Aufgabenbeispiele von MGK Klasse 9
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einfache Modulo Aufgabe
Beispiel:
Bestimme (die kleinste natürliche Zahl für die gilt:) 90 mod 7.
Das nächst kleinere Vielfache von 7 ist 84, weil ja 12 ⋅ 7 = 84 ist.
Also bleibt als Rest eben noch 90 - 84 = 6.
Somit gilt: 90 mod 7 ≡ 6.
Modulo in einem Intervall
Beispiel:
Bestimme eine Zahl n zwischen 80 und 91 für die gilt n ≡ 37 mod 11.
Das nächst kleinere Vielfache von 11 ist 33, weil ja 3 ⋅ 11 = 33 ist.
Also bleibt als Rest eben noch 37 - 33 = 4.
Somit gilt: 37 mod 11 ≡ 4.
Wir suchen also eine Zahl zwischen 80 und 91 für die gilt: n ≡ 4 mod 11.
Dazu suchen wir erstmal ein Vielfaches von 11 in der Nähe von 80, z.B. 77 = 7 ⋅ 11
Jetzt muss die gesuchte Zahl ja aber nicht ≡ 0 mod 11 , sondern ≡ 4 mod 11 sein, also addieren wir noch 4 auf die 77 und erhalten so 81.
Somit gilt: 81 ≡ 37 ≡ 4 mod 11.
Modulo addieren
Beispiel:
Berechne ohne WTR: (39999 - 88) mod 8.
Um längere Rechnungen zu vermeiden, rechnen wir:
(39999 - 88) mod 8 ≡ (39999 mod 8 - 88 mod 8) mod 8.
39999 mod 8 ≡ 7 mod 8 kann man relativ leicht bestimmen, weil ja 39999
= 39000
88 mod 8 ≡ 0 mod 8 kann man relativ leicht bestimmen, weil ja 88
= 80
Somit gilt:
(39999 - 88) mod 8 ≡ (7 - 0) mod 8 ≡ 7 mod 8.
Modulo multiplizieren
Beispiel:
Berechne ohne WTR: (38 ⋅ 76) mod 10.
Um längere Rechnungen zu vermeiden, rechnen wir:
(38 ⋅ 76) mod 10 ≡ (38 mod 10 ⋅ 76 mod 10) mod 10.
38 mod 10 ≡ 8 mod 10 kann man relativ leicht bestimmen, weil ja 38 = 30 + 8 = 3 ⋅ 10 + 8 ist.
76 mod 10 ≡ 6 mod 10 kann man relativ leicht bestimmen, weil ja 76 = 70 + 6 = 7 ⋅ 10 + 6 ist.
Somit gilt:
(38 ⋅ 76) mod 10 ≡ (8 ⋅ 6) mod 10 ≡ 48 mod 10 ≡ 8 mod 10.
gemeinsame Modulos finden
Beispiel:
Finde alle natürlichen Zahlen m ≥ 2, für die gilt :
225 mod m = 300 mod m.
1. (etwas umständliche) Möglichkeit:
Wir probieren einfach alle natürliche Zahlen m<= 225 aus, ob zufällig 225 mod m = 300 mod m gilt:
m=2: 225 mod 2 = 1 ≠ 0 = 300 mod 2
m=3: 225 mod 3 = 0 = 0 = 300 mod 3
m=4: 225 mod 4 = 1 ≠ 0 = 300 mod 4
m=5: 225 mod 5 = 0 = 0 = 300 mod 5
m=6: 225 mod 6 = 3 ≠ 0 = 300 mod 6
m=7: 225 mod 7 = 1 ≠ 6 = 300 mod 7
m=8: 225 mod 8 = 1 ≠ 4 = 300 mod 8
m=9: 225 mod 9 = 0 ≠ 3 = 300 mod 9
m=10: 225 mod 10 = 5 ≠ 0 = 300 mod 10
