Aufgabenbeispiele von MGK Klasse 9
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einfache Modulo Aufgabe
Beispiel:
Bestimme (die kleinste natürliche Zahl für die gilt:) 43 mod 6.
Das nächst kleinere Vielfache von 6 ist 42, weil ja 7 ⋅ 6 = 42 ist.
Also bleibt als Rest eben noch 43 - 42 = 1.
Somit gilt: 43 mod 6 ≡ 1.
Modulo in einem Intervall
Beispiel:
Bestimme eine Zahl n zwischen 70 und 79 für die gilt n ≡ 63 mod 6.
Das nächst kleinere Vielfache von 6 ist 60, weil ja 10 ⋅ 6 = 60 ist.
Also bleibt als Rest eben noch 63 - 60 = 3.
Somit gilt: 63 mod 6 ≡ 3.
Wir suchen also eine Zahl zwischen 70 und 79 für die gilt: n ≡ 3 mod 6.
Dazu suchen wir erstmal ein Vielfaches von 6 in der Nähe von 70, z.B. 72 = 12 ⋅ 6
Jetzt muss die gesuchte Zahl ja aber nicht ≡ 0 mod 6 , sondern ≡ 3 mod 6 sein, also addieren wir noch 3 auf die 72 und erhalten so 75.
Somit gilt: 75 ≡ 63 ≡ 3 mod 6.
Modulo addieren
Beispiel:
Berechne ohne WTR: (20002 - 1500) mod 5.
Um längere Rechnungen zu vermeiden, rechnen wir:
(20002 - 1500) mod 5 ≡ (20002 mod 5 - 1500 mod 5) mod 5.
20002 mod 5 ≡ 2 mod 5 kann man relativ leicht bestimmen, weil ja 20002
= 20000
1500 mod 5 ≡ 0 mod 5 kann man relativ leicht bestimmen, weil ja 1500
= 1500
Somit gilt:
(20002 - 1500) mod 5 ≡ (2 - 0) mod 5 ≡ 2 mod 5.
Modulo multiplizieren
Beispiel:
Berechne ohne WTR: (95 ⋅ 71) mod 7.
Um längere Rechnungen zu vermeiden, rechnen wir:
(95 ⋅ 71) mod 7 ≡ (95 mod 7 ⋅ 71 mod 7) mod 7.
95 mod 7 ≡ 4 mod 7 kann man relativ leicht bestimmen, weil ja 95 = 91 + 4 = 13 ⋅ 7 + 4 ist.
71 mod 7 ≡ 1 mod 7 kann man relativ leicht bestimmen, weil ja 71 = 70 + 1 = 10 ⋅ 7 + 1 ist.
Somit gilt:
(95 ⋅ 71) mod 7 ≡ (4 ⋅ 1) mod 7 ≡ 4 mod 7.
gemeinsame Modulos finden
Beispiel:
Finde alle natürlichen Zahlen m ≥ 2, für die gilt :
49 mod m = 64 mod m.
1. (etwas umständliche) Möglichkeit:
Wir probieren einfach alle natürliche Zahlen m<= 49 aus, ob zufällig 49 mod m = 64 mod m gilt:
m=2: 49 mod 2 = 1 ≠ 0 = 64 mod 2
m=3: 49 mod 3 = 1 = 1 = 64 mod 3
m=4: 49 mod 4 = 1 ≠ 0 = 64 mod 4
m=5: 49 mod 5 = 4 = 4 = 64 mod 5
m=6: 49 mod 6 = 1 ≠ 4 = 64 mod 6
m=7: 49 mod 7 = 0 ≠ 1 = 64 mod 7
m=8: 49 mod 8 = 1 ≠ 0 = 64 mod 8
m=9: 49 mod 9 = 4 ≠ 1 = 64 mod 9
m=10: 49 mod 10 = 9 ≠ 4 = 64 mod 10
m=11: 49 mod 11 = 5 ≠ 9 = 64 mod 11
m=12: 49 mod 12 = 1 ≠ 4 = 64 mod 12
m=13: 49 mod 13 = 10 ≠ 12 = 64 mod 13
m=14: 49 mod 14 = 7 ≠ 8 = 64 mod 14
m=15: 49 mod 15 = 4 = 4 = 64 mod 15
m=16: 49 mod 16 = 1 ≠ 0 = 64 mod 16
m=17: 49 mod 17 = 15 ≠ 13 = 64 mod 17
m=18: 49 mod 18 = 13 ≠ 10 = 64 mod 18
m=19: 49 mod 19 = 11 ≠ 7 = 64 mod 19
m=20: 49 mod 20 = 9 ≠ 4 = 64 mod 20
m=21: 49 mod 21 = 7 ≠ 1 = 64 mod 21
m=22: 49 mod 22 = 5 ≠ 20 = 64 mod 22
m=23: 49 mod 23 = 3 ≠ 18 = 64 mod 23
m=24: 49 mod 24 = 1 ≠ 16 = 64 mod 24
m=25: 49 mod 25 = 24 ≠ 14 = 64 mod 25
m=26: 49 mod 26 = 23 ≠ 12 = 64 mod 26
m=27: 49 mod 27 = 22 ≠ 10 = 64 mod 27
m=28: 49 mod 28 = 21 ≠ 8 = 64 mod 28
m=29: 49 mod 29 = 20 ≠ 6 = 64 mod 29
m=30: 49 mod 30 = 19 ≠ 4 = 64 mod 30
m=31: 49 mod 31 = 18 ≠ 2 = 64 mod 31
m=32: 49 mod 32 = 17 ≠ 0 = 64 mod 32
m=33: 49 mod 33 = 16 ≠ 31 = 64 mod 33
m=34: 49 mod 34 = 15 ≠ 30 = 64 mod 34
m=35: 49 mod 35 = 14 ≠ 29 = 64 mod 35
m=36: 49 mod 36 = 13 ≠ 28 = 64 mod 36
m=37: 49 mod 37 = 12 ≠ 27 = 64 mod 37
m=38: 49 mod 38 = 11 ≠ 26 = 64 mod 38
m=39: 49 mod 39 = 10 ≠ 25 = 64 mod 39
m=40: 49 mod 40 = 9 ≠ 24 = 64 mod 40
m=41: 49 mod 41 = 8 ≠ 23 = 64 mod 41
m=42: 49 mod 42 = 7 ≠ 22 = 64 mod 42
m=43: 49 mod 43 = 6 ≠ 21 = 64 mod 43
m=44: 49 mod 44 = 5 ≠ 20 = 64 mod 44
m=45: 49 mod 45 = 4 ≠ 19 = 64 mod 45
m=46: 49 mod 46 = 3 ≠ 18 = 64 mod 46
m=47: 49 mod 47 = 2 ≠ 17 = 64 mod 47
m=48: 49 mod 48 = 1 ≠ 16 = 64 mod 48
m=49: 49 mod 49 = 0 ≠ 15 = 64 mod 49
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 (64 - 49) = 15 bestimmen:
die gesuchten Zahlen sind somit:
3; 5; 15
