Aufgabenbeispiele von MGK Klasse 9
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einfache Modulo Aufgabe
Beispiel:
Bestimme (die kleinste natürliche Zahl für die gilt:) 36 mod 8.
Das nächst kleinere Vielfache von 8 ist 32, weil ja 4 ⋅ 8 = 32 ist.
Also bleibt als Rest eben noch 36 - 32 = 4.
Somit gilt: 36 mod 8 ≡ 4.
Modulo in einem Intervall
Beispiel:
Bestimme eine Zahl n zwischen 60 und 69 für die gilt n ≡ 97 mod 5.
Das nächst kleinere Vielfache von 5 ist 95, weil ja 19 ⋅ 5 = 95 ist.
Also bleibt als Rest eben noch 97 - 95 = 2.
Somit gilt: 97 mod 5 ≡ 2.
Wir suchen also eine Zahl zwischen 60 und 69 für die gilt: n ≡ 2 mod 5.
Dazu suchen wir erstmal ein Vielfaches von 5 in der Nähe von 60, z.B. 60 = 12 ⋅ 5
Jetzt muss die gesuchte Zahl ja aber nicht ≡ 0 mod 5 , sondern ≡ 2 mod 5 sein, also addieren wir noch 2 auf die 60 und erhalten so 62.
Somit gilt: 62 ≡ 97 ≡ 2 mod 5.
Modulo addieren
Beispiel:
Berechne ohne WTR: (177 + 18004) mod 6.
Um längere Rechnungen zu vermeiden, rechnen wir:
(177 + 18004) mod 6 ≡ (177 mod 6 + 18004 mod 6) mod 6.
177 mod 6 ≡ 3 mod 6 kann man relativ leicht bestimmen, weil ja 177
= 180
18004 mod 6 ≡ 4 mod 6 kann man relativ leicht bestimmen, weil ja 18004
= 18000
Somit gilt:
(177 + 18004) mod 6 ≡ (3 + 4) mod 6 ≡ 7 mod 6 ≡ 1 mod 6.
Modulo multiplizieren
Beispiel:
Berechne ohne WTR: (97 ⋅ 27) mod 6.
Um längere Rechnungen zu vermeiden, rechnen wir:
(97 ⋅ 27) mod 6 ≡ (97 mod 6 ⋅ 27 mod 6) mod 6.
97 mod 6 ≡ 1 mod 6 kann man relativ leicht bestimmen, weil ja 97 = 96 + 1 = 16 ⋅ 6 + 1 ist.
27 mod 6 ≡ 3 mod 6 kann man relativ leicht bestimmen, weil ja 27 = 24 + 3 = 4 ⋅ 6 + 3 ist.
Somit gilt:
(97 ⋅ 27) mod 6 ≡ (1 ⋅ 3) mod 6 ≡ 3 mod 6.
gemeinsame Modulos finden
Beispiel:
Finde alle natürlichen Zahlen m ≥ 2, für die gilt :
21 mod m = 29 mod m.
1. (etwas umständliche) Möglichkeit:
Wir probieren einfach alle natürliche Zahlen m<= 21 aus, ob zufällig 21 mod m = 29 mod m gilt:
m=2: 21 mod 2 = 1 = 1 = 29 mod 2
m=3: 21 mod 3 = 0 ≠ 2 = 29 mod 3
m=4: 21 mod 4 = 1 = 1 = 29 mod 4
m=5: 21 mod 5 = 1 ≠ 4 = 29 mod 5
m=6: 21 mod 6 = 3 ≠ 5 = 29 mod 6
m=7: 21 mod 7 = 0 ≠ 1 = 29 mod 7
m=8: 21 mod 8 = 5 = 5 = 29 mod 8
m=9: 21 mod 9 = 3 ≠ 2 = 29 mod 9
m=10: 21 mod 10 = 1 ≠ 9 = 29 mod 10
m=11: 21 mod 11 = 10 ≠ 7 = 29 mod 11
m=12: 21 mod 12 = 9 ≠ 5 = 29 mod 12
m=13: 21 mod 13 = 8 ≠ 3 = 29 mod 13
m=14: 21 mod 14 = 7 ≠ 1 = 29 mod 14
m=15: 21 mod 15 = 6 ≠ 14 = 29 mod 15
m=16: 21 mod 16 = 5 ≠ 13 = 29 mod 16
m=17: 21 mod 17 = 4 ≠ 12 = 29 mod 17
m=18: 21 mod 18 = 3 ≠ 11 = 29 mod 18
m=19: 21 mod 19 = 2 ≠ 10 = 29 mod 19
m=20: 21 mod 20 = 1 ≠ 9 = 29 mod 20
m=21: 21 mod 21 = 0 ≠ 8 = 29 mod 21
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 (29 - 21) = 8 bestimmen:
die gesuchten Zahlen sind somit:
2; 4; 8
