Aufgabenbeispiele von MGK Klasse 9
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einfache Modulo Aufgabe
Beispiel:
Bestimme (die kleinste natürliche Zahl für die gilt:) 85 mod 4.
Das nächst kleinere Vielfache von 4 ist 84, weil ja 21 ⋅ 4 = 84 ist.
Also bleibt als Rest eben noch 85 - 84 = 1.
Somit gilt: 85 mod 4 ≡ 1.
Modulo in einem Intervall
Beispiel:
Bestimme eine Zahl n zwischen 70 und 79 für die gilt n ≡ 58 mod 5.
Das nächst kleinere Vielfache von 5 ist 55, weil ja 11 ⋅ 5 = 55 ist.
Also bleibt als Rest eben noch 58 - 55 = 3.
Somit gilt: 58 mod 5 ≡ 3.
Wir suchen also eine Zahl zwischen 70 und 79 für die gilt: n ≡ 3 mod 5.
Dazu suchen wir erstmal ein Vielfaches von 5 in der Nähe von 70, z.B. 70 = 14 ⋅ 5
Jetzt muss die gesuchte Zahl ja aber nicht ≡ 0 mod 5 , sondern ≡ 3 mod 5 sein, also addieren wir noch 3 auf die 70 und erhalten so 73.
Somit gilt: 73 ≡ 58 ≡ 3 mod 5.
Modulo addieren
Beispiel:
Berechne ohne WTR: (121 + 3997) mod 4.
Um längere Rechnungen zu vermeiden, rechnen wir:
(121 + 3997) mod 4 ≡ (121 mod 4 + 3997 mod 4) mod 4.
121 mod 4 ≡ 1 mod 4 kann man relativ leicht bestimmen, weil ja 121
= 120
3997 mod 4 ≡ 1 mod 4 kann man relativ leicht bestimmen, weil ja 3997
= 3000
Somit gilt:
(121 + 3997) mod 4 ≡ (1 + 1) mod 4 ≡ 2 mod 4.
Modulo multiplizieren
Beispiel:
Berechne ohne WTR: (73 ⋅ 24) mod 5.
Um längere Rechnungen zu vermeiden, rechnen wir:
(73 ⋅ 24) mod 5 ≡ (73 mod 5 ⋅ 24 mod 5) mod 5.
73 mod 5 ≡ 3 mod 5 kann man relativ leicht bestimmen, weil ja 73 = 70 + 3 = 14 ⋅ 5 + 3 ist.
24 mod 5 ≡ 4 mod 5 kann man relativ leicht bestimmen, weil ja 24 = 20 + 4 = 4 ⋅ 5 + 4 ist.
Somit gilt:
(73 ⋅ 24) mod 5 ≡ (3 ⋅ 4) mod 5 ≡ 12 mod 5 ≡ 2 mod 5.
gemeinsame Modulos finden
Beispiel:
Finde alle natürlichen Zahlen m ≥ 2, für die gilt :
110 mod m = 155 mod m.
