Aufgabenbeispiele von MGK Klasse 9
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einfache Modulo Aufgabe
Beispiel:
Bestimme (die kleinste natürliche Zahl für die gilt:) 41 mod 6.
Das nächst kleinere Vielfache von 6 ist 36, weil ja 6 ⋅ 6 = 36 ist.
Also bleibt als Rest eben noch 41 - 36 = 5.
Somit gilt: 41 mod 6 ≡ 5.
Modulo in einem Intervall
Beispiel:
Bestimme eine Zahl n zwischen 40 und 51 für die gilt n ≡ 54 mod 11.
Das nächst kleinere Vielfache von 11 ist 44, weil ja 4 ⋅ 11 = 44 ist.
Also bleibt als Rest eben noch 54 - 44 = 10.
Somit gilt: 54 mod 11 ≡ 10.
Wir suchen also eine Zahl zwischen 40 und 51 für die gilt: n ≡ 10 mod 11.
Dazu suchen wir erstmal ein Vielfaches von 11 in der Nähe von 40, z.B. 33 = 3 ⋅ 11
Jetzt muss die gesuchte Zahl ja aber nicht ≡ 0 mod 11 , sondern ≡ 10 mod 11 sein, also addieren wir noch 10 auf die 33 und erhalten so 43.
Somit gilt: 43 ≡ 54 ≡ 10 mod 11.
Modulo addieren
Beispiel:
Berechne ohne WTR: (8997 - 35996) mod 9.
Um längere Rechnungen zu vermeiden, rechnen wir:
(8997 - 35996) mod 9 ≡ (8997 mod 9 - 35996 mod 9) mod 9.
8997 mod 9 ≡ 6 mod 9 kann man relativ leicht bestimmen, weil ja 8997
= 9000
35996 mod 9 ≡ 5 mod 9 kann man relativ leicht bestimmen, weil ja 35996
= 36000
Somit gilt:
(8997 - 35996) mod 9 ≡ (6 - 5) mod 9 ≡ 1 mod 9.
Modulo multiplizieren
Beispiel:
Berechne ohne WTR: (82 ⋅ 79) mod 5.
Um längere Rechnungen zu vermeiden, rechnen wir:
(82 ⋅ 79) mod 5 ≡ (82 mod 5 ⋅ 79 mod 5) mod 5.
82 mod 5 ≡ 2 mod 5 kann man relativ leicht bestimmen, weil ja 82 = 80 + 2 = 16 ⋅ 5 + 2 ist.
79 mod 5 ≡ 4 mod 5 kann man relativ leicht bestimmen, weil ja 79 = 75 + 4 = 15 ⋅ 5 + 4 ist.
Somit gilt:
(82 ⋅ 79) mod 5 ≡ (2 ⋅ 4) mod 5 ≡ 8 mod 5 ≡ 3 mod 5.
gemeinsame Modulos finden
Beispiel:
Finde alle natürlichen Zahlen m ≥ 2, für die gilt :
32 mod m = 41 mod m.
1. (etwas umständliche) Möglichkeit:
Wir probieren einfach alle natürliche Zahlen m<= 32 aus, ob zufällig 32 mod m = 41 mod m gilt:
m=2: 32 mod 2 = 0 ≠ 1 = 41 mod 2
m=3: 32 mod 3 = 2 = 2 = 41 mod 3
m=4: 32 mod 4 = 0 ≠ 1 = 41 mod 4
m=5: 32 mod 5 = 2 ≠ 1 = 41 mod 5
m=6: 32 mod 6 = 2 ≠ 5 = 41 mod 6
m=7: 32 mod 7 = 4 ≠ 6 = 41 mod 7
m=8: 32 mod 8 = 0 ≠ 1 = 41 mod 8
m=9: 32 mod 9 = 5 = 5 = 41 mod 9
m=10: 32 mod 10 = 2 ≠ 1 = 41 mod 10
m=11: 32 mod 11 = 10 ≠ 8 = 41 mod 11
m=12: 32 mod 12 = 8 ≠ 5 = 41 mod 12
m=13: 32 mod 13 = 6 ≠ 2 = 41 mod 13
m=14: 32 mod 14 = 4 ≠ 13 = 41 mod 14
m=15: 32 mod 15 = 2 ≠ 11 = 41 mod 15
m=16: 32 mod 16 = 0 ≠ 9 = 41 mod 16
m=17: 32 mod 17 = 15 ≠ 7 = 41 mod 17
m=18: 32 mod 18 = 14 ≠ 5 = 41 mod 18
m=19: 32 mod 19 = 13 ≠ 3 = 41 mod 19
m=20: 32 mod 20 = 12 ≠ 1 = 41 mod 20
m=21: 32 mod 21 = 11 ≠ 20 = 41 mod 21
m=22: 32 mod 22 = 10 ≠ 19 = 41 mod 22
m=23: 32 mod 23 = 9 ≠ 18 = 41 mod 23
m=24: 32 mod 24 = 8 ≠ 17 = 41 mod 24
m=25: 32 mod 25 = 7 ≠ 16 = 41 mod 25
m=26: 32 mod 26 = 6 ≠ 15 = 41 mod 26
m=27: 32 mod 27 = 5 ≠ 14 = 41 mod 27
m=28: 32 mod 28 = 4 ≠ 13 = 41 mod 28
m=29: 32 mod 29 = 3 ≠ 12 = 41 mod 29
m=30: 32 mod 30 = 2 ≠ 11 = 41 mod 30
m=31: 32 mod 31 = 1 ≠ 10 = 41 mod 31
m=32: 32 mod 32 = 0 ≠ 9 = 41 mod 32
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 (41 - 32) = 9 bestimmen:
die gesuchten Zahlen sind somit:
3; 9
