Aufgabenbeispiele von MGK Klasse 9
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einfache Modulo Aufgabe
Beispiel:
Bestimme (die kleinste natürliche Zahl für die gilt:) 41 mod 6.
Das nächst kleinere Vielfache von 6 ist 36, weil ja 6 ⋅ 6 = 36 ist.
Also bleibt als Rest eben noch 41 - 36 = 5.
Somit gilt: 41 mod 6 ≡ 5.
Modulo in einem Intervall
Beispiel:
Bestimme eine Zahl n zwischen 20 und 29 für die gilt n ≡ 37 mod 6.
Das nächst kleinere Vielfache von 6 ist 36, weil ja 6 ⋅ 6 = 36 ist.
Also bleibt als Rest eben noch 37 - 36 = 1.
Somit gilt: 37 mod 6 ≡ 1.
Wir suchen also eine Zahl zwischen 20 und 29 für die gilt: n ≡ 1 mod 6.
Dazu suchen wir erstmal ein Vielfaches von 6 in der Nähe von 20, z.B. 24 = 4 ⋅ 6
Jetzt muss die gesuchte Zahl ja aber nicht ≡ 0 mod 6 , sondern ≡ 1 mod 6 sein, also addieren wir noch 1 auf die 24 und erhalten so 25.
Somit gilt: 25 ≡ 37 ≡ 1 mod 6.
Modulo addieren
Beispiel:
Berechne ohne WTR: (59 - 299) mod 3.
Um längere Rechnungen zu vermeiden, rechnen wir:
(59 - 299) mod 3 ≡ (59 mod 3 - 299 mod 3) mod 3.
59 mod 3 ≡ 2 mod 3 kann man relativ leicht bestimmen, weil ja 59
= 60
299 mod 3 ≡ 2 mod 3 kann man relativ leicht bestimmen, weil ja 299
= 300
Somit gilt:
(59 - 299) mod 3 ≡ (2 - 2) mod 3 ≡ 0 mod 3.
Modulo multiplizieren
Beispiel:
Berechne ohne WTR: (51 ⋅ 51) mod 3.
Um längere Rechnungen zu vermeiden, rechnen wir:
(51 ⋅ 51) mod 3 ≡ (51 mod 3 ⋅ 51 mod 3) mod 3.
51 mod 3 ≡ 0 mod 3 kann man relativ leicht bestimmen, weil ja 51 = 51 + 0 = 17 ⋅ 3 + 0 ist.
51 mod 3 ≡ 0 mod 3 kann man relativ leicht bestimmen, weil ja 51 = 51 + 0 = 17 ⋅ 3 + 0 ist.
Somit gilt:
(51 ⋅ 51) mod 3 ≡ (0 ⋅ 0) mod 3 ≡ 0 mod 3.
gemeinsame Modulos finden
Beispiel:
Finde alle natürlichen Zahlen m ≥ 2, für die gilt :
180 mod m = 230 mod m.
1. (etwas umständliche) Möglichkeit:
Wir probieren einfach alle natürliche Zahlen m<= 180 aus, ob zufällig 180 mod m = 230 mod m gilt:
m=2: 180 mod 2 = 0 = 0 = 230 mod 2
m=3: 180 mod 3 = 0 ≠ 2 = 230 mod 3
m=4: 180 mod 4 = 0 ≠ 2 = 230 mod 4
m=5: 180 mod 5 = 0 = 0 = 230 mod 5
m=6: 180 mod 6 = 0 ≠ 2 = 230 mod 6
m=7: 180 mod 7 = 5 ≠ 6 = 230 mod 7
m=8: 180 mod 8 = 4 ≠ 6 = 230 mod 8
m=9: 180 mod 9 = 0 ≠ 5 = 230 mod 9
m=10: 180 mod 10 = 0 = 0 = 230 mod 10
m=11: 180 mod 11 = 4 ≠ 10 = 230 mod 11
m=12: 180 mod 12 = 0 ≠ 2 = 230 mod 12
m=13: 180 mod 13 = 11 ≠ 9 = 230 mod 13