1. (etwas umständliche) Möglichkeit:
Wir probieren einfach alle natürliche Zahlen m<= 110 aus, ob zufällig 110 mod m = 155 mod m gilt:
m=2: 110 mod 2 = 0 ≠ 1 = 155 mod 2
m=3: 110 mod 3 = 2 = 2 = 155 mod 3
m=4: 110 mod 4 = 2 ≠ 3 = 155 mod 4
m=5: 110 mod 5 = 0 = 0 = 155 mod 5
m=6: 110 mod 6 = 2 ≠ 5 = 155 mod 6
m=7: 110 mod 7 = 5 ≠ 1 = 155 mod 7
m=8: 110 mod 8 = 6 ≠ 3 = 155 mod 8
m=9: 110 mod 9 = 2 = 2 = 155 mod 9
m=10: 110 mod 10 = 0 ≠ 5 = 155 mod 10
m=11: 110 mod 11 = 0 ≠ 1 = 155 mod 11
m=12: 110 mod 12 = 2 ≠ 11 = 155 mod 12
m=13: 110 mod 13 = 6 ≠ 12 = 155 mod 13
m=14: 110 mod 14 = 12 ≠ 1 = 155 mod 14
m=15: 110 mod 15 = 5 = 5 = 155 mod 15
m=16: 110 mod 16 = 14 ≠ 11 = 155 mod 16
m=17: 110 mod 17 = 8 ≠ 2 = 155 mod 17
m=18: 110 mod 18 = 2 ≠ 11 = 155 mod 18
m=19: 110 mod 19 = 15 ≠ 3 = 155 mod 19
m=20: 110 mod 20 = 10 ≠ 15 = 155 mod 20
m=21: 110 mod 21 = 5 ≠ 8 = 155 mod 21
m=22: 110 mod 22 = 0 ≠ 1 = 155 mod 22
m=23: 110 mod 23 = 18 ≠ 17 = 155 mod 23
m=24: 110 mod 24 = 14 ≠ 11 = 155 mod 24
m=25: 110 mod 25 = 10 ≠ 5 = 155 mod 25
m=26: 110 mod 26 = 6 ≠ 25 = 155 mod 26
m=27: 110 mod 27 = 2 ≠ 20 = 155 mod 27
m=28: 110 mod 28 = 26 ≠ 15 = 155 mod 28
m=29: 110 mod 29 = 23 ≠ 10 = 155 mod 29
m=30: 110 mod 30 = 20 ≠ 5 = 155 mod 30
m=31: 110 mod 31 = 17 ≠ 0 = 155 mod 31
m=32: 110 mod 32 = 14 ≠ 27 = 155 mod 32
m=33: 110 mod 33 = 11 ≠ 23 = 155 mod 33
m=34: 110 mod 34 = 8 ≠ 19 = 155 mod 34
m=35: 110 mod 35 = 5 ≠ 15 = 155 mod 35
m=36: 110 mod 36 = 2 ≠ 11 = 155 mod 36
m=37: 110 mod 37 = 36 ≠ 7 = 155 mod 37
m=38: 110 mod 38 = 34 ≠ 3 = 155 mod 38
m=39: 110 mod 39 = 32 ≠ 38 = 155 mod 39
m=40: 110 mod 40 = 30 ≠ 35 = 155 mod 40
m=41: 110 mod 41 = 28 ≠ 32 = 155 mod 41
m=42: 110 mod 42 = 26 ≠ 29 = 155 mod 42
m=43: 110 mod 43 = 24 ≠ 26 = 155 mod 43
m=44: 110 mod 44 = 22 ≠ 23 = 155 mod 44
m=45: 110 mod 45 = 20 = 20 = 155 mod 45
m=46: 110 mod 46 = 18 ≠ 17 = 155 mod 46
m=47: 110 mod 47 = 16 ≠ 14 = 155 mod 47
m=48: 110 mod 48 = 14 ≠ 11 = 155 mod 48
m=49: 110 mod 49 = 12 ≠ 8 = 155 mod 49
m=50: 110 mod 50 = 10 ≠ 5 = 155 mod 50
m=51: 110 mod 51 = 8 ≠ 2 = 155 mod 51
m=52: 110 mod 52 = 6 ≠ 51 = 155 mod 52
m=53: 110 mod 53 = 4 ≠ 49 = 155 mod 53
m=54: 110 mod 54 = 2 ≠ 47 = 155 mod 54
m=55: 110 mod 55 = 0 ≠ 45 = 155 mod 55
m=56: 110 mod 56 = 54 ≠ 43 = 155 mod 56
m=57: 110 mod 57 = 53 ≠ 41 = 155 mod 57
