Aufgabenbeispiele von MGK Klasse 9
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einfache Modulo Aufgabe
Beispiel:
Bestimme (die kleinste natürliche Zahl für die gilt:) 23 mod 7.
Das nächst kleinere Vielfache von 7 ist 21, weil ja 3 ⋅ 7 = 21 ist.
Also bleibt als Rest eben noch 23 - 21 = 2.
Somit gilt: 23 mod 7 ≡ 2.
Modulo in einem Intervall
Beispiel:
Bestimme eine Zahl n zwischen 30 und 39 für die gilt n ≡ 90 mod 3.
Das nächst kleinere Vielfache von 3 ist 90, weil ja 30 ⋅ 3 = 90 ist.
Also bleibt als Rest eben noch 90 - 90 = 0.
Somit gilt: 90 mod 3 ≡ 0.
Wir suchen also eine Zahl zwischen 30 und 39 für die gilt: n ≡ 0 mod 3.
Dazu suchen wir einfach ein Vielfaches von 3 in der Nähe von 30, z.B. 30 = 10 ⋅ 3
Somit gilt: 30 ≡ 90 ≡ 0 mod 3.
Modulo addieren
Beispiel:
Berechne ohne WTR: (15003 + 90) mod 3.
Um längere Rechnungen zu vermeiden, rechnen wir:
(15003 + 90) mod 3 ≡ (15003 mod 3 + 90 mod 3) mod 3.
15003 mod 3 ≡ 0 mod 3 kann man relativ leicht bestimmen, weil ja 15003
= 15000
90 mod 3 ≡ 0 mod 3 kann man relativ leicht bestimmen, weil ja 90
= 90
Somit gilt:
(15003 + 90) mod 3 ≡ (0 + 0) mod 3 ≡ 0 mod 3.
Modulo multiplizieren
Beispiel:
Berechne ohne WTR: (44 ⋅ 93) mod 10.
Um längere Rechnungen zu vermeiden, rechnen wir:
(44 ⋅ 93) mod 10 ≡ (44 mod 10 ⋅ 93 mod 10) mod 10.
44 mod 10 ≡ 4 mod 10 kann man relativ leicht bestimmen, weil ja 44 = 40 + 4 = 4 ⋅ 10 + 4 ist.
93 mod 10 ≡ 3 mod 10 kann man relativ leicht bestimmen, weil ja 93 = 90 + 3 = 9 ⋅ 10 + 3 ist.
Somit gilt:
(44 ⋅ 93) mod 10 ≡ (4 ⋅ 3) mod 10 ≡ 12 mod 10 ≡ 2 mod 10.
gemeinsame Modulos finden
Beispiel:
Finde alle natürlichen Zahlen m ≥ 2, für die gilt :
176 mod m = 221 mod m.
1. (etwas umständliche) Möglichkeit:
Wir probieren einfach alle natürliche Zahlen m<= 176 aus, ob zufällig 176 mod m = 221 mod m gilt:
m=2: 176 mod 2 = 0 ≠ 1 = 221 mod 2
m=3: 176 mod 3 = 2 = 2 = 221 mod 3
m=4: 176 mod 4 = 0 ≠ 1 = 221 mod 4
m=5: 176 mod 5 = 1 = 1 = 221 mod 5
m=6: 176 mod 6 = 2 ≠ 5 = 221 mod 6
m=7: 176 mod 7 = 1 ≠ 4 = 221 mod 7
m=8: 176 mod 8 = 0 ≠ 5 = 221 mod 8
m=9: 176 mod 9 = 5 = 5 = 221 mod 9
m=10: 176 mod 10 = 6 ≠ 1 = 221 mod 10
m=11: 176 mod 11 = 0 ≠ 1 = 221 mod 11
m=12: 176 mod 12 = 8 ≠ 5 = 221 mod 12
m=13: 176 mod 13 = 7 ≠ 0 = 221 mod 13
m=14: 176 mod 14 = 8 ≠ 11 = 221 mod 14
