Aufgabenbeispiele von MGK Klasse 9
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einfache Modulo Aufgabe
Beispiel:
Bestimme (die kleinste natürliche Zahl für die gilt:) 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.
Modulo in einem Intervall
Beispiel:
Bestimme eine Zahl n zwischen 80 und 89 für die gilt n ≡ 41 mod 6.
Das nächst kleinere Vielfache von 6 ist 36, weil ja 6 ⋅ 6 = 36 ist.
Also bleibt als Rest eben noch 41 - 36 = 5.
Somit gilt: 41 mod 6 ≡ 5.
Wir suchen also eine Zahl zwischen 80 und 89 für die gilt: n ≡ 5 mod 6.
Dazu suchen wir erstmal ein Vielfaches von 6 in der Nähe von 80, z.B. 78 = 13 ⋅ 6
Jetzt muss die gesuchte Zahl ja aber nicht ≡ 0 mod 6 , sondern ≡ 5 mod 6 sein, also addieren wir noch 5 auf die 78 und erhalten so 83.
Somit gilt: 83 ≡ 41 ≡ 5 mod 6.
Modulo addieren
Beispiel:
Berechne ohne WTR: (1504 - 15003) mod 5.
Um längere Rechnungen zu vermeiden, rechnen wir:
(1504 - 15003) mod 5 ≡ (1504 mod 5 - 15003 mod 5) mod 5.
1504 mod 5 ≡ 4 mod 5 kann man relativ leicht bestimmen, weil ja 1504
= 1500
15003 mod 5 ≡ 3 mod 5 kann man relativ leicht bestimmen, weil ja 15003
= 15000
Somit gilt:
(1504 - 15003) mod 5 ≡ (4 - 3) mod 5 ≡ 1 mod 5.
Modulo multiplizieren
Beispiel:
Berechne ohne WTR: (87 ⋅ 19) mod 9.
Um längere Rechnungen zu vermeiden, rechnen wir:
(87 ⋅ 19) mod 9 ≡ (87 mod 9 ⋅ 19 mod 9) mod 9.
87 mod 9 ≡ 6 mod 9 kann man relativ leicht bestimmen, weil ja 87 = 81 + 6 = 9 ⋅ 9 + 6 ist.
19 mod 9 ≡ 1 mod 9 kann man relativ leicht bestimmen, weil ja 19 = 18 + 1 = 2 ⋅ 9 + 1 ist.
Somit gilt:
(87 ⋅ 19) mod 9 ≡ (6 ⋅ 1) mod 9 ≡ 6 mod 9.
gemeinsame Modulos finden
Beispiel:
Finde alle natürlichen Zahlen m ≥ 2, für die gilt :
21 mod m = 29 mod m.
1. (etwas umständliche) Möglichkeit:
Wir probieren einfach alle natürliche Zahlen m<= 21 aus, ob zufällig 21 mod m = 29 mod m gilt:
m=2: 21 mod 2 = 1 = 1 = 29 mod 2
m=3: 21 mod 3 = 0 ≠ 2 = 29 mod 3
m=4: 21 mod 4 = 1 = 1 = 29 mod 4
m=5: 21 mod 5 = 1 ≠ 4 = 29 mod 5
m=6: 21 mod 6 = 3 ≠ 5 = 29 mod 6
m=7: 21 mod 7 = 0 ≠ 1 = 29 mod 7
m=8: 21 mod 8 = 5 = 5 = 29 mod 8
m=9: 21 mod 9 = 3 ≠ 2 = 29 mod 9
m=10: 21 mod 10 = 1 ≠ 9 = 29 mod 10
m=11: 21 mod 11 = 10 ≠ 7 = 29 mod 11
m=12: 21 mod 12 = 9 ≠ 5 = 29 mod 12
m=13: 21 mod 13 = 8 ≠ 3 = 29 mod 13
m=14: 21 mod 14 = 7 ≠ 1 = 29 mod 14
m=15: 21 mod 15 = 6 ≠ 14 = 29 mod 15
m=16: 21 mod 16 = 5 ≠ 13 = 29 mod 16
m=17: 21 mod 17 = 4 ≠ 12 = 29 mod 17
m=18: 21 mod 18 = 3 ≠ 11 = 29 mod 18
m=19: 21 mod 19 = 2 ≠ 10 = 29 mod 19
m=20: 21 mod 20 = 1 ≠ 9 = 29 mod 20
m=21: 21 mod 21 = 0 ≠ 8 = 29 mod 21
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 (29 - 21) = 8 bestimmen:
die gesuchten Zahlen sind somit:
2; 4; 8
