Aufgabenbeispiele von MGK Klasse 9
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einfache Modulo Aufgabe
Beispiel:
Bestimme (die kleinste natürliche Zahl für die gilt:) 79 mod 10.
Das nächst kleinere Vielfache von 10 ist 70, weil ja 7 ⋅ 10 = 70 ist.
Also bleibt als Rest eben noch 79 - 70 = 9.
Somit gilt: 79 mod 10 ≡ 9.
Modulo in einem Intervall
Beispiel:
Bestimme eine Zahl n zwischen 10 und 19 für die gilt n ≡ 91 mod 4.
Das nächst kleinere Vielfache von 4 ist 88, weil ja 22 ⋅ 4 = 88 ist.
Also bleibt als Rest eben noch 91 - 88 = 3.
Somit gilt: 91 mod 4 ≡ 3.
Wir suchen also eine Zahl zwischen 10 und 19 für die gilt: n ≡ 3 mod 4.
Dazu suchen wir erstmal ein Vielfaches von 4 in der Nähe von 10, z.B. 8 = 2 ⋅ 4
Jetzt muss die gesuchte Zahl ja aber nicht ≡ 0 mod 4 , sondern ≡ 3 mod 4 sein, also addieren wir noch 3 auf die 8 und erhalten so 11.
Somit gilt: 11 ≡ 91 ≡ 3 mod 4.
Modulo addieren
Beispiel:
Berechne ohne WTR: (2996 - 118) mod 6.
Um längere Rechnungen zu vermeiden, rechnen wir:
(2996 - 118) mod 6 ≡ (2996 mod 6 - 118 mod 6) mod 6.
2996 mod 6 ≡ 2 mod 6 kann man relativ leicht bestimmen, weil ja 2996
= 3000
118 mod 6 ≡ 4 mod 6 kann man relativ leicht bestimmen, weil ja 118
= 120
Somit gilt:
(2996 - 118) mod 6 ≡ (2 - 4) mod 6 ≡ -2 mod 6 ≡ 4 mod 6.
Modulo multiplizieren
Beispiel:
Berechne ohne WTR: (17 ⋅ 35) mod 5.
Um längere Rechnungen zu vermeiden, rechnen wir:
(17 ⋅ 35) mod 5 ≡ (17 mod 5 ⋅ 35 mod 5) mod 5.
17 mod 5 ≡ 2 mod 5 kann man relativ leicht bestimmen, weil ja 17 = 15 + 2 = 3 ⋅ 5 + 2 ist.
35 mod 5 ≡ 0 mod 5 kann man relativ leicht bestimmen, weil ja 35 = 35 + 0 = 7 ⋅ 5 + 0 ist.
Somit gilt:
(17 ⋅ 35) mod 5 ≡ (2 ⋅ 0) mod 5 ≡ 0 mod 5.
gemeinsame Modulos finden
Beispiel:
Finde alle natürlichen Zahlen m ≥ 2, für die gilt :
58 mod m = 76 mod m.
