Aufgabenbeispiele von MGK Klasse 9

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einfache Modulo Aufgabe

Beispiel:

Bestimme (die kleinste natürliche Zahl für die gilt:) 37 mod 6.

Lösung einblenden

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.

Modulo in einem Intervall

Beispiel:

Bestimme eine Zahl n zwischen 50 und 59 für die gilt n ≡ 20 mod 6.

Lösung einblenden

Das nächst kleinere Vielfache von 6 ist 18, weil ja 3 ⋅ 6 = 18 ist.

Also bleibt als Rest eben noch 20 - 18 = 2.

Somit gilt: 20 mod 6 ≡ 2.

Wir suchen also eine Zahl zwischen 50 und 59 für die gilt: n ≡ 2 mod 6.

Dazu suchen wir erstmal ein Vielfaches von 6 in der Nähe von 50, z.B. 48 = 8 ⋅ 6

Jetzt muss die gesuchte Zahl ja aber nicht ≡ 0 mod 6 , sondern ≡ 2 mod 6 sein, also addieren wir noch 2 auf die 48 und erhalten so 50.

Somit gilt: 50 ≡ 20 ≡ 2 mod 6.

Modulo addieren

Beispiel:

Berechne ohne WTR: (12002 + 4001) mod 4.

Lösung einblenden

Um längere Rechnungen zu vermeiden, rechnen wir:

(12002 + 4001) mod 4 ≡ (12002 mod 4 + 4001 mod 4) mod 4.

12002 mod 4 ≡ 2 mod 4 kann man relativ leicht bestimmen, weil ja 12002 = 12000+2 = 4 ⋅ 3000 +2.

4001 mod 4 ≡ 1 mod 4 kann man relativ leicht bestimmen, weil ja 4001 = 4000+1 = 4 ⋅ 1000 +1.

Somit gilt:

(12002 + 4001) mod 4 ≡ (2 + 1) mod 4 ≡ 3 mod 4.

Modulo multiplizieren

Beispiel:

Berechne ohne WTR: (56 ⋅ 61) mod 4.

Lösung einblenden

Um längere Rechnungen zu vermeiden, rechnen wir:

(56 ⋅ 61) mod 4 ≡ (56 mod 4 ⋅ 61 mod 4) mod 4.

56 mod 4 ≡ 0 mod 4 kann man relativ leicht bestimmen, weil ja 56 = 56 + 0 = 14 ⋅ 4 + 0 ist.

61 mod 4 ≡ 1 mod 4 kann man relativ leicht bestimmen, weil ja 61 = 60 + 1 = 15 ⋅ 4 + 1 ist.

Somit gilt:

(56 ⋅ 61) mod 4 ≡ (0 ⋅ 1) mod 4 ≡ 0 mod 4.

gemeinsame Modulos finden

Beispiel:

Finde alle natürlichen Zahlen m ≥ 2, für die gilt :
30 mod m = 42 mod m.

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1. (etwas umständliche) Möglichkeit:

Wir probieren einfach alle natürliche Zahlen m<= 30 aus, ob zufällig 30 mod m = 42 mod m gilt:

m=2: 30 mod 2 = 0 = 0 = 42 mod 2

m=3: 30 mod 3 = 0 = 0 = 42 mod 3

m=4: 30 mod 4 = 2 = 2 = 42 mod 4

m=5: 30 mod 5 = 0 ≠ 2 = 42 mod 5

m=6: 30 mod 6 = 0 = 0 = 42 mod 6

m=7: 30 mod 7 = 2 ≠ 0 = 42 mod 7

m=8: 30 mod 8 = 6 ≠ 2 = 42 mod 8

m=9: 30 mod 9 = 3 ≠ 6 = 42 mod 9

m=10: 30 mod 10 = 0 ≠ 2 = 42 mod 10

m=11: 30 mod 11 = 8 ≠ 9 = 42 mod 11

m=12: 30 mod 12 = 6 = 6 = 42 mod 12

m=13: 30 mod 13 = 4 ≠ 3 = 42 mod 13

m=14: 30 mod 14 = 2 ≠ 0 = 42 mod 14

m=15: 30 mod 15 = 0 ≠ 12 = 42 mod 15

m=16: 30 mod 16 = 14 ≠ 10 = 42 mod 16

m=17: 30 mod 17 = 13 ≠ 8 = 42 mod 17

m=18: 30 mod 18 = 12 ≠ 6 = 42 mod 18

m=19: 30 mod 19 = 11 ≠ 4 = 42 mod 19

m=20: 30 mod 20 = 10 ≠ 2 = 42 mod 20

m=21: 30 mod 21 = 9 ≠ 0 = 42 mod 21

m=22: 30 mod 22 = 8 ≠ 20 = 42 mod 22

m=23: 30 mod 23 = 7 ≠ 19 = 42 mod 23

m=24: 30 mod 24 = 6 ≠ 18 = 42 mod 24

m=25: 30 mod 25 = 5 ≠ 17 = 42 mod 25

m=26: 30 mod 26 = 4 ≠ 16 = 42 mod 26

m=27: 30 mod 27 = 3 ≠ 15 = 42 mod 27

m=28: 30 mod 28 = 2 ≠ 14 = 42 mod 28

m=29: 30 mod 29 = 1 ≠ 13 = 42 mod 29

m=30: 30 mod 30 = 0 ≠ 12 = 42 mod 30

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 (42 - 30) = 12 bestimmen:

die gesuchten Zahlen sind somit:

2; 3; 4; 6; 12