Aufgabenbeispiele von MGK Klasse 9
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einfache Modulo Aufgabe
Beispiel:
Bestimme (die kleinste natürliche Zahl für die gilt:) 19 mod 7.
Das nächst kleinere Vielfache von 7 ist 14, weil ja 2 ⋅ 7 = 14 ist.
Also bleibt als Rest eben noch 19 - 14 = 5.
Somit gilt: 19 mod 7 ≡ 5.
Modulo in einem Intervall
Beispiel:
Bestimme eine Zahl n zwischen 70 und 81 für die gilt n ≡ 21 mod 11.
Das nächst kleinere Vielfache von 11 ist 11, weil ja 1 ⋅ 11 = 11 ist.
Also bleibt als Rest eben noch 21 - 11 = 10.
Somit gilt: 21 mod 11 ≡ 10.
Wir suchen also eine Zahl zwischen 70 und 81 für die gilt: n ≡ 10 mod 11.
Dazu suchen wir erstmal ein Vielfaches von 11 in der Nähe von 70, z.B. 66 = 6 ⋅ 11
Jetzt muss die gesuchte Zahl ja aber nicht ≡ 0 mod 11 , sondern ≡ 10 mod 11 sein, also addieren wir noch 10 auf die 66 und erhalten so 76.
Somit gilt: 76 ≡ 21 ≡ 10 mod 11.
Modulo addieren
Beispiel:
Berechne ohne WTR: (13995 + 700) mod 7.
Um längere Rechnungen zu vermeiden, rechnen wir:
(13995 + 700) mod 7 ≡ (13995 mod 7 + 700 mod 7) mod 7.
13995 mod 7 ≡ 2 mod 7 kann man relativ leicht bestimmen, weil ja 13995
= 14000
700 mod 7 ≡ 0 mod 7 kann man relativ leicht bestimmen, weil ja 700
= 700
Somit gilt:
(13995 + 700) mod 7 ≡ (2 + 0) mod 7 ≡ 2 mod 7.
Modulo multiplizieren
Beispiel:
Berechne ohne WTR: (54 ⋅ 26) mod 5.
Um längere Rechnungen zu vermeiden, rechnen wir:
(54 ⋅ 26) mod 5 ≡ (54 mod 5 ⋅ 26 mod 5) mod 5.
54 mod 5 ≡ 4 mod 5 kann man relativ leicht bestimmen, weil ja 54 = 50 + 4 = 10 ⋅ 5 + 4 ist.
26 mod 5 ≡ 1 mod 5 kann man relativ leicht bestimmen, weil ja 26 = 25 + 1 = 5 ⋅ 5 + 1 ist.
Somit gilt:
(54 ⋅ 26) mod 5 ≡ (4 ⋅ 1) mod 5 ≡ 4 mod 5.
gemeinsame Modulos finden
Beispiel:
Finde alle natürlichen Zahlen m ≥ 2, für die gilt :
25 mod m = 33 mod m.
1. (etwas umständliche) Möglichkeit:
Wir probieren einfach alle natürliche Zahlen m<= 25 aus, ob zufällig 25 mod m = 33 mod m gilt:
m=2: 25 mod 2 = 1 = 1 = 33 mod 2
m=3: 25 mod 3 = 1 ≠ 0 = 33 mod 3
m=4: 25 mod 4 = 1 = 1 = 33 mod 4
m=5: 25 mod 5 = 0 ≠ 3 = 33 mod 5
m=6: 25 mod 6 = 1 ≠ 3 = 33 mod 6
m=7: 25 mod 7 = 4 ≠ 5 = 33 mod 7
m=8: 25 mod 8 = 1 = 1 = 33 mod 8
m=9: 25 mod 9 = 7 ≠ 6 = 33 mod 9
m=10: 25 mod 10 = 5 ≠ 3 = 33 mod 10
m=11: 25 mod 11 = 3 ≠ 0 = 33 mod 11
m=12: 25 mod 12 = 1 ≠ 9 = 33 mod 12
m=13: 25 mod 13 = 12 ≠ 7 = 33 mod 13
m=14: 25 mod 14 = 11 ≠ 5 = 33 mod 14
m=15: 25 mod 15 = 10 ≠ 3 = 33 mod 15
m=16: 25 mod 16 = 9 ≠ 1 = 33 mod 16
m=17: 25 mod 17 = 8 ≠ 16 = 33 mod 17
m=18: 25 mod 18 = 7 ≠ 15 = 33 mod 18
m=19: 25 mod 19 = 6 ≠ 14 = 33 mod 19
m=20: 25 mod 20 = 5 ≠ 13 = 33 mod 20
m=21: 25 mod 21 = 4 ≠ 12 = 33 mod 21
m=22: 25 mod 22 = 3 ≠ 11 = 33 mod 22
m=23: 25 mod 23 = 2 ≠ 10 = 33 mod 23
m=24: 25 mod 24 = 1 ≠ 9 = 33 mod 24
m=25: 25 mod 25 = 0 ≠ 8 = 33 mod 25
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 (33 - 25) = 8 bestimmen:
die gesuchten Zahlen sind somit:
2; 4; 8
