Aufgabenbeispiele von MGK Klasse 9
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einfache Modulo Aufgabe
Beispiel:
Bestimme (die kleinste natürliche Zahl für die gilt:) 60 mod 8.
Das nächst kleinere Vielfache von 8 ist 56, weil ja 7 ⋅ 8 = 56 ist.
Also bleibt als Rest eben noch 60 - 56 = 4.
Somit gilt: 60 mod 8 ≡ 4.
Modulo in einem Intervall
Beispiel:
Bestimme eine Zahl n zwischen 50 und 59 für die gilt n ≡ 99 mod 6.
Das nächst kleinere Vielfache von 6 ist 96, weil ja 16 ⋅ 6 = 96 ist.
Also bleibt als Rest eben noch 99 - 96 = 3.
Somit gilt: 99 mod 6 ≡ 3.
Wir suchen also eine Zahl zwischen 50 und 59 für die gilt: n ≡ 3 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 ≡ 3 mod 6 sein, also addieren wir noch 3 auf die 48 und erhalten so 51.
Somit gilt: 51 ≡ 99 ≡ 3 mod 6.
Modulo addieren
Beispiel:
Berechne ohne WTR: (16000 - 400) mod 4.
Um längere Rechnungen zu vermeiden, rechnen wir:
(16000 - 400) mod 4 ≡ (16000 mod 4 - 400 mod 4) mod 4.
16000 mod 4 ≡ 0 mod 4 kann man relativ leicht bestimmen, weil ja 16000
= 16000
400 mod 4 ≡ 0 mod 4 kann man relativ leicht bestimmen, weil ja 400
= 400
Somit gilt:
(16000 - 400) mod 4 ≡ (0 - 0) mod 4 ≡ 0 mod 4.
Modulo multiplizieren
Beispiel:
Berechne ohne WTR: (99 ⋅ 44) mod 6.
Um längere Rechnungen zu vermeiden, rechnen wir:
(99 ⋅ 44) mod 6 ≡ (99 mod 6 ⋅ 44 mod 6) mod 6.
99 mod 6 ≡ 3 mod 6 kann man relativ leicht bestimmen, weil ja 99 = 96 + 3 = 16 ⋅ 6 + 3 ist.
44 mod 6 ≡ 2 mod 6 kann man relativ leicht bestimmen, weil ja 44 = 42 + 2 = 7 ⋅ 6 + 2 ist.
Somit gilt:
(99 ⋅ 44) mod 6 ≡ (3 ⋅ 2) mod 6 ≡ 6 mod 6 ≡ 0 mod 6.
gemeinsame Modulos finden
Beispiel:
Finde alle natürlichen Zahlen m ≥ 2, für die gilt :
177 mod m = 227 mod m.
1. (etwas umständliche) Möglichkeit:
Wir probieren einfach alle natürliche Zahlen m<= 177 aus, ob zufällig 177 mod m = 227 mod m gilt:
m=2: 177 mod 2 = 1 = 1 = 227 mod 2
m=3: 177 mod 3 = 0 ≠ 2 = 227 mod 3
m=4: 177 mod 4 = 1 ≠ 3 = 227 mod 4
m=5: 177 mod 5 = 2 = 2 = 227 mod 5
m=6: 177 mod 6 = 3 ≠ 5 = 227 mod 6
m=7: 177 mod 7 = 2 ≠ 3 = 227 mod 7
m=8: 177 mod 8 = 1 ≠ 3 = 227 mod 8
m=9: 177 mod 9 = 6 ≠ 2 = 227 mod 9
m=10: 177 mod 10 = 7 = 7 = 227 mod 10
m=11: 177 mod 11 = 1 ≠ 7 = 227 mod 11
m=12: 177 mod 12 = 9 ≠ 11 = 227 mod 12
m=13: 177 mod 13 = 8 ≠ 6 = 227 mod 13
m=14: 177 mod 14 = 9 ≠ 3 = 227 mod 14
