Aufgabenbeispiele von MGK Klasse 9
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einfache Modulo Aufgabe
Beispiel:
Bestimme (die kleinste natürliche Zahl für die gilt:) 70 mod 5.
Das nächst kleinere Vielfache von 5 ist 70, weil ja 14 ⋅ 5 = 70 ist.
Also bleibt als Rest eben noch 70 - 70 = 0.
Somit gilt: 70 mod 5 ≡ 0.
Modulo in einem Intervall
Beispiel:
Bestimme eine Zahl n zwischen 10 und 21 für die gilt n ≡ 23 mod 11.
Das nächst kleinere Vielfache von 11 ist 22, weil ja 2 ⋅ 11 = 22 ist.
Also bleibt als Rest eben noch 23 - 22 = 1.
Somit gilt: 23 mod 11 ≡ 1.
Wir suchen also eine Zahl zwischen 10 und 21 für die gilt: n ≡ 1 mod 11.
Dazu suchen wir erstmal ein Vielfaches von 11 in der Nähe von 10, z.B. 11 = 1 ⋅ 11
Jetzt muss die gesuchte Zahl ja aber nicht ≡ 0 mod 11 , sondern ≡ 1 mod 11 sein, also addieren wir noch 1 auf die 11 und erhalten so 12.
Somit gilt: 12 ≡ 23 ≡ 1 mod 11.
Modulo addieren
Beispiel:
Berechne ohne WTR: (444 - 44993) mod 9.
Um längere Rechnungen zu vermeiden, rechnen wir:
(444 - 44993) mod 9 ≡ (444 mod 9 - 44993 mod 9) mod 9.
444 mod 9 ≡ 3 mod 9 kann man relativ leicht bestimmen, weil ja 444
= 450
44993 mod 9 ≡ 2 mod 9 kann man relativ leicht bestimmen, weil ja 44993
= 45000
Somit gilt:
(444 - 44993) mod 9 ≡ (3 - 2) mod 9 ≡ 1 mod 9.
Modulo multiplizieren
Beispiel:
Berechne ohne WTR: (78 ⋅ 39) mod 9.
Um längere Rechnungen zu vermeiden, rechnen wir:
(78 ⋅ 39) mod 9 ≡ (78 mod 9 ⋅ 39 mod 9) mod 9.
78 mod 9 ≡ 6 mod 9 kann man relativ leicht bestimmen, weil ja 78 = 72 + 6 = 8 ⋅ 9 + 6 ist.
39 mod 9 ≡ 3 mod 9 kann man relativ leicht bestimmen, weil ja 39 = 36 + 3 = 4 ⋅ 9 + 3 ist.
Somit gilt:
(78 ⋅ 39) mod 9 ≡ (6 ⋅ 3) mod 9 ≡ 18 mod 9 ≡ 0 mod 9.
gemeinsame Modulos finden
Beispiel:
Finde alle natürlichen Zahlen m ≥ 2, für die gilt :
18 mod m = 27 mod m.
1. (etwas umständliche) Möglichkeit:
Wir probieren einfach alle natürliche Zahlen m<= 18 aus, ob zufällig 18 mod m = 27 mod m gilt:
m=2: 18 mod 2 = 0 ≠ 1 = 27 mod 2
m=3: 18 mod 3 = 0 = 0 = 27 mod 3
m=4: 18 mod 4 = 2 ≠ 3 = 27 mod 4
m=5: 18 mod 5 = 3 ≠ 2 = 27 mod 5
m=6: 18 mod 6 = 0 ≠ 3 = 27 mod 6
m=7: 18 mod 7 = 4 ≠ 6 = 27 mod 7
m=8: 18 mod 8 = 2 ≠ 3 = 27 mod 8
m=9: 18 mod 9 = 0 = 0 = 27 mod 9
m=10: 18 mod 10 = 8 ≠ 7 = 27 mod 10
m=11: 18 mod 11 = 7 ≠ 5 = 27 mod 11
m=12: 18 mod 12 = 6 ≠ 3 = 27 mod 12
m=13: 18 mod 13 = 5 ≠ 1 = 27 mod 13
m=14: 18 mod 14 = 4 ≠ 13 = 27 mod 14
m=15: 18 mod 15 = 3 ≠ 12 = 27 mod 15
m=16: 18 mod 16 = 2 ≠ 11 = 27 mod 16
m=17: 18 mod 17 = 1 ≠ 10 = 27 mod 17
m=18: 18 mod 18 = 0 ≠ 9 = 27 mod 18
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 (27 - 18) = 9 bestimmen:
die gesuchten Zahlen sind somit:
3; 9
