Aufgabenbeispiele von MGK Klasse 9

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einfache Modulo Aufgabe

Beispiel:

Bestimme (die kleinste natürliche Zahl für die gilt:) 16 mod 11.

Lösung einblenden

Das nächst kleinere Vielfache von 11 ist 11, weil ja 1 ⋅ 11 = 11 ist.

Also bleibt als Rest eben noch 16 - 11 = 5.

Somit gilt: 16 mod 11 ≡ 5.

Modulo in einem Intervall

Beispiel:

Bestimme eine Zahl n zwischen 50 und 59 für die gilt n ≡ 69 mod 4.

Lösung einblenden

Das nächst kleinere Vielfache von 4 ist 68, weil ja 17 ⋅ 4 = 68 ist.

Also bleibt als Rest eben noch 69 - 68 = 1.

Somit gilt: 69 mod 4 ≡ 1.

Wir suchen also eine Zahl zwischen 50 und 59 für die gilt: n ≡ 1 mod 4.

Dazu suchen wir erstmal ein Vielfaches von 4 in der Nähe von 50, z.B. 52 = 13 ⋅ 4

Jetzt muss die gesuchte Zahl ja aber nicht ≡ 0 mod 4 , sondern ≡ 1 mod 4 sein, also addieren wir noch 1 auf die 52 und erhalten so 53.

Somit gilt: 53 ≡ 69 ≡ 1 mod 4.

Modulo addieren

Beispiel:

Berechne ohne WTR: (1397 - 279) mod 7.

Lösung einblenden

Um längere Rechnungen zu vermeiden, rechnen wir:

(1397 - 279) mod 7 ≡ (1397 mod 7 - 279 mod 7) mod 7.

1397 mod 7 ≡ 4 mod 7 kann man relativ leicht bestimmen, weil ja 1397 = 1400-3 = 7 ⋅ 200 -3 = 7 ⋅ 200 - 7 + 4.

279 mod 7 ≡ 6 mod 7 kann man relativ leicht bestimmen, weil ja 279 = 280-1 = 7 ⋅ 40 -1 = 7 ⋅ 40 - 7 + 6.

Somit gilt:

(1397 - 279) mod 7 ≡ (4 - 6) mod 7 ≡ -2 mod 7 ≡ 5 mod 7.

Modulo multiplizieren

Beispiel:

Berechne ohne WTR: (72 ⋅ 21) mod 8.

Lösung einblenden

Um längere Rechnungen zu vermeiden, rechnen wir:

(72 ⋅ 21) mod 8 ≡ (72 mod 8 ⋅ 21 mod 8) mod 8.

72 mod 8 ≡ 0 mod 8 kann man relativ leicht bestimmen, weil ja 72 = 72 + 0 = 9 ⋅ 8 + 0 ist.

21 mod 8 ≡ 5 mod 8 kann man relativ leicht bestimmen, weil ja 21 = 16 + 5 = 2 ⋅ 8 + 5 ist.

Somit gilt:

(72 ⋅ 21) mod 8 ≡ (0 ⋅ 5) mod 8 ≡ 0 mod 8.

gemeinsame Modulos finden

Beispiel:

Finde alle natürlichen Zahlen m ≥ 2, für die gilt :
40 mod m = 58 mod m.

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1. (etwas umständliche) Möglichkeit:

Wir probieren einfach alle natürliche Zahlen m<= 40 aus, ob zufällig 40 mod m = 58 mod m gilt:

m=2: 40 mod 2 = 0 = 0 = 58 mod 2

m=3: 40 mod 3 = 1 = 1 = 58 mod 3

m=4: 40 mod 4 = 0 ≠ 2 = 58 mod 4

m=5: 40 mod 5 = 0 ≠ 3 = 58 mod 5

m=6: 40 mod 6 = 4 = 4 = 58 mod 6

m=7: 40 mod 7 = 5 ≠ 2 = 58 mod 7

m=8: 40 mod 8 = 0 ≠ 2 = 58 mod 8

m=9: 40 mod 9 = 4 = 4 = 58 mod 9

m=10: 40 mod 10 = 0 ≠ 8 = 58 mod 10

m=11: 40 mod 11 = 7 ≠ 3 = 58 mod 11

m=12: 40 mod 12 = 4 ≠ 10 = 58 mod 12

m=13: 40 mod 13 = 1 ≠ 6 = 58 mod 13

m=14: 40 mod 14 = 12 ≠ 2 = 58 mod 14

m=15: 40 mod 15 = 10 ≠ 13 = 58 mod 15

m=16: 40 mod 16 = 8 ≠ 10 = 58 mod 16

m=17: 40 mod 17 = 6 ≠ 7 = 58 mod 17

m=18: 40 mod 18 = 4 = 4 = 58 mod 18

m=19: 40 mod 19 = 2 ≠ 1 = 58 mod 19

m=20: 40 mod 20 = 0 ≠ 18 = 58 mod 20

m=21: 40 mod 21 = 19 ≠ 16 = 58 mod 21

m=22: 40 mod 22 = 18 ≠ 14 = 58 mod 22

m=23: 40 mod 23 = 17 ≠ 12 = 58 mod 23

m=24: 40 mod 24 = 16 ≠ 10 = 58 mod 24

m=25: 40 mod 25 = 15 ≠ 8 = 58 mod 25

m=26: 40 mod 26 = 14 ≠ 6 = 58 mod 26

m=27: 40 mod 27 = 13 ≠ 4 = 58 mod 27

m=28: 40 mod 28 = 12 ≠ 2 = 58 mod 28

m=29: 40 mod 29 = 11 ≠ 0 = 58 mod 29

m=30: 40 mod 30 = 10 ≠ 28 = 58 mod 30

m=31: 40 mod 31 = 9 ≠ 27 = 58 mod 31

m=32: 40 mod 32 = 8 ≠ 26 = 58 mod 32

m=33: 40 mod 33 = 7 ≠ 25 = 58 mod 33

m=34: 40 mod 34 = 6 ≠ 24 = 58 mod 34

m=35: 40 mod 35 = 5 ≠ 23 = 58 mod 35

m=36: 40 mod 36 = 4 ≠ 22 = 58 mod 36

m=37: 40 mod 37 = 3 ≠ 21 = 58 mod 37

m=38: 40 mod 38 = 2 ≠ 20 = 58 mod 38

m=39: 40 mod 39 = 1 ≠ 19 = 58 mod 39

m=40: 40 mod 40 = 0 ≠ 18 = 58 mod 40

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 (58 - 40) = 18 bestimmen:

die gesuchten Zahlen sind somit:

2; 3; 6; 9; 18