Aufgabenbeispiele von MGK Klasse 9
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einfache Modulo Aufgabe
Beispiel:
Bestimme (die kleinste natürliche Zahl für die gilt:) 65 mod 4.
Das nächst kleinere Vielfache von 4 ist 64, weil ja 16 ⋅ 4 = 64 ist.
Also bleibt als Rest eben noch 65 - 64 = 1.
Somit gilt: 65 mod 4 ≡ 1.
Modulo in einem Intervall
Beispiel:
Bestimme eine Zahl n zwischen 30 und 39 für die gilt n ≡ 92 mod 5.
Das nächst kleinere Vielfache von 5 ist 90, weil ja 18 ⋅ 5 = 90 ist.
Also bleibt als Rest eben noch 92 - 90 = 2.
Somit gilt: 92 mod 5 ≡ 2.
Wir suchen also eine Zahl zwischen 30 und 39 für die gilt: n ≡ 2 mod 5.
Dazu suchen wir erstmal ein Vielfaches von 5 in der Nähe von 30, z.B. 30 = 6 ⋅ 5
Jetzt muss die gesuchte Zahl ja aber nicht ≡ 0 mod 5 , sondern ≡ 2 mod 5 sein, also addieren wir noch 2 auf die 30 und erhalten so 32.
Somit gilt: 32 ≡ 92 ≡ 2 mod 5.
Modulo addieren
Beispiel:
Berechne ohne WTR: (122 - 605) mod 6.
Um längere Rechnungen zu vermeiden, rechnen wir:
(122 - 605) mod 6 ≡ (122 mod 6 - 605 mod 6) mod 6.
122 mod 6 ≡ 2 mod 6 kann man relativ leicht bestimmen, weil ja 122
= 120
605 mod 6 ≡ 5 mod 6 kann man relativ leicht bestimmen, weil ja 605
= 600
Somit gilt:
(122 - 605) mod 6 ≡ (2 - 5) mod 6 ≡ -3 mod 6 ≡ 3 mod 6.
Modulo multiplizieren
Beispiel:
Berechne ohne WTR: (49 ⋅ 70) mod 6.
Um längere Rechnungen zu vermeiden, rechnen wir:
(49 ⋅ 70) mod 6 ≡ (49 mod 6 ⋅ 70 mod 6) mod 6.
49 mod 6 ≡ 1 mod 6 kann man relativ leicht bestimmen, weil ja 49 = 48 + 1 = 8 ⋅ 6 + 1 ist.
70 mod 6 ≡ 4 mod 6 kann man relativ leicht bestimmen, weil ja 70 = 66 + 4 = 11 ⋅ 6 + 4 ist.
Somit gilt:
(49 ⋅ 70) mod 6 ≡ (1 ⋅ 4) mod 6 ≡ 4 mod 6.
gemeinsame Modulos finden
Beispiel:
Finde alle natürlichen Zahlen m ≥ 2, für die gilt :
25 mod m = 34 mod m.
1. (etwas umständliche) Möglichkeit:
Wir probieren einfach alle natürliche Zahlen m<= 25 aus, ob zufällig 25 mod m = 34 mod m gilt:
m=2: 25 mod 2 = 1 ≠ 0 = 34 mod 2
m=3: 25 mod 3 = 1 = 1 = 34 mod 3
m=4: 25 mod 4 = 1 ≠ 2 = 34 mod 4
m=5: 25 mod 5 = 0 ≠ 4 = 34 mod 5
m=6: 25 mod 6 = 1 ≠ 4 = 34 mod 6
m=7: 25 mod 7 = 4 ≠ 6 = 34 mod 7
m=8: 25 mod 8 = 1 ≠ 2 = 34 mod 8
m=9: 25 mod 9 = 7 = 7 = 34 mod 9
m=10: 25 mod 10 = 5 ≠ 4 = 34 mod 10
m=11: 25 mod 11 = 3 ≠ 1 = 34 mod 11
m=12: 25 mod 12 = 1 ≠ 10 = 34 mod 12
m=13: 25 mod 13 = 12 ≠ 8 = 34 mod 13
m=14: 25 mod 14 = 11 ≠ 6 = 34 mod 14
m=15: 25 mod 15 = 10 ≠ 4 = 34 mod 15
m=16: 25 mod 16 = 9 ≠ 2 = 34 mod 16
m=17: 25 mod 17 = 8 ≠ 0 = 34 mod 17
m=18: 25 mod 18 = 7 ≠ 16 = 34 mod 18
m=19: 25 mod 19 = 6 ≠ 15 = 34 mod 19
m=20: 25 mod 20 = 5 ≠ 14 = 34 mod 20
m=21: 25 mod 21 = 4 ≠ 13 = 34 mod 21
m=22: 25 mod 22 = 3 ≠ 12 = 34 mod 22
m=23: 25 mod 23 = 2 ≠ 11 = 34 mod 23
m=24: 25 mod 24 = 1 ≠ 10 = 34 mod 24
m=25: 25 mod 25 = 0 ≠ 9 = 34 mod 25
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 (34 - 25) = 9 bestimmen:
die gesuchten Zahlen sind somit:
3; 9
