Aufgabenbeispiele von MGK Klasse 9
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einfache Modulo Aufgabe
Beispiel:
Bestimme (die kleinste natürliche Zahl für die gilt:) 61 mod 9.
Das nächst kleinere Vielfache von 9 ist 54, weil ja 6 ⋅ 9 = 54 ist.
Also bleibt als Rest eben noch 61 - 54 = 7.
Somit gilt: 61 mod 9 ≡ 7.
Modulo in einem Intervall
Beispiel:
Bestimme eine Zahl n zwischen 30 und 39 für die gilt n ≡ 53 mod 7.
Das nächst kleinere Vielfache von 7 ist 49, weil ja 7 ⋅ 7 = 49 ist.
Also bleibt als Rest eben noch 53 - 49 = 4.
Somit gilt: 53 mod 7 ≡ 4.
Wir suchen also eine Zahl zwischen 30 und 39 für die gilt: n ≡ 4 mod 7.
Dazu suchen wir erstmal ein Vielfaches von 7 in der Nähe von 30, z.B. 28 = 4 ⋅ 7
Jetzt muss die gesuchte Zahl ja aber nicht ≡ 0 mod 7 , sondern ≡ 4 mod 7 sein, also addieren wir noch 4 auf die 28 und erhalten so 32.
Somit gilt: 32 ≡ 53 ≡ 4 mod 7.
Modulo addieren
Beispiel:
Berechne ohne WTR: (21004 - 66) mod 7.
Um längere Rechnungen zu vermeiden, rechnen wir:
(21004 - 66) mod 7 ≡ (21004 mod 7 - 66 mod 7) mod 7.
21004 mod 7 ≡ 4 mod 7 kann man relativ leicht bestimmen, weil ja 21004
= 21000
66 mod 7 ≡ 3 mod 7 kann man relativ leicht bestimmen, weil ja 66
= 70
Somit gilt:
(21004 - 66) mod 7 ≡ (4 - 3) mod 7 ≡ 1 mod 7.
Modulo multiplizieren
Beispiel:
Berechne ohne WTR: (61 ⋅ 69) mod 7.
Um längere Rechnungen zu vermeiden, rechnen wir:
(61 ⋅ 69) mod 7 ≡ (61 mod 7 ⋅ 69 mod 7) mod 7.
61 mod 7 ≡ 5 mod 7 kann man relativ leicht bestimmen, weil ja 61 = 56 + 5 = 8 ⋅ 7 + 5 ist.
69 mod 7 ≡ 6 mod 7 kann man relativ leicht bestimmen, weil ja 69 = 63 + 6 = 9 ⋅ 7 + 6 ist.
Somit gilt:
(61 ⋅ 69) mod 7 ≡ (5 ⋅ 6) mod 7 ≡ 30 mod 7 ≡ 2 mod 7.
gemeinsame Modulos finden
Beispiel:
Finde alle natürlichen Zahlen m ≥ 2, für die gilt :
150 mod m = 200 mod m.
1. (etwas umständliche) Möglichkeit:
Wir probieren einfach alle natürliche Zahlen m<= 150 aus, ob zufällig 150 mod m = 200 mod m gilt:
m=2: 150 mod 2 = 0 = 0 = 200 mod 2
m=3: 150 mod 3 = 0 ≠ 2 = 200 mod 3
m=4: 150 mod 4 = 2 ≠ 0 = 200 mod 4
m=5: 150 mod 5 = 0 = 0 = 200 mod 5
m=6: 150 mod 6 = 0 ≠ 2 = 200 mod 6
m=7: 150 mod 7 = 3 ≠ 4 = 200 mod 7
m=8: 150 mod 8 = 6 ≠ 0 = 200 mod 8
m=9: 150 mod 9 = 6 ≠ 2 = 200 mod 9
m=10: 150 mod 10 = 0 = 0 = 200 mod 10
m=11: 150 mod 11 = 7 ≠ 2 = 200 mod 11
m=12: 150 mod 12 = 6 ≠ 8 = 200 mod 12
m=13: 150 mod 13 = 7 ≠ 5 = 200 mod 13
m=14: 150 mod 14 = 10 ≠ 4 = 200 mod 14
m=15: 150 mod 15 = 0 ≠ 5 = 200 mod 15
m=16: 150 mod 16 = 6 ≠ 8 = 200 mod 16
m=17: 150 mod 17 = 14 ≠ 13 = 200 mod 17
m=18: 150 mod 18 = 6 ≠ 2 = 200 mod 18
m=19: 150 mod 19 = 17 ≠ 10 = 200 mod 19
m=20: 150 mod 20 = 10 ≠ 0 = 200 mod 20
m=21: 150 mod 21 = 3 ≠ 11 = 200 mod 21
m=22: 150 mod 22 = 18 ≠ 2 = 200 mod 22
