Aufgabenbeispiele von MGK Klasse 9
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einfache Modulo Aufgabe
Beispiel:
Bestimme (die kleinste natürliche Zahl für die gilt:) 80 mod 8.
Das nächst kleinere Vielfache von 8 ist 80, weil ja 10 ⋅ 8 = 80 ist.
Also bleibt als Rest eben noch 80 - 80 = 0.
Somit gilt: 80 mod 8 ≡ 0.
Modulo in einem Intervall
Beispiel:
Bestimme eine Zahl n zwischen 30 und 39 für die gilt n ≡ 45 mod 9.
Das nächst kleinere Vielfache von 9 ist 45, weil ja 5 ⋅ 9 = 45 ist.
Also bleibt als Rest eben noch 45 - 45 = 0.
Somit gilt: 45 mod 9 ≡ 0.
Wir suchen also eine Zahl zwischen 30 und 39 für die gilt: n ≡ 0 mod 9.
Dazu suchen wir einfach ein Vielfaches von 9 in der Nähe von 30, z.B. 36 = 4 ⋅ 9
Somit gilt: 36 ≡ 45 ≡ 0 mod 9.
Modulo addieren
Beispiel:
Berechne ohne WTR: (12002 + 8004) mod 4.
Um längere Rechnungen zu vermeiden, rechnen wir:
(12002 + 8004) mod 4 ≡ (12002 mod 4 + 8004 mod 4) mod 4.
12002 mod 4 ≡ 2 mod 4 kann man relativ leicht bestimmen, weil ja 12002
= 12000
8004 mod 4 ≡ 0 mod 4 kann man relativ leicht bestimmen, weil ja 8004
= 8000
Somit gilt:
(12002 + 8004) mod 4 ≡ (2 + 0) mod 4 ≡ 2 mod 4.
Modulo multiplizieren
Beispiel:
Berechne ohne WTR: (79 ⋅ 82) mod 3.
Um längere Rechnungen zu vermeiden, rechnen wir:
(79 ⋅ 82) mod 3 ≡ (79 mod 3 ⋅ 82 mod 3) mod 3.
79 mod 3 ≡ 1 mod 3 kann man relativ leicht bestimmen, weil ja 79 = 78 + 1 = 26 ⋅ 3 + 1 ist.
82 mod 3 ≡ 1 mod 3 kann man relativ leicht bestimmen, weil ja 82 = 81 + 1 = 27 ⋅ 3 + 1 ist.
Somit gilt:
(79 ⋅ 82) mod 3 ≡ (1 ⋅ 1) mod 3 ≡ 1 mod 3.
gemeinsame Modulos finden
Beispiel:
Finde alle natürlichen Zahlen m ≥ 2, für die gilt :
19 mod m = 28 mod m.
1. (etwas umständliche) Möglichkeit:
Wir probieren einfach alle natürliche Zahlen m<= 19 aus, ob zufällig 19 mod m = 28 mod m gilt:
m=2: 19 mod 2 = 1 ≠ 0 = 28 mod 2
m=3: 19 mod 3 = 1 = 1 = 28 mod 3
m=4: 19 mod 4 = 3 ≠ 0 = 28 mod 4
m=5: 19 mod 5 = 4 ≠ 3 = 28 mod 5
m=6: 19 mod 6 = 1 ≠ 4 = 28 mod 6
m=7: 19 mod 7 = 5 ≠ 0 = 28 mod 7
m=8: 19 mod 8 = 3 ≠ 4 = 28 mod 8
m=9: 19 mod 9 = 1 = 1 = 28 mod 9
m=10: 19 mod 10 = 9 ≠ 8 = 28 mod 10
m=11: 19 mod 11 = 8 ≠ 6 = 28 mod 11
m=12: 19 mod 12 = 7 ≠ 4 = 28 mod 12
m=13: 19 mod 13 = 6 ≠ 2 = 28 mod 13
m=14: 19 mod 14 = 5 ≠ 0 = 28 mod 14
m=15: 19 mod 15 = 4 ≠ 13 = 28 mod 15
m=16: 19 mod 16 = 3 ≠ 12 = 28 mod 16
m=17: 19 mod 17 = 2 ≠ 11 = 28 mod 17
m=18: 19 mod 18 = 1 ≠ 10 = 28 mod 18
m=19: 19 mod 19 = 0 ≠ 9 = 28 mod 19
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 (28 - 19) = 9 bestimmen:
die gesuchten Zahlen sind somit:
3; 9