m=11: 225 mod 11 = 5 ≠ 3 = 300 mod 11
m=12: 225 mod 12 = 9 ≠ 0 = 300 mod 12
m=13: 225 mod 13 = 4 ≠ 1 = 300 mod 13
m=14: 225 mod 14 = 1 ≠ 6 = 300 mod 14
m=15: 225 mod 15 = 0 = 0 = 300 mod 15
m=16: 225 mod 16 = 1 ≠ 12 = 300 mod 16
m=17: 225 mod 17 = 4 ≠ 11 = 300 mod 17
m=18: 225 mod 18 = 9 ≠ 12 = 300 mod 18
m=19: 225 mod 19 = 16 ≠ 15 = 300 mod 19
m=20: 225 mod 20 = 5 ≠ 0 = 300 mod 20
m=21: 225 mod 21 = 15 ≠ 6 = 300 mod 21
m=22: 225 mod 22 = 5 ≠ 14 = 300 mod 22
m=23: 225 mod 23 = 18 ≠ 1 = 300 mod 23
m=24: 225 mod 24 = 9 ≠ 12 = 300 mod 24
m=25: 225 mod 25 = 0 = 0 = 300 mod 25
m=26: 225 mod 26 = 17 ≠ 14 = 300 mod 26
m=27: 225 mod 27 = 9 ≠ 3 = 300 mod 27
m=28: 225 mod 28 = 1 ≠ 20 = 300 mod 28
m=29: 225 mod 29 = 22 ≠ 10 = 300 mod 29
m=30: 225 mod 30 = 15 ≠ 0 = 300 mod 30
m=31: 225 mod 31 = 8 ≠ 21 = 300 mod 31
m=32: 225 mod 32 = 1 ≠ 12 = 300 mod 32
m=33: 225 mod 33 = 27 ≠ 3 = 300 mod 33
m=34: 225 mod 34 = 21 ≠ 28 = 300 mod 34
m=35: 225 mod 35 = 15 ≠ 20 = 300 mod 35
m=36: 225 mod 36 = 9 ≠ 12 = 300 mod 36
m=37: 225 mod 37 = 3 ≠ 4 = 300 mod 37
m=38: 225 mod 38 = 35 ≠ 34 = 300 mod 38
m=39: 225 mod 39 = 30 ≠ 27 = 300 mod 39
m=40: 225 mod 40 = 25 ≠ 20 = 300 mod 40
m=41: 225 mod 41 = 20 ≠ 13 = 300 mod 41
m=42: 225 mod 42 = 15 ≠ 6 = 300 mod 42
m=43: 225 mod 43 = 10 ≠ 42 = 300 mod 43
m=44: 225 mod 44 = 5 ≠ 36 = 300 mod 44
m=45: 225 mod 45 = 0 ≠ 30 = 300 mod 45
m=46: 225 mod 46 = 41 ≠ 24 = 300 mod 46
m=47: 225 mod 47 = 37 ≠ 18 = 300 mod 47
m=48: 225 mod 48 = 33 ≠ 12 = 300 mod 48
m=49: 225 mod 49 = 29 ≠ 6 = 300 mod 49
m=50: 225 mod 50 = 25 ≠ 0 = 300 mod 50
m=51: 225 mod 51 = 21 ≠ 45 = 300 mod 51
m=52: 225 mod 52 = 17 ≠ 40 = 300 mod 52
m=53: 225 mod 53 = 13 ≠ 35 = 300 mod 53
m=54: 225 mod 54 = 9 ≠ 30 = 300 mod 54
m=55: 225 mod 55 = 5 ≠ 25 = 300 mod 55
m=56: 225 mod 56 = 1 ≠ 20 = 300 mod 56
m=57: 225 mod 57 = 54 ≠ 15 = 300 mod 57
m=58: 225 mod 58 = 51 ≠ 10 = 300 mod 58
m=59: 225 mod 59 = 48 ≠ 5 = 300 mod 59
m=60: 225 mod 60 = 45 ≠ 0 = 300 mod 60
m=61: 225 mod 61 = 42 ≠ 56 = 300 mod 61
m=62: 225 mod 62 = 39 ≠ 52 = 300 mod 62
m=63: 225 mod 63 = 36 ≠ 48 = 300 mod 63
m=64: 225 mod 64 = 33 ≠ 44 = 300 mod 64
m=65: 225 mod 65 = 30 ≠ 40 = 300 mod 65
m=66: 225 mod 66 = 27 ≠ 36 = 300 mod 66
m=67: 225 mod 67 = 24 ≠ 32 = 300 mod 67
m=68: 225 mod 68 = 21 ≠ 28 = 300 mod 68