1. (etwas umständliche) Möglichkeit:
Wir probieren einfach alle natürliche Zahlen m<= 58 aus, ob zufällig 58 mod m = 76 mod m gilt:
m=2: 58 mod 2 = 0 = 0 = 76 mod 2
m=3: 58 mod 3 = 1 = 1 = 76 mod 3
m=4: 58 mod 4 = 2 ≠ 0 = 76 mod 4
m=5: 58 mod 5 = 3 ≠ 1 = 76 mod 5
m=6: 58 mod 6 = 4 = 4 = 76 mod 6
m=7: 58 mod 7 = 2 ≠ 6 = 76 mod 7
m=8: 58 mod 8 = 2 ≠ 4 = 76 mod 8
m=9: 58 mod 9 = 4 = 4 = 76 mod 9
m=10: 58 mod 10 = 8 ≠ 6 = 76 mod 10
m=11: 58 mod 11 = 3 ≠ 10 = 76 mod 11
m=12: 58 mod 12 = 10 ≠ 4 = 76 mod 12
m=13: 58 mod 13 = 6 ≠ 11 = 76 mod 13
m=14: 58 mod 14 = 2 ≠ 6 = 76 mod 14
m=15: 58 mod 15 = 13 ≠ 1 = 76 mod 15
m=16: 58 mod 16 = 10 ≠ 12 = 76 mod 16
m=17: 58 mod 17 = 7 ≠ 8 = 76 mod 17
m=18: 58 mod 18 = 4 = 4 = 76 mod 18
m=19: 58 mod 19 = 1 ≠ 0 = 76 mod 19
m=20: 58 mod 20 = 18 ≠ 16 = 76 mod 20
m=21: 58 mod 21 = 16 ≠ 13 = 76 mod 21
m=22: 58 mod 22 = 14 ≠ 10 = 76 mod 22
m=23: 58 mod 23 = 12 ≠ 7 = 76 mod 23
m=24: 58 mod 24 = 10 ≠ 4 = 76 mod 24
m=25: 58 mod 25 = 8 ≠ 1 = 76 mod 25
m=26: 58 mod 26 = 6 ≠ 24 = 76 mod 26
m=27: 58 mod 27 = 4 ≠ 22 = 76 mod 27
m=28: 58 mod 28 = 2 ≠ 20 = 76 mod 28
m=29: 58 mod 29 = 0 ≠ 18 = 76 mod 29
m=30: 58 mod 30 = 28 ≠ 16 = 76 mod 30
m=31: 58 mod 31 = 27 ≠ 14 = 76 mod 31
m=32: 58 mod 32 = 26 ≠ 12 = 76 mod 32
m=33: 58 mod 33 = 25 ≠ 10 = 76 mod 33
m=34: 58 mod 34 = 24 ≠ 8 = 76 mod 34
m=35: 58 mod 35 = 23 ≠ 6 = 76 mod 35
m=36: 58 mod 36 = 22 ≠ 4 = 76 mod 36
m=37: 58 mod 37 = 21 ≠ 2 = 76 mod 37
m=38: 58 mod 38 = 20 ≠ 0 = 76 mod 38
m=39: 58 mod 39 = 19 ≠ 37 = 76 mod 39
m=40: 58 mod 40 = 18 ≠ 36 = 76 mod 40
m=41: 58 mod 41 = 17 ≠ 35 = 76 mod 41
m=42: 58 mod 42 = 16 ≠ 34 = 76 mod 42
m=43: 58 mod 43 = 15 ≠ 33 = 76 mod 43
m=44: 58 mod 44 = 14 ≠ 32 = 76 mod 44
m=45: 58 mod 45 = 13 ≠ 31 = 76 mod 45
m=46: 58 mod 46 = 12 ≠ 30 = 76 mod 46
m=47: 58 mod 47 = 11 ≠ 29 = 76 mod 47
m=48: 58 mod 48 = 10 ≠ 28 = 76 mod 48
m=49: 58 mod 49 = 9 ≠ 27 = 76 mod 49
m=50: 58 mod 50 = 8 ≠ 26 = 76 mod 50
m=51: 58 mod 51 = 7 ≠ 25 = 76 mod 51
m=52: 58 mod 52 = 6 ≠ 24 = 76 mod 52
m=53: 58 mod 53 = 5 ≠ 23 = 76 mod 53
m=54: 58 mod 54 = 4 ≠ 22 = 76 mod 54
m=55: 58 mod 55 = 3 ≠ 21 = 76 mod 55
m=56: 58 mod 56 = 2 ≠ 20 = 76 mod 56
m=57: 58 mod 57 = 1 ≠ 19 = 76 mod 57
m=58: 58 mod 58 = 0 ≠ 18 = 76 mod 58
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 (76 - 58) = 18 bestimmen:
die gesuchten Zahlen sind somit:
2; 3; 6; 9; 18
