Aufgabenbeispiele von MGK Klasse 9
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einfache Modulo Aufgabe
Beispiel:
Bestimme (die kleinste natürliche Zahl für die gilt:) 48 mod 3.
Das nächst kleinere Vielfache von 3 ist 48, weil ja 16 ⋅ 3 = 48 ist.
Also bleibt als Rest eben noch 48 - 48 = 0.
Somit gilt: 48 mod 3 ≡ 0.
Modulo in einem Intervall
Beispiel:
Bestimme eine Zahl n zwischen 40 und 49 für die gilt n ≡ 50 mod 7.
Das nächst kleinere Vielfache von 7 ist 49, weil ja 7 ⋅ 7 = 49 ist.
Also bleibt als Rest eben noch 50 - 49 = 1.
Somit gilt: 50 mod 7 ≡ 1.
Wir suchen also eine Zahl zwischen 40 und 49 für die gilt: n ≡ 1 mod 7.
Dazu suchen wir erstmal ein Vielfaches von 7 in der Nähe von 40, z.B. 42 = 6 ⋅ 7
Jetzt muss die gesuchte Zahl ja aber nicht ≡ 0 mod 7 , sondern ≡ 1 mod 7 sein, also addieren wir noch 1 auf die 42 und erhalten so 43.
Somit gilt: 43 ≡ 50 ≡ 1 mod 7.
Modulo addieren
Beispiel:
Berechne ohne WTR: (2102 + 284) mod 7.
Um längere Rechnungen zu vermeiden, rechnen wir:
(2102 + 284) mod 7 ≡ (2102 mod 7 + 284 mod 7) mod 7.
2102 mod 7 ≡ 2 mod 7 kann man relativ leicht bestimmen, weil ja 2102
= 2100
284 mod 7 ≡ 4 mod 7 kann man relativ leicht bestimmen, weil ja 284
= 280
Somit gilt:
(2102 + 284) mod 7 ≡ (2 + 4) mod 7 ≡ 6 mod 7.
Modulo multiplizieren
Beispiel:
Berechne ohne WTR: (24 ⋅ 46) mod 3.
Um längere Rechnungen zu vermeiden, rechnen wir:
(24 ⋅ 46) mod 3 ≡ (24 mod 3 ⋅ 46 mod 3) mod 3.
24 mod 3 ≡ 0 mod 3 kann man relativ leicht bestimmen, weil ja 24 = 24 + 0 = 8 ⋅ 3 + 0 ist.
46 mod 3 ≡ 1 mod 3 kann man relativ leicht bestimmen, weil ja 46 = 45 + 1 = 15 ⋅ 3 + 1 ist.
Somit gilt:
(24 ⋅ 46) mod 3 ≡ (0 ⋅ 1) mod 3 ≡ 0 mod 3.
gemeinsame Modulos finden
Beispiel:
Finde alle natürlichen Zahlen m ≥ 2, für die gilt :
73 mod m = 98 mod m.
1. (etwas umständliche) Möglichkeit:
Wir probieren einfach alle natürliche Zahlen m<= 73 aus, ob zufällig 73 mod m = 98 mod m gilt:
m=2: 73 mod 2 = 1 ≠ 0 = 98 mod 2
m=3: 73 mod 3 = 1 ≠ 2 = 98 mod 3
m=4: 73 mod 4 = 1 ≠ 2 = 98 mod 4
m=5: 73 mod 5 = 3 = 3 = 98 mod 5
m=6: 73 mod 6 = 1 ≠ 2 = 98 mod 6
m=7: 73 mod 7 = 3 ≠ 0 = 98 mod 7
m=8: 73 mod 8 = 1 ≠ 2 = 98 mod 8
m=9: 73 mod 9 = 1 ≠ 8 = 98 mod 9
m=10: 73 mod 10 = 3 ≠ 8 = 98 mod 10
m=11: 73 mod 11 = 7 ≠ 10 = 98 mod 11
m=12: 73 mod 12 = 1 ≠ 2 = 98 mod 12
m=13: 73 mod 13 = 8 ≠ 7 = 98 mod 13
m=14: 73 mod 14 = 3 ≠ 0 = 98 mod 14
