Aufgabenbeispiele von MGK Klasse 9
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einfache Modulo Aufgabe
Beispiel:
Bestimme (die kleinste natürliche Zahl für die gilt:) 65 mod 7.
Das nächst kleinere Vielfache von 7 ist 63, weil ja 9 ⋅ 7 = 63 ist.
Also bleibt als Rest eben noch 65 - 63 = 2.
Somit gilt: 65 mod 7 ≡ 2.
Modulo in einem Intervall
Beispiel:
Bestimme eine Zahl n zwischen 10 und 19 für die gilt n ≡ 65 mod 8.
Das nächst kleinere Vielfache von 8 ist 64, weil ja 8 ⋅ 8 = 64 ist.
Also bleibt als Rest eben noch 65 - 64 = 1.
Somit gilt: 65 mod 8 ≡ 1.
Wir suchen also eine Zahl zwischen 10 und 19 für die gilt: n ≡ 1 mod 8.
Dazu suchen wir erstmal ein Vielfaches von 8 in der Nähe von 10, z.B. 16 = 2 ⋅ 8
Jetzt muss die gesuchte Zahl ja aber nicht ≡ 0 mod 8 , sondern ≡ 1 mod 8 sein, also addieren wir noch 1 auf die 16 und erhalten so 17.
Somit gilt: 17 ≡ 65 ≡ 1 mod 8.
Modulo addieren
Beispiel:
Berechne ohne WTR: (41 + 20001) mod 4.
Um längere Rechnungen zu vermeiden, rechnen wir:
(41 + 20001) mod 4 ≡ (41 mod 4 + 20001 mod 4) mod 4.
41 mod 4 ≡ 1 mod 4 kann man relativ leicht bestimmen, weil ja 41
= 40
20001 mod 4 ≡ 1 mod 4 kann man relativ leicht bestimmen, weil ja 20001
= 20000
Somit gilt:
(41 + 20001) mod 4 ≡ (1 + 1) mod 4 ≡ 2 mod 4.
Modulo multiplizieren
Beispiel:
Berechne ohne WTR: (59 ⋅ 19) mod 7.
Um längere Rechnungen zu vermeiden, rechnen wir:
(59 ⋅ 19) mod 7 ≡ (59 mod 7 ⋅ 19 mod 7) mod 7.
59 mod 7 ≡ 3 mod 7 kann man relativ leicht bestimmen, weil ja 59 = 56 + 3 = 8 ⋅ 7 + 3 ist.
19 mod 7 ≡ 5 mod 7 kann man relativ leicht bestimmen, weil ja 19 = 14 + 5 = 2 ⋅ 7 + 5 ist.
Somit gilt:
(59 ⋅ 19) mod 7 ≡ (3 ⋅ 5) mod 7 ≡ 15 mod 7 ≡ 1 mod 7.
gemeinsame Modulos finden
Beispiel:
Finde alle natürlichen Zahlen m ≥ 2, für die gilt :
109 mod m = 154 mod m.