m=15: 176 mod 15 = 11 = 11 = 221 mod 15
m=16: 176 mod 16 = 0 ≠ 13 = 221 mod 16
m=17: 176 mod 17 = 6 ≠ 0 = 221 mod 17
m=18: 176 mod 18 = 14 ≠ 5 = 221 mod 18
m=19: 176 mod 19 = 5 ≠ 12 = 221 mod 19
m=20: 176 mod 20 = 16 ≠ 1 = 221 mod 20
m=21: 176 mod 21 = 8 ≠ 11 = 221 mod 21
m=22: 176 mod 22 = 0 ≠ 1 = 221 mod 22
m=23: 176 mod 23 = 15 ≠ 14 = 221 mod 23
m=24: 176 mod 24 = 8 ≠ 5 = 221 mod 24
m=25: 176 mod 25 = 1 ≠ 21 = 221 mod 25
m=26: 176 mod 26 = 20 ≠ 13 = 221 mod 26
m=27: 176 mod 27 = 14 ≠ 5 = 221 mod 27
m=28: 176 mod 28 = 8 ≠ 25 = 221 mod 28
m=29: 176 mod 29 = 2 ≠ 18 = 221 mod 29
m=30: 176 mod 30 = 26 ≠ 11 = 221 mod 30
m=31: 176 mod 31 = 21 ≠ 4 = 221 mod 31
m=32: 176 mod 32 = 16 ≠ 29 = 221 mod 32
m=33: 176 mod 33 = 11 ≠ 23 = 221 mod 33
m=34: 176 mod 34 = 6 ≠ 17 = 221 mod 34
m=35: 176 mod 35 = 1 ≠ 11 = 221 mod 35
m=36: 176 mod 36 = 32 ≠ 5 = 221 mod 36
m=37: 176 mod 37 = 28 ≠ 36 = 221 mod 37
m=38: 176 mod 38 = 24 ≠ 31 = 221 mod 38
m=39: 176 mod 39 = 20 ≠ 26 = 221 mod 39
m=40: 176 mod 40 = 16 ≠ 21 = 221 mod 40
m=41: 176 mod 41 = 12 ≠ 16 = 221 mod 41
m=42: 176 mod 42 = 8 ≠ 11 = 221 mod 42
m=43: 176 mod 43 = 4 ≠ 6 = 221 mod 43
m=44: 176 mod 44 = 0 ≠ 1 = 221 mod 44
m=45: 176 mod 45 = 41 = 41 = 221 mod 45
m=46: 176 mod 46 = 38 ≠ 37 = 221 mod 46
m=47: 176 mod 47 = 35 ≠ 33 = 221 mod 47
m=48: 176 mod 48 = 32 ≠ 29 = 221 mod 48
m=49: 176 mod 49 = 29 ≠ 25 = 221 mod 49
m=50: 176 mod 50 = 26 ≠ 21 = 221 mod 50
m=51: 176 mod 51 = 23 ≠ 17 = 221 mod 51
m=52: 176 mod 52 = 20 ≠ 13 = 221 mod 52
m=53: 176 mod 53 = 17 ≠ 9 = 221 mod 53
m=54: 176 mod 54 = 14 ≠ 5 = 221 mod 54
m=55: 176 mod 55 = 11 ≠ 1 = 221 mod 55
m=56: 176 mod 56 = 8 ≠ 53 = 221 mod 56
m=57: 176 mod 57 = 5 ≠ 50 = 221 mod 57
m=58: 176 mod 58 = 2 ≠ 47 = 221 mod 58
m=59: 176 mod 59 = 58 ≠ 44 = 221 mod 59
m=60: 176 mod 60 = 56 ≠ 41 = 221 mod 60
m=61: 176 mod 61 = 54 ≠ 38 = 221 mod 61
m=62: 176 mod 62 = 52 ≠ 35 = 221 mod 62
m=63: 176 mod 63 = 50 ≠ 32 = 221 mod 63
m=64: 176 mod 64 = 48 ≠ 29 = 221 mod 64
m=65: 176 mod 65 = 46 ≠ 26 = 221 mod 65
m=66: 176 mod 66 = 44 ≠ 23 = 221 mod 66
m=67: 176 mod 67 = 42 ≠ 20 = 221 mod 67
m=68: 176 mod 68 = 40 ≠ 17 = 221 mod 68
m=69: 176 mod 69 = 38 ≠ 14 = 221 mod 69
m=70: 176 mod 70 = 36 ≠ 11 = 221 mod 70
m=71: 176 mod 71 = 34 ≠ 8 = 221 mod 71
