Aufgabenbeispiele von MGK Klasse 9
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einfache Modulo Aufgabe
Beispiel:
Bestimme (die kleinste natürliche Zahl für die gilt:) 57 mod 6.
Das nächst kleinere Vielfache von 6 ist 54, weil ja 9 ⋅ 6 = 54 ist.
Also bleibt als Rest eben noch 57 - 54 = 3.
Somit gilt: 57 mod 6 ≡ 3.
Modulo in einem Intervall
Beispiel:
Bestimme eine Zahl n zwischen 50 und 59 für die gilt n ≡ 77 mod 3.
Das nächst kleinere Vielfache von 3 ist 75, weil ja 25 ⋅ 3 = 75 ist.
Also bleibt als Rest eben noch 77 - 75 = 2.
Somit gilt: 77 mod 3 ≡ 2.
Wir suchen also eine Zahl zwischen 50 und 59 für die gilt: n ≡ 2 mod 3.
Dazu suchen wir erstmal ein Vielfaches von 3 in der Nähe von 50, z.B. 48 = 16 ⋅ 3
Jetzt muss die gesuchte Zahl ja aber nicht ≡ 0 mod 3 , sondern ≡ 2 mod 3 sein, also addieren wir noch 2 auf die 48 und erhalten so 50.
Somit gilt: 50 ≡ 77 ≡ 2 mod 3.
Modulo addieren
Beispiel:
Berechne ohne WTR: (60 + 58) mod 6.
Um längere Rechnungen zu vermeiden, rechnen wir:
(60 + 58) mod 6 ≡ (60 mod 6 + 58 mod 6) mod 6.
60 mod 6 ≡ 0 mod 6 kann man relativ leicht bestimmen, weil ja 60
= 60
58 mod 6 ≡ 4 mod 6 kann man relativ leicht bestimmen, weil ja 58
= 60
Somit gilt:
(60 + 58) mod 6 ≡ (0 + 4) mod 6 ≡ 4 mod 6.
Modulo multiplizieren
Beispiel:
Berechne ohne WTR: (36 ⋅ 76) mod 9.
Um längere Rechnungen zu vermeiden, rechnen wir:
(36 ⋅ 76) mod 9 ≡ (36 mod 9 ⋅ 76 mod 9) mod 9.
36 mod 9 ≡ 0 mod 9 kann man relativ leicht bestimmen, weil ja 36 = 36 + 0 = 4 ⋅ 9 + 0 ist.
76 mod 9 ≡ 4 mod 9 kann man relativ leicht bestimmen, weil ja 76 = 72 + 4 = 8 ⋅ 9 + 4 ist.
Somit gilt:
(36 ⋅ 76) mod 9 ≡ (0 ⋅ 4) mod 9 ≡ 0 mod 9.
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