m=23: 150 mod 23 = 12 ≠ 16 = 200 mod 23
m=24: 150 mod 24 = 6 ≠ 8 = 200 mod 24
m=25: 150 mod 25 = 0 = 0 = 200 mod 25
m=26: 150 mod 26 = 20 ≠ 18 = 200 mod 26
m=27: 150 mod 27 = 15 ≠ 11 = 200 mod 27
m=28: 150 mod 28 = 10 ≠ 4 = 200 mod 28
m=29: 150 mod 29 = 5 ≠ 26 = 200 mod 29
m=30: 150 mod 30 = 0 ≠ 20 = 200 mod 30
m=31: 150 mod 31 = 26 ≠ 14 = 200 mod 31
m=32: 150 mod 32 = 22 ≠ 8 = 200 mod 32
m=33: 150 mod 33 = 18 ≠ 2 = 200 mod 33
m=34: 150 mod 34 = 14 ≠ 30 = 200 mod 34
m=35: 150 mod 35 = 10 ≠ 25 = 200 mod 35
m=36: 150 mod 36 = 6 ≠ 20 = 200 mod 36
m=37: 150 mod 37 = 2 ≠ 15 = 200 mod 37
m=38: 150 mod 38 = 36 ≠ 10 = 200 mod 38
m=39: 150 mod 39 = 33 ≠ 5 = 200 mod 39
m=40: 150 mod 40 = 30 ≠ 0 = 200 mod 40
m=41: 150 mod 41 = 27 ≠ 36 = 200 mod 41
m=42: 150 mod 42 = 24 ≠ 32 = 200 mod 42
m=43: 150 mod 43 = 21 ≠ 28 = 200 mod 43
m=44: 150 mod 44 = 18 ≠ 24 = 200 mod 44
m=45: 150 mod 45 = 15 ≠ 20 = 200 mod 45
m=46: 150 mod 46 = 12 ≠ 16 = 200 mod 46
m=47: 150 mod 47 = 9 ≠ 12 = 200 mod 47
m=48: 150 mod 48 = 6 ≠ 8 = 200 mod 48
m=49: 150 mod 49 = 3 ≠ 4 = 200 mod 49
m=50: 150 mod 50 = 0 = 0 = 200 mod 50
m=51: 150 mod 51 = 48 ≠ 47 = 200 mod 51
m=52: 150 mod 52 = 46 ≠ 44 = 200 mod 52
m=53: 150 mod 53 = 44 ≠ 41 = 200 mod 53
m=54: 150 mod 54 = 42 ≠ 38 = 200 mod 54
m=55: 150 mod 55 = 40 ≠ 35 = 200 mod 55
m=56: 150 mod 56 = 38 ≠ 32 = 200 mod 56
m=57: 150 mod 57 = 36 ≠ 29 = 200 mod 57
m=58: 150 mod 58 = 34 ≠ 26 = 200 mod 58
m=59: 150 mod 59 = 32 ≠ 23 = 200 mod 59
m=60: 150 mod 60 = 30 ≠ 20 = 200 mod 60
m=61: 150 mod 61 = 28 ≠ 17 = 200 mod 61
m=62: 150 mod 62 = 26 ≠ 14 = 200 mod 62
m=63: 150 mod 63 = 24 ≠ 11 = 200 mod 63
m=64: 150 mod 64 = 22 ≠ 8 = 200 mod 64
m=65: 150 mod 65 = 20 ≠ 5 = 200 mod 65
m=66: 150 mod 66 = 18 ≠ 2 = 200 mod 66
m=67: 150 mod 67 = 16 ≠ 66 = 200 mod 67
m=68: 150 mod 68 = 14 ≠ 64 = 200 mod 68
m=69: 150 mod 69 = 12 ≠ 62 = 200 mod 69
m=70: 150 mod 70 = 10 ≠ 60 = 200 mod 70
m=71: 150 mod 71 = 8 ≠ 58 = 200 mod 71
m=72: 150 mod 72 = 6 ≠ 56 = 200 mod 72
m=73: 150 mod 73 = 4 ≠ 54 = 200 mod 73
m=74: 150 mod 74 = 2 ≠ 52 = 200 mod 74
m=75: 150 mod 75 = 0 ≠ 50 = 200 mod 75
m=76: 150 mod 76 = 74 ≠ 48 = 200 mod 76
m=77: 150 mod 77 = 73 ≠ 46 = 200 mod 77
m=78: 150 mod 78 = 72 ≠ 44 = 200 mod 78
m=79: 150 mod 79 = 71 ≠ 42 = 200 mod 79
m=80: 150 mod 80 = 70 ≠ 40 = 200 mod 80
m=81: 150 mod 81 = 69 ≠ 38 = 200 mod 81
m=82: 150 mod 82 = 68 ≠ 36 = 200 mod 82
m=83: 150 mod 83 = 67 ≠ 34 = 200 mod 83
m=84: 150 mod 84 = 66 ≠ 32 = 200 mod 84
m=85: 150 mod 85 = 65 ≠ 30 = 200 mod 85
m=86: 150 mod 86 = 64 ≠ 28 = 200 mod 86
m=87: 150 mod 87 = 63 ≠ 26 = 200 mod 87
m=88: 150 mod 88 = 62 ≠ 24 = 200 mod 88
m=89: 150 mod 89 = 61 ≠ 22 = 200 mod 89
m=90: 150 mod 90 = 60 ≠ 20 = 200 mod 90
