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 ≡ 61 mod 4.
Das nächst kleinere Vielfache von 4 ist 60, weil ja 15 ⋅ 4 = 60 ist.
Also bleibt als Rest eben noch 61 - 60 = 1.
Somit gilt: 61 mod 4 ≡ 1.
Wir suchen also eine Zahl zwischen 40 und 49 für die gilt: n ≡ 1 mod 4.
Dazu suchen wir erstmal ein Vielfaches von 4 in der Nähe von 40, z.B. 40 = 10 ⋅ 4
Jetzt muss die gesuchte Zahl ja aber nicht ≡ 0 mod 4 , sondern ≡ 1 mod 4 sein, also addieren wir noch 1 auf die 40 und erhalten so 41.
Somit gilt: 41 ≡ 61 ≡ 1 mod 4.
Modulo addieren
Beispiel:
Berechne ohne WTR: (15001 - 57) mod 3.
Um längere Rechnungen zu vermeiden, rechnen wir:
(15001 - 57) mod 3 ≡ (15001 mod 3 - 57 mod 3) mod 3.
15001 mod 3 ≡ 1 mod 3 kann man relativ leicht bestimmen, weil ja 15001
= 15000
57 mod 3 ≡ 0 mod 3 kann man relativ leicht bestimmen, weil ja 57
= 60
Somit gilt:
(15001 - 57) mod 3 ≡ (1 - 0) mod 3 ≡ 1 mod 3.
Modulo multiplizieren
Beispiel:
Berechne ohne WTR: (97 ⋅ 85) mod 5.
Um längere Rechnungen zu vermeiden, rechnen wir:
(97 ⋅ 85) mod 5 ≡ (97 mod 5 ⋅ 85 mod 5) mod 5.
97 mod 5 ≡ 2 mod 5 kann man relativ leicht bestimmen, weil ja 97 = 95 + 2 = 19 ⋅ 5 + 2 ist.
85 mod 5 ≡ 0 mod 5 kann man relativ leicht bestimmen, weil ja 85 = 85 + 0 = 17 ⋅ 5 + 0 ist.
Somit gilt:
(97 ⋅ 85) mod 5 ≡ (2 ⋅ 0) mod 5 ≡ 0 mod 5.
gemeinsame Modulos finden
Beispiel:
Finde alle natürlichen Zahlen m ≥ 2, für die gilt :
56 mod m = 74 mod m.
1. (etwas umständliche) Möglichkeit:
Wir probieren einfach alle natürliche Zahlen m<= 56 aus, ob zufällig 56 mod m = 74 mod m gilt:
m=2: 56 mod 2 = 0 = 0 = 74 mod 2
m=3: 56 mod 3 = 2 = 2 = 74 mod 3
m=4: 56 mod 4 = 0 ≠ 2 = 74 mod 4
m=5: 56 mod 5 = 1 ≠ 4 = 74 mod 5
m=6: 56 mod 6 = 2 = 2 = 74 mod 6
m=7: 56 mod 7 = 0 ≠ 4 = 74 mod 7
m=8: 56 mod 8 = 0 ≠ 2 = 74 mod 8
m=9: 56 mod 9 = 2 = 2 = 74 mod 9
m=10: 56 mod 10 = 6 ≠ 4 = 74 mod 10
m=11: 56 mod 11 = 1 ≠ 8 = 74 mod 11
m=12: 56 mod 12 = 8 ≠ 2 = 74 mod 12
m=13: 56 mod 13 = 4 ≠ 9 = 74 mod 13
m=14: 56 mod 14 = 0 ≠ 4 = 74 mod 14
m=15: 56 mod 15 = 11 ≠ 14 = 74 mod 15
m=16: 56 mod 16 = 8 ≠ 10 = 74 mod 16
m=17: 56 mod 17 = 5 ≠ 6 = 74 mod 17
m=18: 56 mod 18 = 2 = 2 = 74 mod 18
m=19: 56 mod 19 = 18 ≠ 17 = 74 mod 19
m=20: 56 mod 20 = 16 ≠ 14 = 74 mod 20
m=21: 56 mod 21 = 14 ≠ 11 = 74 mod 21
m=22: 56 mod 22 = 12 ≠ 8 = 74 mod 22
m=23: 56 mod 23 = 10 ≠ 5 = 74 mod 23
m=24: 56 mod 24 = 8 ≠ 2 = 74 mod 24
m=25: 56 mod 25 = 6 ≠ 24 = 74 mod 25
m=26: 56 mod 26 = 4 ≠ 22 = 74 mod 26
m=27: 56 mod 27 = 2 ≠ 20 = 74 mod 27
m=28: 56 mod 28 = 0 ≠ 18 = 74 mod 28
m=29: 56 mod 29 = 27 ≠ 16 = 74 mod 29
m=30: 56 mod 30 = 26 ≠ 14 = 74 mod 30
m=31: 56 mod 31 = 25 ≠ 12 = 74 mod 31
m=32: 56 mod 32 = 24 ≠ 10 = 74 mod 32
m=33: 56 mod 33 = 23 ≠ 8 = 74 mod 33
m=34: 56 mod 34 = 22 ≠ 6 = 74 mod 34
m=35: 56 mod 35 = 21 ≠ 4 = 74 mod 35
m=36: 56 mod 36 = 20 ≠ 2 = 74 mod 36
m=37: 56 mod 37 = 19 ≠ 0 = 74 mod 37
m=38: 56 mod 38 = 18 ≠ 36 = 74 mod 38
m=39: 56 mod 39 = 17 ≠ 35 = 74 mod 39
m=40: 56 mod 40 = 16 ≠ 34 = 74 mod 40
m=41: 56 mod 41 = 15 ≠ 33 = 74 mod 41
m=42: 56 mod 42 = 14 ≠ 32 = 74 mod 42
m=43: 56 mod 43 = 13 ≠ 31 = 74 mod 43
m=44: 56 mod 44 = 12 ≠ 30 = 74 mod 44
m=45: 56 mod 45 = 11 ≠ 29 = 74 mod 45
m=46: 56 mod 46 = 10 ≠ 28 = 74 mod 46
m=47: 56 mod 47 = 9 ≠ 27 = 74 mod 47
m=48: 56 mod 48 = 8 ≠ 26 = 74 mod 48
m=49: 56 mod 49 = 7 ≠ 25 = 74 mod 49
m=50: 56 mod 50 = 6 ≠ 24 = 74 mod 50
m=51: 56 mod 51 = 5 ≠ 23 = 74 mod 51
m=52: 56 mod 52 = 4 ≠ 22 = 74 mod 52
m=53: 56 mod 53 = 3 ≠ 21 = 74 mod 53
m=54: 56 mod 54 = 2 ≠ 20 = 74 mod 54
m=55: 56 mod 55 = 1 ≠ 19 = 74 mod 55
m=56: 56 mod 56 = 0 ≠ 18 = 74 mod 56
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 (74 - 56) = 18 bestimmen:
die gesuchten Zahlen sind somit:
2; 3; 6; 9; 18