m=14: 180 mod 14 = 12 ≠ 6 = 230 mod 14
m=15: 180 mod 15 = 0 ≠ 5 = 230 mod 15
m=16: 180 mod 16 = 4 ≠ 6 = 230 mod 16
m=17: 180 mod 17 = 10 ≠ 9 = 230 mod 17
m=18: 180 mod 18 = 0 ≠ 14 = 230 mod 18
m=19: 180 mod 19 = 9 ≠ 2 = 230 mod 19
m=20: 180 mod 20 = 0 ≠ 10 = 230 mod 20
m=21: 180 mod 21 = 12 ≠ 20 = 230 mod 21
m=22: 180 mod 22 = 4 ≠ 10 = 230 mod 22
m=23: 180 mod 23 = 19 ≠ 0 = 230 mod 23
m=24: 180 mod 24 = 12 ≠ 14 = 230 mod 24
m=25: 180 mod 25 = 5 = 5 = 230 mod 25
m=26: 180 mod 26 = 24 ≠ 22 = 230 mod 26
m=27: 180 mod 27 = 18 ≠ 14 = 230 mod 27
m=28: 180 mod 28 = 12 ≠ 6 = 230 mod 28
m=29: 180 mod 29 = 6 ≠ 27 = 230 mod 29
m=30: 180 mod 30 = 0 ≠ 20 = 230 mod 30
m=31: 180 mod 31 = 25 ≠ 13 = 230 mod 31
m=32: 180 mod 32 = 20 ≠ 6 = 230 mod 32
m=33: 180 mod 33 = 15 ≠ 32 = 230 mod 33
m=34: 180 mod 34 = 10 ≠ 26 = 230 mod 34
m=35: 180 mod 35 = 5 ≠ 20 = 230 mod 35
m=36: 180 mod 36 = 0 ≠ 14 = 230 mod 36
m=37: 180 mod 37 = 32 ≠ 8 = 230 mod 37
m=38: 180 mod 38 = 28 ≠ 2 = 230 mod 38
m=39: 180 mod 39 = 24 ≠ 35 = 230 mod 39
m=40: 180 mod 40 = 20 ≠ 30 = 230 mod 40
m=41: 180 mod 41 = 16 ≠ 25 = 230 mod 41
m=42: 180 mod 42 = 12 ≠ 20 = 230 mod 42
m=43: 180 mod 43 = 8 ≠ 15 = 230 mod 43
m=44: 180 mod 44 = 4 ≠ 10 = 230 mod 44
m=45: 180 mod 45 = 0 ≠ 5 = 230 mod 45
m=46: 180 mod 46 = 42 ≠ 0 = 230 mod 46
m=47: 180 mod 47 = 39 ≠ 42 = 230 mod 47
m=48: 180 mod 48 = 36 ≠ 38 = 230 mod 48
m=49: 180 mod 49 = 33 ≠ 34 = 230 mod 49
m=50: 180 mod 50 = 30 = 30 = 230 mod 50
m=51: 180 mod 51 = 27 ≠ 26 = 230 mod 51
m=52: 180 mod 52 = 24 ≠ 22 = 230 mod 52
m=53: 180 mod 53 = 21 ≠ 18 = 230 mod 53
m=54: 180 mod 54 = 18 ≠ 14 = 230 mod 54
m=55: 180 mod 55 = 15 ≠ 10 = 230 mod 55
m=56: 180 mod 56 = 12 ≠ 6 = 230 mod 56
m=57: 180 mod 57 = 9 ≠ 2 = 230 mod 57
m=58: 180 mod 58 = 6 ≠ 56 = 230 mod 58
m=59: 180 mod 59 = 3 ≠ 53 = 230 mod 59
m=60: 180 mod 60 = 0 ≠ 50 = 230 mod 60
m=61: 180 mod 61 = 58 ≠ 47 = 230 mod 61
m=62: 180 mod 62 = 56 ≠ 44 = 230 mod 62
m=63: 180 mod 63 = 54 ≠ 41 = 230 mod 63
m=64: 180 mod 64 = 52 ≠ 38 = 230 mod 64
m=65: 180 mod 65 = 50 ≠ 35 = 230 mod 65
m=66: 180 mod 66 = 48 ≠ 32 = 230 mod 66
m=67: 180 mod 67 = 46 ≠ 29 = 230 mod 67
m=68: 180 mod 68 = 44 ≠ 26 = 230 mod 68
m=69: 180 mod 69 = 42 ≠ 23 = 230 mod 69
m=70: 180 mod 70 = 40 ≠ 20 = 230 mod 70
m=71: 180 mod 71 = 38 ≠ 17 = 230 mod 71
m=72: 180 mod 72 = 36 ≠ 14 = 230 mod 72