m=69: 225 mod 69 = 18 ≠ 24 = 300 mod 69
m=70: 225 mod 70 = 15 ≠ 20 = 300 mod 70
m=71: 225 mod 71 = 12 ≠ 16 = 300 mod 71
m=72: 225 mod 72 = 9 ≠ 12 = 300 mod 72
m=73: 225 mod 73 = 6 ≠ 8 = 300 mod 73
m=74: 225 mod 74 = 3 ≠ 4 = 300 mod 74
m=75: 225 mod 75 = 0 = 0 = 300 mod 75
m=76: 225 mod 76 = 73 ≠ 72 = 300 mod 76
m=77: 225 mod 77 = 71 ≠ 69 = 300 mod 77
m=78: 225 mod 78 = 69 ≠ 66 = 300 mod 78
m=79: 225 mod 79 = 67 ≠ 63 = 300 mod 79
m=80: 225 mod 80 = 65 ≠ 60 = 300 mod 80
m=81: 225 mod 81 = 63 ≠ 57 = 300 mod 81
m=82: 225 mod 82 = 61 ≠ 54 = 300 mod 82
m=83: 225 mod 83 = 59 ≠ 51 = 300 mod 83
m=84: 225 mod 84 = 57 ≠ 48 = 300 mod 84
m=85: 225 mod 85 = 55 ≠ 45 = 300 mod 85
m=86: 225 mod 86 = 53 ≠ 42 = 300 mod 86
m=87: 225 mod 87 = 51 ≠ 39 = 300 mod 87
m=88: 225 mod 88 = 49 ≠ 36 = 300 mod 88
m=89: 225 mod 89 = 47 ≠ 33 = 300 mod 89
m=90: 225 mod 90 = 45 ≠ 30 = 300 mod 90
m=91: 225 mod 91 = 43 ≠ 27 = 300 mod 91
m=92: 225 mod 92 = 41 ≠ 24 = 300 mod 92
m=93: 225 mod 93 = 39 ≠ 21 = 300 mod 93
m=94: 225 mod 94 = 37 ≠ 18 = 300 mod 94
m=95: 225 mod 95 = 35 ≠ 15 = 300 mod 95
m=96: 225 mod 96 = 33 ≠ 12 = 300 mod 96
m=97: 225 mod 97 = 31 ≠ 9 = 300 mod 97
m=98: 225 mod 98 = 29 ≠ 6 = 300 mod 98
m=99: 225 mod 99 = 27 ≠ 3 = 300 mod 99
m=100: 225 mod 100 = 25 ≠ 0 = 300 mod 100
m=101: 225 mod 101 = 23 ≠ 98 = 300 mod 101
m=102: 225 mod 102 = 21 ≠ 96 = 300 mod 102
m=103: 225 mod 103 = 19 ≠ 94 = 300 mod 103
m=104: 225 mod 104 = 17 ≠ 92 = 300 mod 104
m=105: 225 mod 105 = 15 ≠ 90 = 300 mod 105
m=106: 225 mod 106 = 13 ≠ 88 = 300 mod 106
m=107: 225 mod 107 = 11 ≠ 86 = 300 mod 107
m=108: 225 mod 108 = 9 ≠ 84 = 300 mod 108
m=109: 225 mod 109 = 7 ≠ 82 = 300 mod 109
m=110: 225 mod 110 = 5 ≠ 80 = 300 mod 110
m=111: 225 mod 111 = 3 ≠ 78 = 300 mod 111
m=112: 225 mod 112 = 1 ≠ 76 = 300 mod 112
m=113: 225 mod 113 = 112 ≠ 74 = 300 mod 113
m=114: 225 mod 114 = 111 ≠ 72 = 300 mod 114
m=115: 225 mod 115 = 110 ≠ 70 = 300 mod 115
m=116: 225 mod 116 = 109 ≠ 68 = 300 mod 116
m=117: 225 mod 117 = 108 ≠ 66 = 300 mod 117
m=118: 225 mod 118 = 107 ≠ 64 = 300 mod 118
m=119: 225 mod 119 = 106 ≠ 62 = 300 mod 119
m=120: 225 mod 120 = 105 ≠ 60 = 300 mod 120
m=121: 225 mod 121 = 104 ≠ 58 = 300 mod 121
m=122: 225 mod 122 = 103 ≠ 56 = 300 mod 122
m=123: 225 mod 123 = 102 ≠ 54 = 300 mod 123