m=15: 73 mod 15 = 13 ≠ 8 = 98 mod 15
m=16: 73 mod 16 = 9 ≠ 2 = 98 mod 16
m=17: 73 mod 17 = 5 ≠ 13 = 98 mod 17
m=18: 73 mod 18 = 1 ≠ 8 = 98 mod 18
m=19: 73 mod 19 = 16 ≠ 3 = 98 mod 19
m=20: 73 mod 20 = 13 ≠ 18 = 98 mod 20
m=21: 73 mod 21 = 10 ≠ 14 = 98 mod 21
m=22: 73 mod 22 = 7 ≠ 10 = 98 mod 22
m=23: 73 mod 23 = 4 ≠ 6 = 98 mod 23
m=24: 73 mod 24 = 1 ≠ 2 = 98 mod 24
m=25: 73 mod 25 = 23 = 23 = 98 mod 25
m=26: 73 mod 26 = 21 ≠ 20 = 98 mod 26
m=27: 73 mod 27 = 19 ≠ 17 = 98 mod 27
m=28: 73 mod 28 = 17 ≠ 14 = 98 mod 28
m=29: 73 mod 29 = 15 ≠ 11 = 98 mod 29
m=30: 73 mod 30 = 13 ≠ 8 = 98 mod 30
m=31: 73 mod 31 = 11 ≠ 5 = 98 mod 31
m=32: 73 mod 32 = 9 ≠ 2 = 98 mod 32
m=33: 73 mod 33 = 7 ≠ 32 = 98 mod 33
m=34: 73 mod 34 = 5 ≠ 30 = 98 mod 34
m=35: 73 mod 35 = 3 ≠ 28 = 98 mod 35
m=36: 73 mod 36 = 1 ≠ 26 = 98 mod 36
m=37: 73 mod 37 = 36 ≠ 24 = 98 mod 37
m=38: 73 mod 38 = 35 ≠ 22 = 98 mod 38
m=39: 73 mod 39 = 34 ≠ 20 = 98 mod 39
m=40: 73 mod 40 = 33 ≠ 18 = 98 mod 40
m=41: 73 mod 41 = 32 ≠ 16 = 98 mod 41
m=42: 73 mod 42 = 31 ≠ 14 = 98 mod 42
m=43: 73 mod 43 = 30 ≠ 12 = 98 mod 43
m=44: 73 mod 44 = 29 ≠ 10 = 98 mod 44
m=45: 73 mod 45 = 28 ≠ 8 = 98 mod 45
m=46: 73 mod 46 = 27 ≠ 6 = 98 mod 46
m=47: 73 mod 47 = 26 ≠ 4 = 98 mod 47
m=48: 73 mod 48 = 25 ≠ 2 = 98 mod 48
m=49: 73 mod 49 = 24 ≠ 0 = 98 mod 49
m=50: 73 mod 50 = 23 ≠ 48 = 98 mod 50
m=51: 73 mod 51 = 22 ≠ 47 = 98 mod 51
m=52: 73 mod 52 = 21 ≠ 46 = 98 mod 52
m=53: 73 mod 53 = 20 ≠ 45 = 98 mod 53
m=54: 73 mod 54 = 19 ≠ 44 = 98 mod 54
m=55: 73 mod 55 = 18 ≠ 43 = 98 mod 55
m=56: 73 mod 56 = 17 ≠ 42 = 98 mod 56
m=57: 73 mod 57 = 16 ≠ 41 = 98 mod 57
m=58: 73 mod 58 = 15 ≠ 40 = 98 mod 58
m=59: 73 mod 59 = 14 ≠ 39 = 98 mod 59
m=60: 73 mod 60 = 13 ≠ 38 = 98 mod 60
m=61: 73 mod 61 = 12 ≠ 37 = 98 mod 61
m=62: 73 mod 62 = 11 ≠ 36 = 98 mod 62
m=63: 73 mod 63 = 10 ≠ 35 = 98 mod 63
m=64: 73 mod 64 = 9 ≠ 34 = 98 mod 64
m=65: 73 mod 65 = 8 ≠ 33 = 98 mod 65
m=66: 73 mod 66 = 7 ≠ 32 = 98 mod 66
m=67: 73 mod 67 = 6 ≠ 31 = 98 mod 67
m=68: 73 mod 68 = 5 ≠ 30 = 98 mod 68
m=69: 73 mod 69 = 4 ≠ 29 = 98 mod 69
m=70: 73 mod 70 = 3 ≠ 28 = 98 mod 70
m=71: 73 mod 71 = 2 ≠ 27 = 98 mod 71
m=72: 73 mod 72 = 1 ≠ 26 = 98 mod 72
m=73: 73 mod 73 = 0 ≠ 25 = 98 mod 73
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 (98 - 73) = 25 bestimmen:
die gesuchten Zahlen sind somit:
5; 25