m=15: 177 mod 15 = 12 ≠ 2 = 227 mod 15
m=16: 177 mod 16 = 1 ≠ 3 = 227 mod 16
m=17: 177 mod 17 = 7 ≠ 6 = 227 mod 17
m=18: 177 mod 18 = 15 ≠ 11 = 227 mod 18
m=19: 177 mod 19 = 6 ≠ 18 = 227 mod 19
m=20: 177 mod 20 = 17 ≠ 7 = 227 mod 20
m=21: 177 mod 21 = 9 ≠ 17 = 227 mod 21
m=22: 177 mod 22 = 1 ≠ 7 = 227 mod 22
m=23: 177 mod 23 = 16 ≠ 20 = 227 mod 23
m=24: 177 mod 24 = 9 ≠ 11 = 227 mod 24
m=25: 177 mod 25 = 2 = 2 = 227 mod 25
m=26: 177 mod 26 = 21 ≠ 19 = 227 mod 26
m=27: 177 mod 27 = 15 ≠ 11 = 227 mod 27
m=28: 177 mod 28 = 9 ≠ 3 = 227 mod 28
m=29: 177 mod 29 = 3 ≠ 24 = 227 mod 29
m=30: 177 mod 30 = 27 ≠ 17 = 227 mod 30
m=31: 177 mod 31 = 22 ≠ 10 = 227 mod 31
m=32: 177 mod 32 = 17 ≠ 3 = 227 mod 32
m=33: 177 mod 33 = 12 ≠ 29 = 227 mod 33
m=34: 177 mod 34 = 7 ≠ 23 = 227 mod 34
m=35: 177 mod 35 = 2 ≠ 17 = 227 mod 35
m=36: 177 mod 36 = 33 ≠ 11 = 227 mod 36
m=37: 177 mod 37 = 29 ≠ 5 = 227 mod 37
m=38: 177 mod 38 = 25 ≠ 37 = 227 mod 38
m=39: 177 mod 39 = 21 ≠ 32 = 227 mod 39
m=40: 177 mod 40 = 17 ≠ 27 = 227 mod 40
m=41: 177 mod 41 = 13 ≠ 22 = 227 mod 41
m=42: 177 mod 42 = 9 ≠ 17 = 227 mod 42
m=43: 177 mod 43 = 5 ≠ 12 = 227 mod 43
m=44: 177 mod 44 = 1 ≠ 7 = 227 mod 44
m=45: 177 mod 45 = 42 ≠ 2 = 227 mod 45
m=46: 177 mod 46 = 39 ≠ 43 = 227 mod 46
m=47: 177 mod 47 = 36 ≠ 39 = 227 mod 47
m=48: 177 mod 48 = 33 ≠ 35 = 227 mod 48
m=49: 177 mod 49 = 30 ≠ 31 = 227 mod 49
m=50: 177 mod 50 = 27 = 27 = 227 mod 50
m=51: 177 mod 51 = 24 ≠ 23 = 227 mod 51
m=52: 177 mod 52 = 21 ≠ 19 = 227 mod 52
m=53: 177 mod 53 = 18 ≠ 15 = 227 mod 53
m=54: 177 mod 54 = 15 ≠ 11 = 227 mod 54
m=55: 177 mod 55 = 12 ≠ 7 = 227 mod 55
m=56: 177 mod 56 = 9 ≠ 3 = 227 mod 56
m=57: 177 mod 57 = 6 ≠ 56 = 227 mod 57
m=58: 177 mod 58 = 3 ≠ 53 = 227 mod 58
m=59: 177 mod 59 = 0 ≠ 50 = 227 mod 59
m=60: 177 mod 60 = 57 ≠ 47 = 227 mod 60
m=61: 177 mod 61 = 55 ≠ 44 = 227 mod 61
m=62: 177 mod 62 = 53 ≠ 41 = 227 mod 62
m=63: 177 mod 63 = 51 ≠ 38 = 227 mod 63
m=64: 177 mod 64 = 49 ≠ 35 = 227 mod 64
m=65: 177 mod 65 = 47 ≠ 32 = 227 mod 65
m=66: 177 mod 66 = 45 ≠ 29 = 227 mod 66
m=67: 177 mod 67 = 43 ≠ 26 = 227 mod 67
m=68: 177 mod 68 = 41 ≠ 23 = 227 mod 68
m=69: 177 mod 69 = 39 ≠ 20 = 227 mod 69
m=70: 177 mod 70 = 37 ≠ 17 = 227 mod 70
m=71: 177 mod 71 = 35 ≠ 14 = 227 mod 71
m=72: 177 mod 72 = 33 ≠ 11 = 227 mod 72