m=91: 150 mod 91 = 59 ≠ 18 = 200 mod 91
m=92: 150 mod 92 = 58 ≠ 16 = 200 mod 92
m=93: 150 mod 93 = 57 ≠ 14 = 200 mod 93
m=94: 150 mod 94 = 56 ≠ 12 = 200 mod 94
m=95: 150 mod 95 = 55 ≠ 10 = 200 mod 95
m=96: 150 mod 96 = 54 ≠ 8 = 200 mod 96
m=97: 150 mod 97 = 53 ≠ 6 = 200 mod 97
m=98: 150 mod 98 = 52 ≠ 4 = 200 mod 98
m=99: 150 mod 99 = 51 ≠ 2 = 200 mod 99
m=100: 150 mod 100 = 50 ≠ 0 = 200 mod 100
m=101: 150 mod 101 = 49 ≠ 99 = 200 mod 101
m=102: 150 mod 102 = 48 ≠ 98 = 200 mod 102
m=103: 150 mod 103 = 47 ≠ 97 = 200 mod 103
m=104: 150 mod 104 = 46 ≠ 96 = 200 mod 104
m=105: 150 mod 105 = 45 ≠ 95 = 200 mod 105
m=106: 150 mod 106 = 44 ≠ 94 = 200 mod 106
m=107: 150 mod 107 = 43 ≠ 93 = 200 mod 107
m=108: 150 mod 108 = 42 ≠ 92 = 200 mod 108
m=109: 150 mod 109 = 41 ≠ 91 = 200 mod 109
m=110: 150 mod 110 = 40 ≠ 90 = 200 mod 110
m=111: 150 mod 111 = 39 ≠ 89 = 200 mod 111
m=112: 150 mod 112 = 38 ≠ 88 = 200 mod 112
m=113: 150 mod 113 = 37 ≠ 87 = 200 mod 113
m=114: 150 mod 114 = 36 ≠ 86 = 200 mod 114
m=115: 150 mod 115 = 35 ≠ 85 = 200 mod 115
m=116: 150 mod 116 = 34 ≠ 84 = 200 mod 116
m=117: 150 mod 117 = 33 ≠ 83 = 200 mod 117
m=118: 150 mod 118 = 32 ≠ 82 = 200 mod 118
m=119: 150 mod 119 = 31 ≠ 81 = 200 mod 119
m=120: 150 mod 120 = 30 ≠ 80 = 200 mod 120
m=121: 150 mod 121 = 29 ≠ 79 = 200 mod 121
m=122: 150 mod 122 = 28 ≠ 78 = 200 mod 122
m=123: 150 mod 123 = 27 ≠ 77 = 200 mod 123
m=124: 150 mod 124 = 26 ≠ 76 = 200 mod 124
m=125: 150 mod 125 = 25 ≠ 75 = 200 mod 125
m=126: 150 mod 126 = 24 ≠ 74 = 200 mod 126
m=127: 150 mod 127 = 23 ≠ 73 = 200 mod 127
m=128: 150 mod 128 = 22 ≠ 72 = 200 mod 128
m=129: 150 mod 129 = 21 ≠ 71 = 200 mod 129
m=130: 150 mod 130 = 20 ≠ 70 = 200 mod 130
m=131: 150 mod 131 = 19 ≠ 69 = 200 mod 131
m=132: 150 mod 132 = 18 ≠ 68 = 200 mod 132
m=133: 150 mod 133 = 17 ≠ 67 = 200 mod 133
m=134: 150 mod 134 = 16 ≠ 66 = 200 mod 134
m=135: 150 mod 135 = 15 ≠ 65 = 200 mod 135
m=136: 150 mod 136 = 14 ≠ 64 = 200 mod 136
m=137: 150 mod 137 = 13 ≠ 63 = 200 mod 137
m=138: 150 mod 138 = 12 ≠ 62 = 200 mod 138
m=139: 150 mod 139 = 11 ≠ 61 = 200 mod 139
m=140: 150 mod 140 = 10 ≠ 60 = 200 mod 140
m=141: 150 mod 141 = 9 ≠ 59 = 200 mod 141
m=142: 150 mod 142 = 8 ≠ 58 = 200 mod 142
m=143: 150 mod 143 = 7 ≠ 57 = 200 mod 143
m=144: 150 mod 144 = 6 ≠ 56 = 200 mod 144
m=145: 150 mod 145 = 5 ≠ 55 = 200 mod 145
m=146: 150 mod 146 = 4 ≠ 54 = 200 mod 146
m=147: 150 mod 147 = 3 ≠ 53 = 200 mod 147
m=148: 150 mod 148 = 2 ≠ 52 = 200 mod 148
m=149: 150 mod 149 = 1 ≠ 51 = 200 mod 149
m=150: 150 mod 150 = 0 ≠ 50 = 200 mod 150
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 (200 - 150) = 50 bestimmen:
die gesuchten Zahlen sind somit:
2; 5; 10; 25; 50