m=124: 225 mod 124 = 101 ≠ 52 = 300 mod 124
m=125: 225 mod 125 = 100 ≠ 50 = 300 mod 125
m=126: 225 mod 126 = 99 ≠ 48 = 300 mod 126
m=127: 225 mod 127 = 98 ≠ 46 = 300 mod 127
m=128: 225 mod 128 = 97 ≠ 44 = 300 mod 128
m=129: 225 mod 129 = 96 ≠ 42 = 300 mod 129
m=130: 225 mod 130 = 95 ≠ 40 = 300 mod 130
m=131: 225 mod 131 = 94 ≠ 38 = 300 mod 131
m=132: 225 mod 132 = 93 ≠ 36 = 300 mod 132
m=133: 225 mod 133 = 92 ≠ 34 = 300 mod 133
m=134: 225 mod 134 = 91 ≠ 32 = 300 mod 134
m=135: 225 mod 135 = 90 ≠ 30 = 300 mod 135
m=136: 225 mod 136 = 89 ≠ 28 = 300 mod 136
m=137: 225 mod 137 = 88 ≠ 26 = 300 mod 137
m=138: 225 mod 138 = 87 ≠ 24 = 300 mod 138
m=139: 225 mod 139 = 86 ≠ 22 = 300 mod 139
m=140: 225 mod 140 = 85 ≠ 20 = 300 mod 140
m=141: 225 mod 141 = 84 ≠ 18 = 300 mod 141
m=142: 225 mod 142 = 83 ≠ 16 = 300 mod 142
m=143: 225 mod 143 = 82 ≠ 14 = 300 mod 143
m=144: 225 mod 144 = 81 ≠ 12 = 300 mod 144
m=145: 225 mod 145 = 80 ≠ 10 = 300 mod 145
m=146: 225 mod 146 = 79 ≠ 8 = 300 mod 146
m=147: 225 mod 147 = 78 ≠ 6 = 300 mod 147
m=148: 225 mod 148 = 77 ≠ 4 = 300 mod 148
m=149: 225 mod 149 = 76 ≠ 2 = 300 mod 149
m=150: 225 mod 150 = 75 ≠ 0 = 300 mod 150
m=151: 225 mod 151 = 74 ≠ 149 = 300 mod 151
m=152: 225 mod 152 = 73 ≠ 148 = 300 mod 152
m=153: 225 mod 153 = 72 ≠ 147 = 300 mod 153
m=154: 225 mod 154 = 71 ≠ 146 = 300 mod 154
m=155: 225 mod 155 = 70 ≠ 145 = 300 mod 155
m=156: 225 mod 156 = 69 ≠ 144 = 300 mod 156
m=157: 225 mod 157 = 68 ≠ 143 = 300 mod 157
m=158: 225 mod 158 = 67 ≠ 142 = 300 mod 158
m=159: 225 mod 159 = 66 ≠ 141 = 300 mod 159
m=160: 225 mod 160 = 65 ≠ 140 = 300 mod 160
m=161: 225 mod 161 = 64 ≠ 139 = 300 mod 161
m=162: 225 mod 162 = 63 ≠ 138 = 300 mod 162
m=163: 225 mod 163 = 62 ≠ 137 = 300 mod 163
m=164: 225 mod 164 = 61 ≠ 136 = 300 mod 164
m=165: 225 mod 165 = 60 ≠ 135 = 300 mod 165
m=166: 225 mod 166 = 59 ≠ 134 = 300 mod 166
m=167: 225 mod 167 = 58 ≠ 133 = 300 mod 167
m=168: 225 mod 168 = 57 ≠ 132 = 300 mod 168
m=169: 225 mod 169 = 56 ≠ 131 = 300 mod 169
m=170: 225 mod 170 = 55 ≠ 130 = 300 mod 170
m=171: 225 mod 171 = 54 ≠ 129 = 300 mod 171
m=172: 225 mod 172 = 53 ≠ 128 = 300 mod 172
m=173: 225 mod 173 = 52 ≠ 127 = 300 mod 173
m=174: 225 mod 174 = 51 ≠ 126 = 300 mod 174
m=175: 225 mod 175 = 50 ≠ 125 = 300 mod 175
m=176: 225 mod 176 = 49 ≠ 124 = 300 mod 176