1. (etwas umständliche) Möglichkeit:
Wir probieren einfach alle natürliche Zahlen m<= 109 aus, ob zufällig 109 mod m = 154 mod m gilt:
m=2: 109 mod 2 = 1 ≠ 0 = 154 mod 2
m=3: 109 mod 3 = 1 = 1 = 154 mod 3
m=4: 109 mod 4 = 1 ≠ 2 = 154 mod 4
m=5: 109 mod 5 = 4 = 4 = 154 mod 5
m=6: 109 mod 6 = 1 ≠ 4 = 154 mod 6
m=7: 109 mod 7 = 4 ≠ 0 = 154 mod 7
m=8: 109 mod 8 = 5 ≠ 2 = 154 mod 8
m=9: 109 mod 9 = 1 = 1 = 154 mod 9
m=10: 109 mod 10 = 9 ≠ 4 = 154 mod 10
m=11: 109 mod 11 = 10 ≠ 0 = 154 mod 11
m=12: 109 mod 12 = 1 ≠ 10 = 154 mod 12
m=13: 109 mod 13 = 5 ≠ 11 = 154 mod 13
m=14: 109 mod 14 = 11 ≠ 0 = 154 mod 14
m=15: 109 mod 15 = 4 = 4 = 154 mod 15
m=16: 109 mod 16 = 13 ≠ 10 = 154 mod 16
m=17: 109 mod 17 = 7 ≠ 1 = 154 mod 17
m=18: 109 mod 18 = 1 ≠ 10 = 154 mod 18
m=19: 109 mod 19 = 14 ≠ 2 = 154 mod 19
m=20: 109 mod 20 = 9 ≠ 14 = 154 mod 20
m=21: 109 mod 21 = 4 ≠ 7 = 154 mod 21
m=22: 109 mod 22 = 21 ≠ 0 = 154 mod 22
m=23: 109 mod 23 = 17 ≠ 16 = 154 mod 23
m=24: 109 mod 24 = 13 ≠ 10 = 154 mod 24
m=25: 109 mod 25 = 9 ≠ 4 = 154 mod 25
m=26: 109 mod 26 = 5 ≠ 24 = 154 mod 26
m=27: 109 mod 27 = 1 ≠ 19 = 154 mod 27
m=28: 109 mod 28 = 25 ≠ 14 = 154 mod 28
m=29: 109 mod 29 = 22 ≠ 9 = 154 mod 29
m=30: 109 mod 30 = 19 ≠ 4 = 154 mod 30
m=31: 109 mod 31 = 16 ≠ 30 = 154 mod 31
m=32: 109 mod 32 = 13 ≠ 26 = 154 mod 32
m=33: 109 mod 33 = 10 ≠ 22 = 154 mod 33
m=34: 109 mod 34 = 7 ≠ 18 = 154 mod 34
m=35: 109 mod 35 = 4 ≠ 14 = 154 mod 35
m=36: 109 mod 36 = 1 ≠ 10 = 154 mod 36
m=37: 109 mod 37 = 35 ≠ 6 = 154 mod 37
m=38: 109 mod 38 = 33 ≠ 2 = 154 mod 38
m=39: 109 mod 39 = 31 ≠ 37 = 154 mod 39
m=40: 109 mod 40 = 29 ≠ 34 = 154 mod 40
m=41: 109 mod 41 = 27 ≠ 31 = 154 mod 41
m=42: 109 mod 42 = 25 ≠ 28 = 154 mod 42
m=43: 109 mod 43 = 23 ≠ 25 = 154 mod 43
m=44: 109 mod 44 = 21 ≠ 22 = 154 mod 44
m=45: 109 mod 45 = 19 = 19 = 154 mod 45
m=46: 109 mod 46 = 17 ≠ 16 = 154 mod 46
m=47: 109 mod 47 = 15 ≠ 13 = 154 mod 47
m=48: 109 mod 48 = 13 ≠ 10 = 154 mod 48
m=49: 109 mod 49 = 11 ≠ 7 = 154 mod 49
m=50: 109 mod 50 = 9 ≠ 4 = 154 mod 50
m=51: 109 mod 51 = 7 ≠ 1 = 154 mod 51
m=52: 109 mod 52 = 5 ≠ 50 = 154 mod 52
m=53: 109 mod 53 = 3 ≠ 48 = 154 mod 53
m=54: 109 mod 54 = 1 ≠ 46 = 154 mod 54
m=55: 109 mod 55 = 54 ≠ 44 = 154 mod 55
m=56: 109 mod 56 = 53 ≠ 42 = 154 mod 56