m=72: 176 mod 72 = 32 ≠ 5 = 221 mod 72
m=73: 176 mod 73 = 30 ≠ 2 = 221 mod 73
m=74: 176 mod 74 = 28 ≠ 73 = 221 mod 74
m=75: 176 mod 75 = 26 ≠ 71 = 221 mod 75
m=76: 176 mod 76 = 24 ≠ 69 = 221 mod 76
m=77: 176 mod 77 = 22 ≠ 67 = 221 mod 77
m=78: 176 mod 78 = 20 ≠ 65 = 221 mod 78
m=79: 176 mod 79 = 18 ≠ 63 = 221 mod 79
m=80: 176 mod 80 = 16 ≠ 61 = 221 mod 80
m=81: 176 mod 81 = 14 ≠ 59 = 221 mod 81
m=82: 176 mod 82 = 12 ≠ 57 = 221 mod 82
m=83: 176 mod 83 = 10 ≠ 55 = 221 mod 83
m=84: 176 mod 84 = 8 ≠ 53 = 221 mod 84
m=85: 176 mod 85 = 6 ≠ 51 = 221 mod 85
m=86: 176 mod 86 = 4 ≠ 49 = 221 mod 86
m=87: 176 mod 87 = 2 ≠ 47 = 221 mod 87
m=88: 176 mod 88 = 0 ≠ 45 = 221 mod 88
m=89: 176 mod 89 = 87 ≠ 43 = 221 mod 89
m=90: 176 mod 90 = 86 ≠ 41 = 221 mod 90
m=91: 176 mod 91 = 85 ≠ 39 = 221 mod 91
m=92: 176 mod 92 = 84 ≠ 37 = 221 mod 92
m=93: 176 mod 93 = 83 ≠ 35 = 221 mod 93
m=94: 176 mod 94 = 82 ≠ 33 = 221 mod 94
m=95: 176 mod 95 = 81 ≠ 31 = 221 mod 95
m=96: 176 mod 96 = 80 ≠ 29 = 221 mod 96
m=97: 176 mod 97 = 79 ≠ 27 = 221 mod 97
m=98: 176 mod 98 = 78 ≠ 25 = 221 mod 98
m=99: 176 mod 99 = 77 ≠ 23 = 221 mod 99
m=100: 176 mod 100 = 76 ≠ 21 = 221 mod 100
m=101: 176 mod 101 = 75 ≠ 19 = 221 mod 101
m=102: 176 mod 102 = 74 ≠ 17 = 221 mod 102
m=103: 176 mod 103 = 73 ≠ 15 = 221 mod 103
m=104: 176 mod 104 = 72 ≠ 13 = 221 mod 104
m=105: 176 mod 105 = 71 ≠ 11 = 221 mod 105
m=106: 176 mod 106 = 70 ≠ 9 = 221 mod 106
m=107: 176 mod 107 = 69 ≠ 7 = 221 mod 107
m=108: 176 mod 108 = 68 ≠ 5 = 221 mod 108
m=109: 176 mod 109 = 67 ≠ 3 = 221 mod 109
m=110: 176 mod 110 = 66 ≠ 1 = 221 mod 110
m=111: 176 mod 111 = 65 ≠ 110 = 221 mod 111
m=112: 176 mod 112 = 64 ≠ 109 = 221 mod 112
m=113: 176 mod 113 = 63 ≠ 108 = 221 mod 113
m=114: 176 mod 114 = 62 ≠ 107 = 221 mod 114
m=115: 176 mod 115 = 61 ≠ 106 = 221 mod 115
m=116: 176 mod 116 = 60 ≠ 105 = 221 mod 116
m=117: 176 mod 117 = 59 ≠ 104 = 221 mod 117
m=118: 176 mod 118 = 58 ≠ 103 = 221 mod 118
m=119: 176 mod 119 = 57 ≠ 102 = 221 mod 119
m=120: 176 mod 120 = 56 ≠ 101 = 221 mod 120
m=121: 176 mod 121 = 55 ≠ 100 = 221 mod 121
m=122: 176 mod 122 = 54 ≠ 99 = 221 mod 122
m=123: 176 mod 123 = 53 ≠ 98 = 221 mod 123
m=124: 176 mod 124 = 52 ≠ 97 = 221 mod 124
m=125: 176 mod 125 = 51 ≠ 96 = 221 mod 125
m=126: 176 mod 126 = 50 ≠ 95 = 221 mod 126
