Aufgabenbeispiele von MGK Klasse 9
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einfache Modulo Aufgabe
Beispiel:
Bestimme (die kleinste natürliche Zahl für die gilt:) 74 mod 4.
Das nächst kleinere Vielfache von 4 ist 72, weil ja 18 ⋅ 4 = 72 ist.
Also bleibt als Rest eben noch 74 - 72 = 2.
Somit gilt: 74 mod 4 ≡ 2.
Modulo in einem Intervall
Beispiel:
Bestimme eine Zahl n zwischen 80 und 91 für die gilt n ≡ 27 mod 11.
Das nächst kleinere Vielfache von 11 ist 22, weil ja 2 ⋅ 11 = 22 ist.
Also bleibt als Rest eben noch 27 - 22 = 5.
Somit gilt: 27 mod 11 ≡ 5.
Wir suchen also eine Zahl zwischen 80 und 91 für die gilt: n ≡ 5 mod 11.
Dazu suchen wir erstmal ein Vielfaches von 11 in der Nähe von 80, z.B. 77 = 7 ⋅ 11
Jetzt muss die gesuchte Zahl ja aber nicht ≡ 0 mod 11 , sondern ≡ 5 mod 11 sein, also addieren wir noch 5 auf die 77 und erhalten so 82.
Somit gilt: 82 ≡ 27 ≡ 5 mod 11.
Modulo addieren
Beispiel:
Berechne ohne WTR: (160 + 80) mod 4.
Um längere Rechnungen zu vermeiden, rechnen wir:
(160 + 80) mod 4 ≡ (160 mod 4 + 80 mod 4) mod 4.
160 mod 4 ≡ 0 mod 4 kann man relativ leicht bestimmen, weil ja 160
= 160
80 mod 4 ≡ 0 mod 4 kann man relativ leicht bestimmen, weil ja 80
= 80
Somit gilt:
(160 + 80) mod 4 ≡ (0 + 0) mod 4 ≡ 0 mod 4.
Modulo multiplizieren
Beispiel:
Berechne ohne WTR: (33 ⋅ 27) mod 9.
Um längere Rechnungen zu vermeiden, rechnen wir:
(33 ⋅ 27) mod 9 ≡ (33 mod 9 ⋅ 27 mod 9) mod 9.
33 mod 9 ≡ 6 mod 9 kann man relativ leicht bestimmen, weil ja 33 = 27 + 6 = 3 ⋅ 9 + 6 ist.
27 mod 9 ≡ 0 mod 9 kann man relativ leicht bestimmen, weil ja 27 = 27 + 0 = 3 ⋅ 9 + 0 ist.
Somit gilt:
(33 ⋅ 27) mod 9 ≡ (6 ⋅ 0) mod 9 ≡ 0 mod 9.
gemeinsame Modulos finden
Beispiel:
Finde alle natürlichen Zahlen m ≥ 2, für die gilt :
28 mod m = 37 mod m.
1. (etwas umständliche) Möglichkeit:
Wir probieren einfach alle natürliche Zahlen m<= 28 aus, ob zufällig 28 mod m = 37 mod m gilt:
m=2: 28 mod 2 = 0 ≠ 1 = 37 mod 2
m=3: 28 mod 3 = 1 = 1 = 37 mod 3
m=4: 28 mod 4 = 0 ≠ 1 = 37 mod 4
m=5: 28 mod 5 = 3 ≠ 2 = 37 mod 5
m=6: 28 mod 6 = 4 ≠ 1 = 37 mod 6
m=7: 28 mod 7 = 0 ≠ 2 = 37 mod 7
m=8: 28 mod 8 = 4 ≠ 5 = 37 mod 8
m=9: 28 mod 9 = 1 = 1 = 37 mod 9
m=10: 28 mod 10 = 8 ≠ 7 = 37 mod 10
m=11: 28 mod 11 = 6 ≠ 4 = 37 mod 11
m=12: 28 mod 12 = 4 ≠ 1 = 37 mod 12
m=13: 28 mod 13 = 2 ≠ 11 = 37 mod 13
m=14: 28 mod 14 = 0 ≠ 9 = 37 mod 14
m=15: 28 mod 15 = 13 ≠ 7 = 37 mod 15
m=16: 28 mod 16 = 12 ≠ 5 = 37 mod 16
m=17: 28 mod 17 = 11 ≠ 3 = 37 mod 17
m=18: 28 mod 18 = 10 ≠ 1 = 37 mod 18
m=19: 28 mod 19 = 9 ≠ 18 = 37 mod 19
m=20: 28 mod 20 = 8 ≠ 17 = 37 mod 20
m=21: 28 mod 21 = 7 ≠ 16 = 37 mod 21
m=22: 28 mod 22 = 6 ≠ 15 = 37 mod 22
m=23: 28 mod 23 = 5 ≠ 14 = 37 mod 23
m=24: 28 mod 24 = 4 ≠ 13 = 37 mod 24
m=25: 28 mod 25 = 3 ≠ 12 = 37 mod 25
m=26: 28 mod 26 = 2 ≠ 11 = 37 mod 26
m=27: 28 mod 27 = 1 ≠ 10 = 37 mod 27
m=28: 28 mod 28 = 0 ≠ 9 = 37 mod 28
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 (37 - 28) = 9 bestimmen:
die gesuchten Zahlen sind somit:
3; 9