m=58: 110 mod 58 = 52 ≠ 39 = 155 mod 58
m=59: 110 mod 59 = 51 ≠ 37 = 155 mod 59
m=60: 110 mod 60 = 50 ≠ 35 = 155 mod 60
m=61: 110 mod 61 = 49 ≠ 33 = 155 mod 61
m=62: 110 mod 62 = 48 ≠ 31 = 155 mod 62
m=63: 110 mod 63 = 47 ≠ 29 = 155 mod 63
m=64: 110 mod 64 = 46 ≠ 27 = 155 mod 64
m=65: 110 mod 65 = 45 ≠ 25 = 155 mod 65
m=66: 110 mod 66 = 44 ≠ 23 = 155 mod 66
m=67: 110 mod 67 = 43 ≠ 21 = 155 mod 67
m=68: 110 mod 68 = 42 ≠ 19 = 155 mod 68
m=69: 110 mod 69 = 41 ≠ 17 = 155 mod 69
m=70: 110 mod 70 = 40 ≠ 15 = 155 mod 70
m=71: 110 mod 71 = 39 ≠ 13 = 155 mod 71
m=72: 110 mod 72 = 38 ≠ 11 = 155 mod 72
m=73: 110 mod 73 = 37 ≠ 9 = 155 mod 73
m=74: 110 mod 74 = 36 ≠ 7 = 155 mod 74
m=75: 110 mod 75 = 35 ≠ 5 = 155 mod 75
m=76: 110 mod 76 = 34 ≠ 3 = 155 mod 76
m=77: 110 mod 77 = 33 ≠ 1 = 155 mod 77
m=78: 110 mod 78 = 32 ≠ 77 = 155 mod 78
m=79: 110 mod 79 = 31 ≠ 76 = 155 mod 79
m=80: 110 mod 80 = 30 ≠ 75 = 155 mod 80
m=81: 110 mod 81 = 29 ≠ 74 = 155 mod 81
m=82: 110 mod 82 = 28 ≠ 73 = 155 mod 82
m=83: 110 mod 83 = 27 ≠ 72 = 155 mod 83
m=84: 110 mod 84 = 26 ≠ 71 = 155 mod 84
m=85: 110 mod 85 = 25 ≠ 70 = 155 mod 85
m=86: 110 mod 86 = 24 ≠ 69 = 155 mod 86
m=87: 110 mod 87 = 23 ≠ 68 = 155 mod 87
m=88: 110 mod 88 = 22 ≠ 67 = 155 mod 88
m=89: 110 mod 89 = 21 ≠ 66 = 155 mod 89
m=90: 110 mod 90 = 20 ≠ 65 = 155 mod 90
m=91: 110 mod 91 = 19 ≠ 64 = 155 mod 91
m=92: 110 mod 92 = 18 ≠ 63 = 155 mod 92
m=93: 110 mod 93 = 17 ≠ 62 = 155 mod 93
m=94: 110 mod 94 = 16 ≠ 61 = 155 mod 94
m=95: 110 mod 95 = 15 ≠ 60 = 155 mod 95
m=96: 110 mod 96 = 14 ≠ 59 = 155 mod 96
m=97: 110 mod 97 = 13 ≠ 58 = 155 mod 97
m=98: 110 mod 98 = 12 ≠ 57 = 155 mod 98
m=99: 110 mod 99 = 11 ≠ 56 = 155 mod 99
m=100: 110 mod 100 = 10 ≠ 55 = 155 mod 100
m=101: 110 mod 101 = 9 ≠ 54 = 155 mod 101
m=102: 110 mod 102 = 8 ≠ 53 = 155 mod 102
m=103: 110 mod 103 = 7 ≠ 52 = 155 mod 103
m=104: 110 mod 104 = 6 ≠ 51 = 155 mod 104
m=105: 110 mod 105 = 5 ≠ 50 = 155 mod 105
m=106: 110 mod 106 = 4 ≠ 49 = 155 mod 106
m=107: 110 mod 107 = 3 ≠ 48 = 155 mod 107
m=108: 110 mod 108 = 2 ≠ 47 = 155 mod 108
m=109: 110 mod 109 = 1 ≠ 46 = 155 mod 109
m=110: 110 mod 110 = 0 ≠ 45 = 155 mod 110
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 (155 - 110) = 45 bestimmen:
die gesuchten Zahlen sind somit:
3; 5; 9; 15; 45