m=73: 180 mod 73 = 34 ≠ 11 = 230 mod 73
m=74: 180 mod 74 = 32 ≠ 8 = 230 mod 74
m=75: 180 mod 75 = 30 ≠ 5 = 230 mod 75
m=76: 180 mod 76 = 28 ≠ 2 = 230 mod 76
m=77: 180 mod 77 = 26 ≠ 76 = 230 mod 77
m=78: 180 mod 78 = 24 ≠ 74 = 230 mod 78
m=79: 180 mod 79 = 22 ≠ 72 = 230 mod 79
m=80: 180 mod 80 = 20 ≠ 70 = 230 mod 80
m=81: 180 mod 81 = 18 ≠ 68 = 230 mod 81
m=82: 180 mod 82 = 16 ≠ 66 = 230 mod 82
m=83: 180 mod 83 = 14 ≠ 64 = 230 mod 83
m=84: 180 mod 84 = 12 ≠ 62 = 230 mod 84
m=85: 180 mod 85 = 10 ≠ 60 = 230 mod 85
m=86: 180 mod 86 = 8 ≠ 58 = 230 mod 86
m=87: 180 mod 87 = 6 ≠ 56 = 230 mod 87
m=88: 180 mod 88 = 4 ≠ 54 = 230 mod 88
m=89: 180 mod 89 = 2 ≠ 52 = 230 mod 89
m=90: 180 mod 90 = 0 ≠ 50 = 230 mod 90
m=91: 180 mod 91 = 89 ≠ 48 = 230 mod 91
m=92: 180 mod 92 = 88 ≠ 46 = 230 mod 92
m=93: 180 mod 93 = 87 ≠ 44 = 230 mod 93
m=94: 180 mod 94 = 86 ≠ 42 = 230 mod 94
m=95: 180 mod 95 = 85 ≠ 40 = 230 mod 95
m=96: 180 mod 96 = 84 ≠ 38 = 230 mod 96
m=97: 180 mod 97 = 83 ≠ 36 = 230 mod 97
m=98: 180 mod 98 = 82 ≠ 34 = 230 mod 98
m=99: 180 mod 99 = 81 ≠ 32 = 230 mod 99
m=100: 180 mod 100 = 80 ≠ 30 = 230 mod 100
m=101: 180 mod 101 = 79 ≠ 28 = 230 mod 101
m=102: 180 mod 102 = 78 ≠ 26 = 230 mod 102
m=103: 180 mod 103 = 77 ≠ 24 = 230 mod 103
m=104: 180 mod 104 = 76 ≠ 22 = 230 mod 104
m=105: 180 mod 105 = 75 ≠ 20 = 230 mod 105
m=106: 180 mod 106 = 74 ≠ 18 = 230 mod 106
m=107: 180 mod 107 = 73 ≠ 16 = 230 mod 107
m=108: 180 mod 108 = 72 ≠ 14 = 230 mod 108
m=109: 180 mod 109 = 71 ≠ 12 = 230 mod 109
m=110: 180 mod 110 = 70 ≠ 10 = 230 mod 110
m=111: 180 mod 111 = 69 ≠ 8 = 230 mod 111
m=112: 180 mod 112 = 68 ≠ 6 = 230 mod 112
m=113: 180 mod 113 = 67 ≠ 4 = 230 mod 113
m=114: 180 mod 114 = 66 ≠ 2 = 230 mod 114
m=115: 180 mod 115 = 65 ≠ 0 = 230 mod 115
m=116: 180 mod 116 = 64 ≠ 114 = 230 mod 116
m=117: 180 mod 117 = 63 ≠ 113 = 230 mod 117
m=118: 180 mod 118 = 62 ≠ 112 = 230 mod 118
m=119: 180 mod 119 = 61 ≠ 111 = 230 mod 119
m=120: 180 mod 120 = 60 ≠ 110 = 230 mod 120
m=121: 180 mod 121 = 59 ≠ 109 = 230 mod 121
m=122: 180 mod 122 = 58 ≠ 108 = 230 mod 122
m=123: 180 mod 123 = 57 ≠ 107 = 230 mod 123
m=124: 180 mod 124 = 56 ≠ 106 = 230 mod 124
m=125: 180 mod 125 = 55 ≠ 105 = 230 mod 125
m=126: 180 mod 126 = 54 ≠ 104 = 230 mod 126
m=127: 180 mod 127 = 53 ≠ 103 = 230 mod 127
m=128: 180 mod 128 = 52 ≠ 102 = 230 mod 128
m=129: 180 mod 129 = 51 ≠ 101 = 230 mod 129