m=73: 177 mod 73 = 31 ≠ 8 = 227 mod 73
m=74: 177 mod 74 = 29 ≠ 5 = 227 mod 74
m=75: 177 mod 75 = 27 ≠ 2 = 227 mod 75
m=76: 177 mod 76 = 25 ≠ 75 = 227 mod 76
m=77: 177 mod 77 = 23 ≠ 73 = 227 mod 77
m=78: 177 mod 78 = 21 ≠ 71 = 227 mod 78
m=79: 177 mod 79 = 19 ≠ 69 = 227 mod 79
m=80: 177 mod 80 = 17 ≠ 67 = 227 mod 80
m=81: 177 mod 81 = 15 ≠ 65 = 227 mod 81
m=82: 177 mod 82 = 13 ≠ 63 = 227 mod 82
m=83: 177 mod 83 = 11 ≠ 61 = 227 mod 83
m=84: 177 mod 84 = 9 ≠ 59 = 227 mod 84
m=85: 177 mod 85 = 7 ≠ 57 = 227 mod 85
m=86: 177 mod 86 = 5 ≠ 55 = 227 mod 86
m=87: 177 mod 87 = 3 ≠ 53 = 227 mod 87
m=88: 177 mod 88 = 1 ≠ 51 = 227 mod 88
m=89: 177 mod 89 = 88 ≠ 49 = 227 mod 89
m=90: 177 mod 90 = 87 ≠ 47 = 227 mod 90
m=91: 177 mod 91 = 86 ≠ 45 = 227 mod 91
m=92: 177 mod 92 = 85 ≠ 43 = 227 mod 92
m=93: 177 mod 93 = 84 ≠ 41 = 227 mod 93
m=94: 177 mod 94 = 83 ≠ 39 = 227 mod 94
m=95: 177 mod 95 = 82 ≠ 37 = 227 mod 95
m=96: 177 mod 96 = 81 ≠ 35 = 227 mod 96
m=97: 177 mod 97 = 80 ≠ 33 = 227 mod 97
m=98: 177 mod 98 = 79 ≠ 31 = 227 mod 98
m=99: 177 mod 99 = 78 ≠ 29 = 227 mod 99
m=100: 177 mod 100 = 77 ≠ 27 = 227 mod 100
m=101: 177 mod 101 = 76 ≠ 25 = 227 mod 101
m=102: 177 mod 102 = 75 ≠ 23 = 227 mod 102
m=103: 177 mod 103 = 74 ≠ 21 = 227 mod 103
m=104: 177 mod 104 = 73 ≠ 19 = 227 mod 104
m=105: 177 mod 105 = 72 ≠ 17 = 227 mod 105
m=106: 177 mod 106 = 71 ≠ 15 = 227 mod 106
m=107: 177 mod 107 = 70 ≠ 13 = 227 mod 107
m=108: 177 mod 108 = 69 ≠ 11 = 227 mod 108
m=109: 177 mod 109 = 68 ≠ 9 = 227 mod 109
m=110: 177 mod 110 = 67 ≠ 7 = 227 mod 110
m=111: 177 mod 111 = 66 ≠ 5 = 227 mod 111
m=112: 177 mod 112 = 65 ≠ 3 = 227 mod 112
m=113: 177 mod 113 = 64 ≠ 1 = 227 mod 113
m=114: 177 mod 114 = 63 ≠ 113 = 227 mod 114
m=115: 177 mod 115 = 62 ≠ 112 = 227 mod 115
m=116: 177 mod 116 = 61 ≠ 111 = 227 mod 116
m=117: 177 mod 117 = 60 ≠ 110 = 227 mod 117
m=118: 177 mod 118 = 59 ≠ 109 = 227 mod 118
m=119: 177 mod 119 = 58 ≠ 108 = 227 mod 119
m=120: 177 mod 120 = 57 ≠ 107 = 227 mod 120
m=121: 177 mod 121 = 56 ≠ 106 = 227 mod 121
m=122: 177 mod 122 = 55 ≠ 105 = 227 mod 122
m=123: 177 mod 123 = 54 ≠ 104 = 227 mod 123
m=124: 177 mod 124 = 53 ≠ 103 = 227 mod 124
m=125: 177 mod 125 = 52 ≠ 102 = 227 mod 125
m=126: 177 mod 126 = 51 ≠ 101 = 227 mod 126
m=127: 177 mod 127 = 50 ≠ 100 = 227 mod 127