m=57: 109 mod 57 = 52 ≠ 40 = 154 mod 57
m=58: 109 mod 58 = 51 ≠ 38 = 154 mod 58
m=59: 109 mod 59 = 50 ≠ 36 = 154 mod 59
m=60: 109 mod 60 = 49 ≠ 34 = 154 mod 60
m=61: 109 mod 61 = 48 ≠ 32 = 154 mod 61
m=62: 109 mod 62 = 47 ≠ 30 = 154 mod 62
m=63: 109 mod 63 = 46 ≠ 28 = 154 mod 63
m=64: 109 mod 64 = 45 ≠ 26 = 154 mod 64
m=65: 109 mod 65 = 44 ≠ 24 = 154 mod 65
m=66: 109 mod 66 = 43 ≠ 22 = 154 mod 66
m=67: 109 mod 67 = 42 ≠ 20 = 154 mod 67
m=68: 109 mod 68 = 41 ≠ 18 = 154 mod 68
m=69: 109 mod 69 = 40 ≠ 16 = 154 mod 69
m=70: 109 mod 70 = 39 ≠ 14 = 154 mod 70
m=71: 109 mod 71 = 38 ≠ 12 = 154 mod 71
m=72: 109 mod 72 = 37 ≠ 10 = 154 mod 72
m=73: 109 mod 73 = 36 ≠ 8 = 154 mod 73
m=74: 109 mod 74 = 35 ≠ 6 = 154 mod 74
m=75: 109 mod 75 = 34 ≠ 4 = 154 mod 75
m=76: 109 mod 76 = 33 ≠ 2 = 154 mod 76
m=77: 109 mod 77 = 32 ≠ 0 = 154 mod 77
m=78: 109 mod 78 = 31 ≠ 76 = 154 mod 78
m=79: 109 mod 79 = 30 ≠ 75 = 154 mod 79
m=80: 109 mod 80 = 29 ≠ 74 = 154 mod 80
m=81: 109 mod 81 = 28 ≠ 73 = 154 mod 81
m=82: 109 mod 82 = 27 ≠ 72 = 154 mod 82
m=83: 109 mod 83 = 26 ≠ 71 = 154 mod 83
m=84: 109 mod 84 = 25 ≠ 70 = 154 mod 84
m=85: 109 mod 85 = 24 ≠ 69 = 154 mod 85
m=86: 109 mod 86 = 23 ≠ 68 = 154 mod 86
m=87: 109 mod 87 = 22 ≠ 67 = 154 mod 87
m=88: 109 mod 88 = 21 ≠ 66 = 154 mod 88
m=89: 109 mod 89 = 20 ≠ 65 = 154 mod 89
m=90: 109 mod 90 = 19 ≠ 64 = 154 mod 90
m=91: 109 mod 91 = 18 ≠ 63 = 154 mod 91
m=92: 109 mod 92 = 17 ≠ 62 = 154 mod 92
m=93: 109 mod 93 = 16 ≠ 61 = 154 mod 93
m=94: 109 mod 94 = 15 ≠ 60 = 154 mod 94
m=95: 109 mod 95 = 14 ≠ 59 = 154 mod 95
m=96: 109 mod 96 = 13 ≠ 58 = 154 mod 96
m=97: 109 mod 97 = 12 ≠ 57 = 154 mod 97
m=98: 109 mod 98 = 11 ≠ 56 = 154 mod 98
m=99: 109 mod 99 = 10 ≠ 55 = 154 mod 99
m=100: 109 mod 100 = 9 ≠ 54 = 154 mod 100
m=101: 109 mod 101 = 8 ≠ 53 = 154 mod 101
m=102: 109 mod 102 = 7 ≠ 52 = 154 mod 102
m=103: 109 mod 103 = 6 ≠ 51 = 154 mod 103
m=104: 109 mod 104 = 5 ≠ 50 = 154 mod 104
m=105: 109 mod 105 = 4 ≠ 49 = 154 mod 105
m=106: 109 mod 106 = 3 ≠ 48 = 154 mod 106
m=107: 109 mod 107 = 2 ≠ 47 = 154 mod 107
m=108: 109 mod 108 = 1 ≠ 46 = 154 mod 108
m=109: 109 mod 109 = 0 ≠ 45 = 154 mod 109
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 (154 - 109) = 45 bestimmen:
die gesuchten Zahlen sind somit:
3; 5; 9; 15; 45