Aufgabenbeispiele von MGK Klasse 9
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einfache Modulo Aufgabe
Beispiel:
Bestimme (die kleinste natürliche Zahl für die gilt:) 83 mod 5.
Das nächst kleinere Vielfache von 5 ist 80, weil ja 16 ⋅ 5 = 80 ist.
Also bleibt als Rest eben noch 83 - 80 = 3.
Somit gilt: 83 mod 5 ≡ 3.
Modulo in einem Intervall
Beispiel:
Bestimme eine Zahl n zwischen 60 und 69 für die gilt n ≡ 78 mod 9.
Das nächst kleinere Vielfache von 9 ist 72, weil ja 8 ⋅ 9 = 72 ist.
Also bleibt als Rest eben noch 78 - 72 = 6.
Somit gilt: 78 mod 9 ≡ 6.
Wir suchen also eine Zahl zwischen 60 und 69 für die gilt: n ≡ 6 mod 9.
Dazu suchen wir erstmal ein Vielfaches von 9 in der Nähe von 60, z.B. 54 = 6 ⋅ 9
Jetzt muss die gesuchte Zahl ja aber nicht ≡ 0 mod 9 , sondern ≡ 6 mod 9 sein, also addieren wir noch 6 auf die 54 und erhalten so 60.
Somit gilt: 60 ≡ 78 ≡ 6 mod 9.
Modulo addieren
Beispiel:
Berechne ohne WTR: (81 + 23999) mod 8.
Um längere Rechnungen zu vermeiden, rechnen wir:
(81 + 23999) mod 8 ≡ (81 mod 8 + 23999 mod 8) mod 8.
81 mod 8 ≡ 1 mod 8 kann man relativ leicht bestimmen, weil ja 81
= 80
23999 mod 8 ≡ 7 mod 8 kann man relativ leicht bestimmen, weil ja 23999
= 23000
Somit gilt:
(81 + 23999) mod 8 ≡ (1 + 7) mod 8 ≡ 8 mod 8 ≡ 0 mod 8.
Modulo multiplizieren
Beispiel:
Berechne ohne WTR: (79 ⋅ 18) mod 9.
Um längere Rechnungen zu vermeiden, rechnen wir:
(79 ⋅ 18) mod 9 ≡ (79 mod 9 ⋅ 18 mod 9) mod 9.
79 mod 9 ≡ 7 mod 9 kann man relativ leicht bestimmen, weil ja 79 = 72 + 7 = 8 ⋅ 9 + 7 ist.
18 mod 9 ≡ 0 mod 9 kann man relativ leicht bestimmen, weil ja 18 = 18 + 0 = 2 ⋅ 9 + 0 ist.
Somit gilt:
(79 ⋅ 18) mod 9 ≡ (7 ⋅ 0) mod 9 ≡ 0 mod 9.
gemeinsame Modulos finden
Beispiel:
Finde alle natürlichen Zahlen m ≥ 2, für die gilt :
70 mod m = 100 mod m.
1. (etwas umständliche) Möglichkeit:
Wir probieren einfach alle natürliche Zahlen m<= 70 aus, ob zufällig 70 mod m = 100 mod m gilt:
m=2: 70 mod 2 = 0 = 0 = 100 mod 2
m=3: 70 mod 3 = 1 = 1 = 100 mod 3
m=4: 70 mod 4 = 2 ≠ 0 = 100 mod 4
m=5: 70 mod 5 = 0 = 0 = 100 mod 5
m=6: 70 mod 6 = 4 = 4 = 100 mod 6
m=7: 70 mod 7 = 0 ≠ 2 = 100 mod 7
m=8: 70 mod 8 = 6 ≠ 4 = 100 mod 8
m=9: 70 mod 9 = 7 ≠ 1 = 100 mod 9
m=10: 70 mod 10 = 0 = 0 = 100 mod 10
m=11: 70 mod 11 = 4 ≠ 1 = 100 mod 11
m=12: 70 mod 12 = 10 ≠ 4 = 100 mod 12
m=13: 70 mod 13 = 5 ≠ 9 = 100 mod 13
