Aufgabenbeispiele von MGK Klasse 9
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einfache Modulo Aufgabe
Beispiel:
Bestimme (die kleinste natürliche Zahl für die gilt:) 18 mod 7.
Das nächst kleinere Vielfache von 7 ist 14, weil ja 2 ⋅ 7 = 14 ist.
Also bleibt als Rest eben noch 18 - 14 = 4.
Somit gilt: 18 mod 7 ≡ 4.
Modulo in einem Intervall
Beispiel:
Bestimme eine Zahl n zwischen 10 und 19 für die gilt n ≡ 70 mod 7.
Das nächst kleinere Vielfache von 7 ist 70, weil ja 10 ⋅ 7 = 70 ist.
Also bleibt als Rest eben noch 70 - 70 = 0.
Somit gilt: 70 mod 7 ≡ 0.
Wir suchen also eine Zahl zwischen 10 und 19 für die gilt: n ≡ 0 mod 7.
Dazu suchen wir einfach ein Vielfaches von 7 in der Nähe von 10, z.B. 14 = 2 ⋅ 7
Somit gilt: 14 ≡ 70 ≡ 0 mod 7.
Modulo addieren
Beispiel:
Berechne ohne WTR: (500 + 1504) mod 5.
Um längere Rechnungen zu vermeiden, rechnen wir:
(500 + 1504) mod 5 ≡ (500 mod 5 + 1504 mod 5) mod 5.
500 mod 5 ≡ 0 mod 5 kann man relativ leicht bestimmen, weil ja 500
= 500
1504 mod 5 ≡ 4 mod 5 kann man relativ leicht bestimmen, weil ja 1504
= 1500
Somit gilt:
(500 + 1504) mod 5 ≡ (0 + 4) mod 5 ≡ 4 mod 5.
Modulo multiplizieren
Beispiel:
Berechne ohne WTR: (90 ⋅ 33) mod 5.
Um längere Rechnungen zu vermeiden, rechnen wir:
(90 ⋅ 33) mod 5 ≡ (90 mod 5 ⋅ 33 mod 5) mod 5.
90 mod 5 ≡ 0 mod 5 kann man relativ leicht bestimmen, weil ja 90 = 90 + 0 = 18 ⋅ 5 + 0 ist.
33 mod 5 ≡ 3 mod 5 kann man relativ leicht bestimmen, weil ja 33 = 30 + 3 = 6 ⋅ 5 + 3 ist.
Somit gilt:
(90 ⋅ 33) mod 5 ≡ (0 ⋅ 3) mod 5 ≡ 0 mod 5.
gemeinsame Modulos finden
Beispiel:
Finde alle natürlichen Zahlen m ≥ 2, für die gilt :
23 mod m = 29 mod m.
1. (etwas umständliche) Möglichkeit:
Wir probieren einfach alle natürliche Zahlen m<= 23 aus, ob zufällig 23 mod m = 29 mod m gilt:
m=2: 23 mod 2 = 1 = 1 = 29 mod 2
m=3: 23 mod 3 = 2 = 2 = 29 mod 3
m=4: 23 mod 4 = 3 ≠ 1 = 29 mod 4
m=5: 23 mod 5 = 3 ≠ 4 = 29 mod 5
m=6: 23 mod 6 = 5 = 5 = 29 mod 6
m=7: 23 mod 7 = 2 ≠ 1 = 29 mod 7
m=8: 23 mod 8 = 7 ≠ 5 = 29 mod 8
m=9: 23 mod 9 = 5 ≠ 2 = 29 mod 9
m=10: 23 mod 10 = 3 ≠ 9 = 29 mod 10
m=11: 23 mod 11 = 1 ≠ 7 = 29 mod 11
m=12: 23 mod 12 = 11 ≠ 5 = 29 mod 12
m=13: 23 mod 13 = 10 ≠ 3 = 29 mod 13
m=14: 23 mod 14 = 9 ≠ 1 = 29 mod 14
m=15: 23 mod 15 = 8 ≠ 14 = 29 mod 15
m=16: 23 mod 16 = 7 ≠ 13 = 29 mod 16
m=17: 23 mod 17 = 6 ≠ 12 = 29 mod 17
m=18: 23 mod 18 = 5 ≠ 11 = 29 mod 18
m=19: 23 mod 19 = 4 ≠ 10 = 29 mod 19
m=20: 23 mod 20 = 3 ≠ 9 = 29 mod 20
m=21: 23 mod 21 = 2 ≠ 8 = 29 mod 21
m=22: 23 mod 22 = 1 ≠ 7 = 29 mod 22
m=23: 23 mod 23 = 0 ≠ 6 = 29 mod 23
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 (29 - 23) = 6 bestimmen:
die gesuchten Zahlen sind somit:
2; 3; 6
