=31: 40 mod 31 = 9 ≠ 21 = 52 mod 31
m=32: 40 mod 32 = 8 ≠ 20 = 52 mod 32
m=33: 40 mod 33 = 7 ≠ 19 = 52 mod 33
m=34: 40 mod 34 = 6 ≠ 18 = 52 mod 34
m=35: 40 mod 35 = 5 ≠ 17 = 52 mod 35
m=36: 40 mod 36 = 4 ≠ 16 = 52 mod 36
m=37: 40 mod 37 = 3 ≠ 15 = 52 mod 37
m=38: 40 mod 38 = 2 ≠ 14 = 52 mod 38
m=39: 40 mod 39 = 1 ≠ 13 = 52 mod 39
m=40: 40 mod 40 = 0 ≠ 12 = 52 mod 40
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 (52 - 40) = 12 bestimmen:
die gesuchten Zahlen sind somit:
2; 3; 4; 6; 12