m=130: 180 mod 130 = 50 ≠ 100 = 230 mod 130
m=131: 180 mod 131 = 49 ≠ 99 = 230 mod 131
m=132: 180 mod 132 = 48 ≠ 98 = 230 mod 132
m=133: 180 mod 133 = 47 ≠ 97 = 230 mod 133
m=134: 180 mod 134 = 46 ≠ 96 = 230 mod 134
m=135: 180 mod 135 = 45 ≠ 95 = 230 mod 135
m=136: 180 mod 136 = 44 ≠ 94 = 230 mod 136
m=137: 180 mod 137 = 43 ≠ 93 = 230 mod 137
m=138: 180 mod 138 = 42 ≠ 92 = 230 mod 138
m=139: 180 mod 139 = 41 ≠ 91 = 230 mod 139
m=140: 180 mod 140 = 40 ≠ 90 = 230 mod 140
m=141: 180 mod 141 = 39 ≠ 89 = 230 mod 141
m=142: 180 mod 142 = 38 ≠ 88 = 230 mod 142
m=143: 180 mod 143 = 37 ≠ 87 = 230 mod 143
m=144: 180 mod 144 = 36 ≠ 86 = 230 mod 144
m=145: 180 mod 145 = 35 ≠ 85 = 230 mod 145
m=146: 180 mod 146 = 34 ≠ 84 = 230 mod 146
m=147: 180 mod 147 = 33 ≠ 83 = 230 mod 147
m=148: 180 mod 148 = 32 ≠ 82 = 230 mod 148
m=149: 180 mod 149 = 31 ≠ 81 = 230 mod 149
m=150: 180 mod 150 = 30 ≠ 80 = 230 mod 150
m=151: 180 mod 151 = 29 ≠ 79 = 230 mod 151
m=152: 180 mod 152 = 28 ≠ 78 = 230 mod 152
m=153: 180 mod 153 = 27 ≠ 77 = 230 mod 153
m=154: 180 mod 154 = 26 ≠ 76 = 230 mod 154
m=155: 180 mod 155 = 25 ≠ 75 = 230 mod 155
m=156: 180 mod 156 = 24 ≠ 74 = 230 mod 156
m=157: 180 mod 157 = 23 ≠ 73 = 230 mod 157
m=158: 180 mod 158 = 22 ≠ 72 = 230 mod 158
m=159: 180 mod 159 = 21 ≠ 71 = 230 mod 159
m=160: 180 mod 160 = 20 ≠ 70 = 230 mod 160
m=161: 180 mod 161 = 19 ≠ 69 = 230 mod 161
m=162: 180 mod 162 = 18 ≠ 68 = 230 mod 162
m=163: 180 mod 163 = 17 ≠ 67 = 230 mod 163
m=164: 180 mod 164 = 16 ≠ 66 = 230 mod 164
m=165: 180 mod 165 = 15 ≠ 65 = 230 mod 165
m=166: 180 mod 166 = 14 ≠ 64 = 230 mod 166
m=167: 180 mod 167 = 13 ≠ 63 = 230 mod 167
m=168: 180 mod 168 = 12 ≠ 62 = 230 mod 168
m=169: 180 mod 169 = 11 ≠ 61 = 230 mod 169
m=170: 180 mod 170 = 10 ≠ 60 = 230 mod 170
m=171: 180 mod 171 = 9 ≠ 59 = 230 mod 171
m=172: 180 mod 172 = 8 ≠ 58 = 230 mod 172
m=173: 180 mod 173 = 7 ≠ 57 = 230 mod 173
m=174: 180 mod 174 = 6 ≠ 56 = 230 mod 174
m=175: 180 mod 175 = 5 ≠ 55 = 230 mod 175
m=176: 180 mod 176 = 4 ≠ 54 = 230 mod 176
m=177: 180 mod 177 = 3 ≠ 53 = 230 mod 177
m=178: 180 mod 178 = 2 ≠ 52 = 230 mod 178
m=179: 180 mod 179 = 1 ≠ 51 = 230 mod 179
m=180: 180 mod 180 = 0 ≠ 50 = 230 mod 180
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 (230 - 180) = 50 bestimmen:
die gesuchten Zahlen sind somit:
2; 5; 10; 25; 50
