Aufgabenbeispiele von MGK Klasse 9
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einfache Modulo Aufgabe
Beispiel:
Bestimme (die kleinste natürliche Zahl für die gilt:) 42 mod 7.
Das nächst kleinere Vielfache von 7 ist 42, weil ja 6 ⋅ 7 = 42 ist.
Also bleibt als Rest eben noch 42 - 42 = 0.
Somit gilt: 42 mod 7 ≡ 0.
Modulo in einem Intervall
Beispiel:
Bestimme eine Zahl n zwischen 40 und 49 für die gilt n ≡ 74 mod 7.
Das nächst kleinere Vielfache von 7 ist 70, weil ja 10 ⋅ 7 = 70 ist.
Also bleibt als Rest eben noch 74 - 70 = 4.
Somit gilt: 74 mod 7 ≡ 4.
Wir suchen also eine Zahl zwischen 40 und 49 für die gilt: n ≡ 4 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 ≡ 4 mod 7 sein, also addieren wir noch 4 auf die 42 und erhalten so 46.
Somit gilt: 46 ≡ 74 ≡ 4 mod 7.
Modulo addieren
Beispiel:
Berechne ohne WTR: (39998 + 2395) mod 8.
Um längere Rechnungen zu vermeiden, rechnen wir:
(39998 + 2395) mod 8 ≡ (39998 mod 8 + 2395 mod 8) mod 8.
39998 mod 8 ≡ 6 mod 8 kann man relativ leicht bestimmen, weil ja 39998
= 39000
2395 mod 8 ≡ 3 mod 8 kann man relativ leicht bestimmen, weil ja 2395
= 2400
Somit gilt:
(39998 + 2395) mod 8 ≡ (6 + 3) mod 8 ≡ 9 mod 8 ≡ 1 mod 8.
Modulo multiplizieren
Beispiel:
Berechne ohne WTR: (87 ⋅ 69) mod 5.
Um längere Rechnungen zu vermeiden, rechnen wir:
(87 ⋅ 69) mod 5 ≡ (87 mod 5 ⋅ 69 mod 5) mod 5.
87 mod 5 ≡ 2 mod 5 kann man relativ leicht bestimmen, weil ja 87 = 85 + 2 = 17 ⋅ 5 + 2 ist.
69 mod 5 ≡ 4 mod 5 kann man relativ leicht bestimmen, weil ja 69 = 65 + 4 = 13 ⋅ 5 + 4 ist.
Somit gilt:
(87 ⋅ 69) 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 :
55 mod m = 70 mod m.
1. (etwas umständliche) Möglichkeit:
Wir probieren einfach alle natürliche Zahlen m<= 55 aus, ob zufällig 55 mod m = 70 mod m gilt:
m=2: 55 mod 2 = 1 ≠ 0 = 70 mod 2
m=3: 55 mod 3 = 1 = 1 = 70 mod 3
m=4: 55 mod 4 = 3 ≠ 2 = 70 mod 4
m=5: 55 mod 5 = 0 = 0 = 70 mod 5
m=6: 55 mod 6 = 1 ≠ 4 = 70 mod 6
m=7: 55 mod 7 = 6 ≠ 0 = 70 mod 7
m=8: 55 mod 8 = 7 ≠ 6 = 70 mod 8
m=9: 55 mod 9 = 1 ≠ 7 = 70 mod 9
m=10: 55 mod 10 = 5 ≠ 0 = 70 mod 10
m=11: 55 mod 11 = 0 ≠ 4 = 70 mod 11
m=12: 55 mod 12 = 7 ≠ 10 = 70 mod 12
m=13: 55 mod 13 = 3 ≠ 5 = 70 mod 13
m=14: 55 mod 14 = 13 ≠ 0 = 70 mod 14
m=15: 55 mod 15 = 10 = 10 = 70 mod 15
m=16: 55 mod 16 = 7 ≠ 6 = 70 mod 16
m=17: 55 mod 17 = 4 ≠ 2 = 70 mod 17
m=18: 55 mod 18 = 1 ≠ 16 = 70 mod 18
m=19: 55 mod 19 = 17 ≠ 13 = 70 mod 19
m=20: 55 mod 20 = 15 ≠ 10 = 70 mod 20
m=21: 55 mod 21 = 13 ≠ 7 = 70 mod 21
m=22: 55 mod 22 = 11 ≠ 4 = 70 mod 22
m=23: 55 mod 23 = 9 ≠ 1 = 70 mod 23
m=24: 55 mod 24 = 7 ≠ 22 = 70 mod 24
m=25: 55 mod 25 = 5 ≠ 20 = 70 mod 25
m=26: 55 mod 26 = 3 ≠ 18 = 70 mod 26
m=27: 55 mod 27 = 1 ≠ 16 = 70 mod 27
m=28: 55 mod 28 = 27 ≠ 14 = 70 mod 28
m=29: 55 mod 29 = 26 ≠ 12 = 70 mod 29
m=30: 55 mod 30 = 25 ≠ 10 = 70 mod 30
m=31: 55 mod 31 = 24 ≠ 8 = 70 mod 31
m=32: 55 mod 32 = 23 ≠ 6 = 70 mod 32
m=33: 55 mod 33 = 22 ≠ 4 = 70 mod 33
m=34: 55 mod 34 = 21 ≠ 2 = 70 mod 34
m=35: 55 mod 35 = 20 ≠ 0 = 70 mod 35
m=36: 55 mod 36 = 19 ≠ 34 = 70 mod 36
m=37: 55 mod 37 = 18 ≠ 33 = 70 mod 37
m=38: 55 mod 38 = 17 ≠ 32 = 70 mod 38
m=39: 55 mod 39 = 16 ≠ 31 = 70 mod 39
m=40: 55 mod 40 = 15 ≠ 30 = 70 mod 40
m=41: 55 mod 41 = 14 ≠ 29 = 70 mod 41
m=42: 55 mod 42 = 13 ≠ 28 = 70 mod 42
m=43: 55 mod 43 = 12 ≠ 27 = 70 mod 43
m=44: 55 mod 44 = 11 ≠ 26 = 70 mod 44
m=45: 55 mod 45 = 10 ≠ 25 = 70 mod 45
m=46: 55 mod 46 = 9 ≠ 24 = 70 mod 46
m=47: 55 mod 47 = 8 ≠ 23 = 70 mod 47
m=48: 55 mod 48 = 7 ≠ 22 = 70 mod 48
m=49: 55 mod 49 = 6 ≠ 21 = 70 mod 49
m=50: 55 mod 50 = 5 ≠ 20 = 70 mod 50
m=51: 55 mod 51 = 4 ≠ 19 = 70 mod 51
m=52: 55 mod 52 = 3 ≠ 18 = 70 mod 52
m=53: 55 mod 53 = 2 ≠ 17 = 70 mod 53
m=54: 55 mod 54 = 1 ≠ 16 = 70 mod 54
m=55: 55 mod 55 = 0 ≠ 15 = 70 mod 55
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 (70 - 55) = 15 bestimmen:
die gesuchten Zahlen sind somit:
3; 5; 15