m=128: 177 mod 128 = 49 ≠ 99 = 227 mod 128
m=129: 177 mod 129 = 48 ≠ 98 = 227 mod 129
m=130: 177 mod 130 = 47 ≠ 97 = 227 mod 130
m=131: 177 mod 131 = 46 ≠ 96 = 227 mod 131
m=132: 177 mod 132 = 45 ≠ 95 = 227 mod 132
m=133: 177 mod 133 = 44 ≠ 94 = 227 mod 133
m=134: 177 mod 134 = 43 ≠ 93 = 227 mod 134
m=135: 177 mod 135 = 42 ≠ 92 = 227 mod 135
m=136: 177 mod 136 = 41 ≠ 91 = 227 mod 136
m=137: 177 mod 137 = 40 ≠ 90 = 227 mod 137
m=138: 177 mod 138 = 39 ≠ 89 = 227 mod 138
m=139: 177 mod 139 = 38 ≠ 88 = 227 mod 139
m=140: 177 mod 140 = 37 ≠ 87 = 227 mod 140
m=141: 177 mod 141 = 36 ≠ 86 = 227 mod 141
m=142: 177 mod 142 = 35 ≠ 85 = 227 mod 142
m=143: 177 mod 143 = 34 ≠ 84 = 227 mod 143
m=144: 177 mod 144 = 33 ≠ 83 = 227 mod 144
m=145: 177 mod 145 = 32 ≠ 82 = 227 mod 145
m=146: 177 mod 146 = 31 ≠ 81 = 227 mod 146
m=147: 177 mod 147 = 30 ≠ 80 = 227 mod 147
m=148: 177 mod 148 = 29 ≠ 79 = 227 mod 148
m=149: 177 mod 149 = 28 ≠ 78 = 227 mod 149
m=150: 177 mod 150 = 27 ≠ 77 = 227 mod 150
m=151: 177 mod 151 = 26 ≠ 76 = 227 mod 151
m=152: 177 mod 152 = 25 ≠ 75 = 227 mod 152
m=153: 177 mod 153 = 24 ≠ 74 = 227 mod 153
m=154: 177 mod 154 = 23 ≠ 73 = 227 mod 154
m=155: 177 mod 155 = 22 ≠ 72 = 227 mod 155
m=156: 177 mod 156 = 21 ≠ 71 = 227 mod 156
m=157: 177 mod 157 = 20 ≠ 70 = 227 mod 157
m=158: 177 mod 158 = 19 ≠ 69 = 227 mod 158
m=159: 177 mod 159 = 18 ≠ 68 = 227 mod 159
m=160: 177 mod 160 = 17 ≠ 67 = 227 mod 160
m=161: 177 mod 161 = 16 ≠ 66 = 227 mod 161
m=162: 177 mod 162 = 15 ≠ 65 = 227 mod 162
m=163: 177 mod 163 = 14 ≠ 64 = 227 mod 163
m=164: 177 mod 164 = 13 ≠ 63 = 227 mod 164
m=165: 177 mod 165 = 12 ≠ 62 = 227 mod 165
m=166: 177 mod 166 = 11 ≠ 61 = 227 mod 166
m=167: 177 mod 167 = 10 ≠ 60 = 227 mod 167
m=168: 177 mod 168 = 9 ≠ 59 = 227 mod 168
m=169: 177 mod 169 = 8 ≠ 58 = 227 mod 169
m=170: 177 mod 170 = 7 ≠ 57 = 227 mod 170
m=171: 177 mod 171 = 6 ≠ 56 = 227 mod 171
m=172: 177 mod 172 = 5 ≠ 55 = 227 mod 172
m=173: 177 mod 173 = 4 ≠ 54 = 227 mod 173
m=174: 177 mod 174 = 3 ≠ 53 = 227 mod 174
m=175: 177 mod 175 = 2 ≠ 52 = 227 mod 175
m=176: 177 mod 176 = 1 ≠ 51 = 227 mod 176
m=177: 177 mod 177 = 0 ≠ 50 = 227 mod 177
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 (227 - 177) = 50 bestimmen:
die gesuchten Zahlen sind somit:
2; 5; 10; 25; 50