m=14: 70 mod 14 = 0 ≠ 2 = 100 mod 14
m=15: 70 mod 15 = 10 = 10 = 100 mod 15
m=16: 70 mod 16 = 6 ≠ 4 = 100 mod 16
m=17: 70 mod 17 = 2 ≠ 15 = 100 mod 17
m=18: 70 mod 18 = 16 ≠ 10 = 100 mod 18
m=19: 70 mod 19 = 13 ≠ 5 = 100 mod 19
m=20: 70 mod 20 = 10 ≠ 0 = 100 mod 20
m=21: 70 mod 21 = 7 ≠ 16 = 100 mod 21
m=22: 70 mod 22 = 4 ≠ 12 = 100 mod 22
m=23: 70 mod 23 = 1 ≠ 8 = 100 mod 23
m=24: 70 mod 24 = 22 ≠ 4 = 100 mod 24
m=25: 70 mod 25 = 20 ≠ 0 = 100 mod 25
m=26: 70 mod 26 = 18 ≠ 22 = 100 mod 26
m=27: 70 mod 27 = 16 ≠ 19 = 100 mod 27
m=28: 70 mod 28 = 14 ≠ 16 = 100 mod 28
m=29: 70 mod 29 = 12 ≠ 13 = 100 mod 29
m=30: 70 mod 30 = 10 = 10 = 100 mod 30
m=31: 70 mod 31 = 8 ≠ 7 = 100 mod 31
m=32: 70 mod 32 = 6 ≠ 4 = 100 mod 32
m=33: 70 mod 33 = 4 ≠ 1 = 100 mod 33
m=34: 70 mod 34 = 2 ≠ 32 = 100 mod 34
m=35: 70 mod 35 = 0 ≠ 30 = 100 mod 35
m=36: 70 mod 36 = 34 ≠ 28 = 100 mod 36
m=37: 70 mod 37 = 33 ≠ 26 = 100 mod 37
m=38: 70 mod 38 = 32 ≠ 24 = 100 mod 38
m=39: 70 mod 39 = 31 ≠ 22 = 100 mod 39
m=40: 70 mod 40 = 30 ≠ 20 = 100 mod 40
m=41: 70 mod 41 = 29 ≠ 18 = 100 mod 41
m=42: 70 mod 42 = 28 ≠ 16 = 100 mod 42
m=43: 70 mod 43 = 27 ≠ 14 = 100 mod 43
m=44: 70 mod 44 = 26 ≠ 12 = 100 mod 44
m=45: 70 mod 45 = 25 ≠ 10 = 100 mod 45
m=46: 70 mod 46 = 24 ≠ 8 = 100 mod 46
m=47: 70 mod 47 = 23 ≠ 6 = 100 mod 47
m=48: 70 mod 48 = 22 ≠ 4 = 100 mod 48
m=49: 70 mod 49 = 21 ≠ 2 = 100 mod 49
m=50: 70 mod 50 = 20 ≠ 0 = 100 mod 50
m=51: 70 mod 51 = 19 ≠ 49 = 100 mod 51
m=52: 70 mod 52 = 18 ≠ 48 = 100 mod 52
m=53: 70 mod 53 = 17 ≠ 47 = 100 mod 53
m=54: 70 mod 54 = 16 ≠ 46 = 100 mod 54
m=55: 70 mod 55 = 15 ≠ 45 = 100 mod 55
m=56: 70 mod 56 = 14 ≠ 44 = 100 mod 56
m=57: 70 mod 57 = 13 ≠ 43 = 100 mod 57
m=58: 70 mod 58 = 12 ≠ 42 = 100 mod 58
m=59: 70 mod 59 = 11 ≠ 41 = 100 mod 59
m=60: 70 mod 60 = 10 ≠ 40 = 100 mod 60
m=61: 70 mod 61 = 9 ≠ 39 = 100 mod 61
m=62: 70 mod 62 = 8 ≠ 38 = 100 mod 62
m=63: 70 mod 63 = 7 ≠ 37 = 100 mod 63
m=64: 70 mod 64 = 6 ≠ 36 = 100 mod 64
m=65: 70 mod 65 = 5 ≠ 35 = 100 mod 65
m=66: 70 mod 66 = 4 ≠ 34 = 100 mod 66
m=67: 70 mod 67 = 3 ≠ 33 = 100 mod 67
m=68: 70 mod 68 = 2 ≠ 32 = 100 mod 68
m=69: 70 mod 69 = 1 ≠ 31 = 100 mod 69
m=70: 70 mod 70 = 0 ≠ 30 = 100 mod 70
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 (100 - 70) = 30 bestimmen:
die gesuchten Zahlen sind somit:
2; 3; 5; 6; 10; 15; 30
