Aufgabenbeispiele von MGK Klasse 9

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einfache Modulo Aufgabe

Beispiel:

Bestimme (die kleinste natürliche Zahl für die gilt:) 51 mod 3.

Lösung einblenden

Das nächst kleinere Vielfache von 3 ist 51, weil ja 17 ⋅ 3 = 51 ist.

Also bleibt als Rest eben noch 51 - 51 = 0.

Somit gilt: 51 mod 3 ≡ 0.

Modulo in einem Intervall

Beispiel:

Bestimme eine Zahl n zwischen 30 und 39 für die gilt n ≡ 89 mod 4.

Lösung einblenden

Das nächst kleinere Vielfache von 4 ist 88, weil ja 22 ⋅ 4 = 88 ist.

Also bleibt als Rest eben noch 89 - 88 = 1.

Somit gilt: 89 mod 4 ≡ 1.

Wir suchen also eine Zahl zwischen 30 und 39 für die gilt: n ≡ 1 mod 4.

Dazu suchen wir erstmal ein Vielfaches von 4 in der Nähe von 30, z.B. 32 = 8 ⋅ 4

Jetzt muss die gesuchte Zahl ja aber nicht ≡ 0 mod 4 , sondern ≡ 1 mod 4 sein, also addieren wir noch 1 auf die 32 und erhalten so 33.

Somit gilt: 33 ≡ 89 ≡ 1 mod 4.

Modulo addieren

Beispiel:

Berechne ohne WTR: (8003 + 800) mod 4.

Lösung einblenden

Um längere Rechnungen zu vermeiden, rechnen wir:

(8003 + 800) mod 4 ≡ (8003 mod 4 + 800 mod 4) mod 4.

8003 mod 4 ≡ 3 mod 4 kann man relativ leicht bestimmen, weil ja 8003 = 8000+3 = 4 ⋅ 2000 +3.

800 mod 4 ≡ 0 mod 4 kann man relativ leicht bestimmen, weil ja 800 = 800+0 = 4 ⋅ 200 +0.

Somit gilt:

(8003 + 800) mod 4 ≡ (3 + 0) mod 4 ≡ 3 mod 4.

Modulo multiplizieren

Beispiel:

Berechne ohne WTR: (22 ⋅ 67) mod 9.

Lösung einblenden

Um längere Rechnungen zu vermeiden, rechnen wir:

(22 ⋅ 67) mod 9 ≡ (22 mod 9 ⋅ 67 mod 9) mod 9.

22 mod 9 ≡ 4 mod 9 kann man relativ leicht bestimmen, weil ja 22 = 18 + 4 = 2 ⋅ 9 + 4 ist.

67 mod 9 ≡ 4 mod 9 kann man relativ leicht bestimmen, weil ja 67 = 63 + 4 = 7 ⋅ 9 + 4 ist.

Somit gilt:

(22 ⋅ 67) mod 9 ≡ (4 ⋅ 4) mod 9 ≡ 16 mod 9 ≡ 7 mod 9.

gemeinsame Modulos finden

Beispiel:

Finde alle natürlichen Zahlen m ≥ 2, für die gilt :
48 mod m = 66 mod m.

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1. (etwas umständliche) Möglichkeit:

Wir probieren einfach alle natürliche Zahlen m<= 48 aus, ob zufällig 48 mod m = 66 mod m gilt:

m=2: 48 mod 2 = 0 = 0 = 66 mod 2

m=3: 48 mod 3 = 0 = 0 = 66 mod 3

m=4: 48 mod 4 = 0 ≠ 2 = 66 mod 4

m=5: 48 mod 5 = 3 ≠ 1 = 66 mod 5

m=6: 48 mod 6 = 0 = 0 = 66 mod 6

m=7: 48 mod 7 = 6 ≠ 3 = 66 mod 7

m=8: 48 mod 8 = 0 ≠ 2 = 66 mod 8

m=9: 48 mod 9 = 3 = 3 = 66 mod 9

m=10: 48 mod 10 = 8 ≠ 6 = 66 mod 10

m=11: 48 mod 11 = 4 ≠ 0 = 66 mod 11

m=12: 48 mod 12 = 0 ≠ 6 = 66 mod 12

m=13: 48 mod 13 = 9 ≠ 1 = 66 mod 13

m=14: 48 mod 14 = 6 ≠ 10 = 66 mod 14

m=15: 48 mod 15 = 3 ≠ 6 = 66 mod 15

m=16: 48 mod 16 = 0 ≠ 2 = 66 mod 16

m=17: 48 mod 17 = 14 ≠ 15 = 66 mod 17

m=18: 48 mod 18 = 12 = 12 = 66 mod 18

m=19: 48 mod 19 = 10 ≠ 9 = 66 mod 19

m=20: 48 mod 20 = 8 ≠ 6 = 66 mod 20

m=21: 48 mod 21 = 6 ≠ 3 = 66 mod 21

m=22: 48 mod 22 = 4 ≠ 0 = 66 mod 22

m=23: 48 mod 23 = 2 ≠ 20 = 66 mod 23

m=24: 48 mod 24 = 0 ≠ 18 = 66 mod 24

m=25: 48 mod 25 = 23 ≠ 16 = 66 mod 25

m=26: 48 mod 26 = 22 ≠ 14 = 66 mod 26

m=27: 48 mod 27 = 21 ≠ 12 = 66 mod 27

m=28: 48 mod 28 = 20 ≠ 10 = 66 mod 28

m=29: 48 mod 29 = 19 ≠ 8 = 66 mod 29

m=30: 48 mod 30 = 18 ≠ 6 = 66 mod 30

m=31: 48 mod 31 = 17 ≠ 4 = 66 mod 31

m=32: 48 mod 32 = 16 ≠ 2 = 66 mod 32

m=33: 48 mod 33 = 15 ≠ 0 = 66 mod 33

m=34: 48 mod 34 = 14 ≠ 32 = 66 mod 34

m=35: 48 mod 35 = 13 ≠ 31 = 66 mod 35

m=36: 48 mod 36 = 12 ≠ 30 = 66 mod 36

m=37: 48 mod 37 = 11 ≠ 29 = 66 mod 37

m=38: 48 mod 38 = 10 ≠ 28 = 66 mod 38

m=39: 48 mod 39 = 9 ≠ 27 = 66 mod 39

m=40: 48 mod 40 = 8 ≠ 26 = 66 mod 40

m=41: 48 mod 41 = 7 ≠ 25 = 66 mod 41

m=42: 48 mod 42 = 6 ≠ 24 = 66 mod 42

m=43: 48 mod 43 = 5 ≠ 23 = 66 mod 43

m=44: 48 mod 44 = 4 ≠ 22 = 66 mod 44

m=45: 48 mod 45 = 3 ≠ 21 = 66 mod 45

m=46: 48 mod 46 = 2 ≠ 20 = 66 mod 46

m=47: 48 mod 47 = 1 ≠ 19 = 66 mod 47

m=48: 48 mod 48 = 0 ≠ 18 = 66 mod 48

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 (66 - 48) = 18 bestimmen:

die gesuchten Zahlen sind somit:

2; 3; 6; 9; 18