m=127: 176 mod 127 = 49 ≠ 94 = 221 mod 127
m=128: 176 mod 128 = 48 ≠ 93 = 221 mod 128
m=129: 176 mod 129 = 47 ≠ 92 = 221 mod 129
m=130: 176 mod 130 = 46 ≠ 91 = 221 mod 130
m=131: 176 mod 131 = 45 ≠ 90 = 221 mod 131
m=132: 176 mod 132 = 44 ≠ 89 = 221 mod 132
m=133: 176 mod 133 = 43 ≠ 88 = 221 mod 133
m=134: 176 mod 134 = 42 ≠ 87 = 221 mod 134
m=135: 176 mod 135 = 41 ≠ 86 = 221 mod 135
m=136: 176 mod 136 = 40 ≠ 85 = 221 mod 136
m=137: 176 mod 137 = 39 ≠ 84 = 221 mod 137
m=138: 176 mod 138 = 38 ≠ 83 = 221 mod 138
m=139: 176 mod 139 = 37 ≠ 82 = 221 mod 139
m=140: 176 mod 140 = 36 ≠ 81 = 221 mod 140
m=141: 176 mod 141 = 35 ≠ 80 = 221 mod 141
m=142: 176 mod 142 = 34 ≠ 79 = 221 mod 142
m=143: 176 mod 143 = 33 ≠ 78 = 221 mod 143
m=144: 176 mod 144 = 32 ≠ 77 = 221 mod 144
m=145: 176 mod 145 = 31 ≠ 76 = 221 mod 145
m=146: 176 mod 146 = 30 ≠ 75 = 221 mod 146
m=147: 176 mod 147 = 29 ≠ 74 = 221 mod 147
m=148: 176 mod 148 = 28 ≠ 73 = 221 mod 148
m=149: 176 mod 149 = 27 ≠ 72 = 221 mod 149
m=150: 176 mod 150 = 26 ≠ 71 = 221 mod 150
m=151: 176 mod 151 = 25 ≠ 70 = 221 mod 151
m=152: 176 mod 152 = 24 ≠ 69 = 221 mod 152
m=153: 176 mod 153 = 23 ≠ 68 = 221 mod 153
m=154: 176 mod 154 = 22 ≠ 67 = 221 mod 154
m=155: 176 mod 155 = 21 ≠ 66 = 221 mod 155
m=156: 176 mod 156 = 20 ≠ 65 = 221 mod 156
m=157: 176 mod 157 = 19 ≠ 64 = 221 mod 157
m=158: 176 mod 158 = 18 ≠ 63 = 221 mod 158
m=159: 176 mod 159 = 17 ≠ 62 = 221 mod 159
m=160: 176 mod 160 = 16 ≠ 61 = 221 mod 160
m=161: 176 mod 161 = 15 ≠ 60 = 221 mod 161
m=162: 176 mod 162 = 14 ≠ 59 = 221 mod 162
m=163: 176 mod 163 = 13 ≠ 58 = 221 mod 163
m=164: 176 mod 164 = 12 ≠ 57 = 221 mod 164
m=165: 176 mod 165 = 11 ≠ 56 = 221 mod 165
m=166: 176 mod 166 = 10 ≠ 55 = 221 mod 166
m=167: 176 mod 167 = 9 ≠ 54 = 221 mod 167
m=168: 176 mod 168 = 8 ≠ 53 = 221 mod 168
m=169: 176 mod 169 = 7 ≠ 52 = 221 mod 169
m=170: 176 mod 170 = 6 ≠ 51 = 221 mod 170
m=171: 176 mod 171 = 5 ≠ 50 = 221 mod 171
m=172: 176 mod 172 = 4 ≠ 49 = 221 mod 172
m=173: 176 mod 173 = 3 ≠ 48 = 221 mod 173
m=174: 176 mod 174 = 2 ≠ 47 = 221 mod 174
m=175: 176 mod 175 = 1 ≠ 46 = 221 mod 175
m=176: 176 mod 176 = 0 ≠ 45 = 221 mod 176
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 (221 - 176) = 45 bestimmen:
die gesuchten Zahlen sind somit:
3; 5; 9; 15; 45