m=177: 225 mod 177 = 48 ≠ 123 = 300 mod 177
m=178: 225 mod 178 = 47 ≠ 122 = 300 mod 178
m=179: 225 mod 179 = 46 ≠ 121 = 300 mod 179
m=180: 225 mod 180 = 45 ≠ 120 = 300 mod 180
m=181: 225 mod 181 = 44 ≠ 119 = 300 mod 181
m=182: 225 mod 182 = 43 ≠ 118 = 300 mod 182
m=183: 225 mod 183 = 42 ≠ 117 = 300 mod 183
m=184: 225 mod 184 = 41 ≠ 116 = 300 mod 184
m=185: 225 mod 185 = 40 ≠ 115 = 300 mod 185
m=186: 225 mod 186 = 39 ≠ 114 = 300 mod 186
m=187: 225 mod 187 = 38 ≠ 113 = 300 mod 187
m=188: 225 mod 188 = 37 ≠ 112 = 300 mod 188
m=189: 225 mod 189 = 36 ≠ 111 = 300 mod 189
m=190: 225 mod 190 = 35 ≠ 110 = 300 mod 190
m=191: 225 mod 191 = 34 ≠ 109 = 300 mod 191
m=192: 225 mod 192 = 33 ≠ 108 = 300 mod 192
m=193: 225 mod 193 = 32 ≠ 107 = 300 mod 193
m=194: 225 mod 194 = 31 ≠ 106 = 300 mod 194
m=195: 225 mod 195 = 30 ≠ 105 = 300 mod 195
m=196: 225 mod 196 = 29 ≠ 104 = 300 mod 196
m=197: 225 mod 197 = 28 ≠ 103 = 300 mod 197
m=198: 225 mod 198 = 27 ≠ 102 = 300 mod 198
m=199: 225 mod 199 = 26 ≠ 101 = 300 mod 199
m=200: 225 mod 200 = 25 ≠ 100 = 300 mod 200
m=201: 225 mod 201 = 24 ≠ 99 = 300 mod 201
m=202: 225 mod 202 = 23 ≠ 98 = 300 mod 202
m=203: 225 mod 203 = 22 ≠ 97 = 300 mod 203
m=204: 225 mod 204 = 21 ≠ 96 = 300 mod 204
m=205: 225 mod 205 = 20 ≠ 95 = 300 mod 205
m=206: 225 mod 206 = 19 ≠ 94 = 300 mod 206
m=207: 225 mod 207 = 18 ≠ 93 = 300 mod 207
m=208: 225 mod 208 = 17 ≠ 92 = 300 mod 208
m=209: 225 mod 209 = 16 ≠ 91 = 300 mod 209
m=210: 225 mod 210 = 15 ≠ 90 = 300 mod 210
m=211: 225 mod 211 = 14 ≠ 89 = 300 mod 211
m=212: 225 mod 212 = 13 ≠ 88 = 300 mod 212
m=213: 225 mod 213 = 12 ≠ 87 = 300 mod 213
m=214: 225 mod 214 = 11 ≠ 86 = 300 mod 214
m=215: 225 mod 215 = 10 ≠ 85 = 300 mod 215
m=216: 225 mod 216 = 9 ≠ 84 = 300 mod 216
m=217: 225 mod 217 = 8 ≠ 83 = 300 mod 217
m=218: 225 mod 218 = 7 ≠ 82 = 300 mod 218
m=219: 225 mod 219 = 6 ≠ 81 = 300 mod 219
m=220: 225 mod 220 = 5 ≠ 80 = 300 mod 220
m=221: 225 mod 221 = 4 ≠ 79 = 300 mod 221
m=222: 225 mod 222 = 3 ≠ 78 = 300 mod 222
m=223: 225 mod 223 = 2 ≠ 77 = 300 mod 223
m=224: 225 mod 224 = 1 ≠ 76 = 300 mod 224
m=225: 225 mod 225 = 0 ≠ 75 = 300 mod 225
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 (300 - 225) = 75 bestimmen:
die gesuchten Zahlen sind somit:
3; 5; 15; 25; 75
