Aufgabenbeispiele von MGK Klasse 9
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einfache Modulo Aufgabe
Beispiel:
Bestimme (die kleinste natürliche Zahl für die gilt:) 21 mod 3.
Das nächst kleinere Vielfache von 3 ist 21, weil ja 7 ⋅ 3 = 21 ist.
Also bleibt als Rest eben noch 21 - 21 = 0.
Somit gilt: 21 mod 3 ≡ 0.
Modulo in einem Intervall
Beispiel:
Bestimme eine Zahl n zwischen 40 und 49 für die gilt n ≡ 39 mod 6.
Das nächst kleinere Vielfache von 6 ist 36, weil ja 6 ⋅ 6 = 36 ist.
Also bleibt als Rest eben noch 39 - 36 = 3.
Somit gilt: 39 mod 6 ≡ 3.
Wir suchen also eine Zahl zwischen 40 und 49 für die gilt: n ≡ 3 mod 6.
Dazu suchen wir erstmal ein Vielfaches von 6 in der Nähe von 40, z.B. 42 = 7 ⋅ 6
Jetzt muss die gesuchte Zahl ja aber nicht ≡ 0 mod 6 , sondern ≡ 3 mod 6 sein, also addieren wir noch 3 auf die 42 und erhalten so 45.
Somit gilt: 45 ≡ 39 ≡ 3 mod 6.
Modulo addieren
Beispiel:
Berechne ohne WTR: (177 - 29999) mod 6.
Um längere Rechnungen zu vermeiden, rechnen wir:
(177 - 29999) mod 6 ≡ (177 mod 6 - 29999 mod 6) mod 6.
177 mod 6 ≡ 3 mod 6 kann man relativ leicht bestimmen, weil ja 177
= 180
29999 mod 6 ≡ 5 mod 6 kann man relativ leicht bestimmen, weil ja 29999
= 30000
Somit gilt:
(177 - 29999) mod 6 ≡ (3 - 5) mod 6 ≡ -2 mod 6 ≡ 4 mod 6.
Modulo multiplizieren
Beispiel:
Berechne ohne WTR: (74 ⋅ 33) mod 9.
Um längere Rechnungen zu vermeiden, rechnen wir:
(74 ⋅ 33) mod 9 ≡ (74 mod 9 ⋅ 33 mod 9) mod 9.
74 mod 9 ≡ 2 mod 9 kann man relativ leicht bestimmen, weil ja 74 = 72 + 2 = 8 ⋅ 9 + 2 ist.
33 mod 9 ≡ 6 mod 9 kann man relativ leicht bestimmen, weil ja 33 = 27 + 6 = 3 ⋅ 9 + 6 ist.
Somit gilt:
(74 ⋅ 33) mod 9 ≡ (2 ⋅ 6) mod 9 ≡ 12 mod 9 ≡ 3 mod 9.
gemeinsame Modulos finden
Beispiel:
Finde alle natürlichen Zahlen m ≥ 2, für die gilt :
39 mod m = 57 mod m.
1. (etwas umständliche) Möglichkeit:
Wir probieren einfach alle natürliche Zahlen m<= 39 aus, ob zufällig 39 mod m = 57 mod m gilt:
m=2: 39 mod 2 = 1 = 1 = 57 mod 2
m=3: 39 mod 3 = 0 = 0 = 57 mod 3
m=4: 39 mod 4 = 3 ≠ 1 = 57 mod 4
m=5: 39 mod 5 = 4 ≠ 2 = 57 mod 5
m=6: 39 mod 6 = 3 = 3 = 57 mod 6
m=7: 39 mod 7 = 4 ≠ 1 = 57 mod 7
m=8: 39 mod 8 = 7 ≠ 1 = 57 mod 8
m=9: 39 mod 9 = 3 = 3 = 57 mod 9
m=10: 39 mod 10 = 9 ≠ 7 = 57 mod 10
m=11: 39 mod 11 = 6 ≠ 2 = 57 mod 11
m=12: 39 mod 12 = 3 ≠ 9 = 57 mod 12
m=13: 39 mod 13 = 0 ≠ 5 = 57 mod 13
m=14: 39 mod 14 = 11 ≠ 1 = 57 mod 14
m=15: 39 mod 15 = 9 ≠ 12 = 57 mod 15
m=16: 39 mod 16 = 7 ≠ 9 = 57 mod 16
m=17: 39 mod 17 = 5 ≠ 6 = 57 mod 17
m=18: 39 mod 18 = 3 = 3 = 57 mod 18
m=19: 39 mod 19 = 1 ≠ 0 = 57 mod 19
m=20: 39 mod 20 = 19 ≠ 17 = 57 mod 20
m=21: 39 mod 21 = 18 ≠ 15 = 57 mod 21
m=22: 39 mod 22 = 17 ≠ 13 = 57 mod 22
m=23: 39 mod 23 = 16 ≠ 11 = 57 mod 23
m=24: 39 mod 24 = 15 ≠ 9 = 57 mod 24
m=25: 39 mod 25 = 14 ≠ 7 = 57 mod 25
m=26: 39 mod 26 = 13 ≠ 5 = 57 mod 26
m=27: 39 mod 27 = 12 ≠ 3 = 57 mod 27
m=28: 39 mod 28 = 11 ≠ 1 = 57 mod 28
m=29: 39 mod 29 = 10 ≠ 28 = 57 mod 29
m=30: 39 mod 30 = 9 ≠ 27 = 57 mod 30
m=31: 39 mod 31 = 8 ≠ 26 = 57 mod 31
m=32: 39 mod 32 = 7 ≠ 25 = 57 mod 32
m=33: 39 mod 33 = 6 ≠ 24 = 57 mod 33
m=34: 39 mod 34 = 5 ≠ 23 = 57 mod 34
m=35: 39 mod 35 = 4 ≠ 22 = 57 mod 35
m=36: 39 mod 36 = 3 ≠ 21 = 57 mod 36
m=37: 39 mod 37 = 2 ≠ 20 = 57 mod 37
m=38: 39 mod 38 = 1 ≠ 19 = 57 mod 38
m=39: 39 mod 39 = 0 ≠ 18 = 57 mod 39
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 (57 - 39) = 18 bestimmen:
die gesuchten Zahlen sind somit:
2; 3; 6; 9; 18
