Aufgabenbeispiele von MGK Klasse 9
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einfache Modulo Aufgabe
Beispiel:
Bestimme (die kleinste natürliche Zahl für die gilt:) 15 mod 7.
Das nächst kleinere Vielfache von 7 ist 14, weil ja 2 ⋅ 7 = 14 ist.
Also bleibt als Rest eben noch 15 - 14 = 1.
Somit gilt: 15 mod 7 ≡ 1.
Modulo in einem Intervall
Beispiel:
Bestimme eine Zahl n zwischen 50 und 59 für die gilt n ≡ 25 mod 3.
Das nächst kleinere Vielfache von 3 ist 24, weil ja 8 ⋅ 3 = 24 ist.
Also bleibt als Rest eben noch 25 - 24 = 1.
Somit gilt: 25 mod 3 ≡ 1.
Wir suchen also eine Zahl zwischen 50 und 59 für die gilt: n ≡ 1 mod 3.
Dazu suchen wir erstmal ein Vielfaches von 3 in der Nähe von 50, z.B. 51 = 17 ⋅ 3
Jetzt muss die gesuchte Zahl ja aber nicht ≡ 0 mod 3 , sondern ≡ 1 mod 3 sein, also addieren wir noch 1 auf die 51 und erhalten so 52.
Somit gilt: 52 ≡ 25 ≡ 1 mod 3.
Modulo addieren
Beispiel:
Berechne ohne WTR: (13995 - 14004) mod 7.
Um längere Rechnungen zu vermeiden, rechnen wir:
(13995 - 14004) mod 7 ≡ (13995 mod 7 - 14004 mod 7) mod 7.
13995 mod 7 ≡ 2 mod 7 kann man relativ leicht bestimmen, weil ja 13995
= 14000
14004 mod 7 ≡ 4 mod 7 kann man relativ leicht bestimmen, weil ja 14004
= 14000
Somit gilt:
(13995 - 14004) mod 7 ≡ (2 - 4) mod 7 ≡ -2 mod 7 ≡ 5 mod 7.
Modulo multiplizieren
Beispiel:
Berechne ohne WTR: (72 ⋅ 51) mod 8.
Um längere Rechnungen zu vermeiden, rechnen wir:
(72 ⋅ 51) mod 8 ≡ (72 mod 8 ⋅ 51 mod 8) mod 8.
72 mod 8 ≡ 0 mod 8 kann man relativ leicht bestimmen, weil ja 72 = 72 + 0 = 9 ⋅ 8 + 0 ist.
51 mod 8 ≡ 3 mod 8 kann man relativ leicht bestimmen, weil ja 51 = 48 + 3 = 6 ⋅ 8 + 3 ist.
Somit gilt:
(72 ⋅ 51) mod 8 ≡ (0 ⋅ 3) mod 8 ≡ 0 mod 8.
gemeinsame Modulos finden
Beispiel:
Finde alle natürlichen Zahlen m ≥ 2, für die gilt :
30 mod m = 38 mod m.
1. (etwas umständliche) Möglichkeit:
Wir probieren einfach alle natürliche Zahlen m<= 30 aus, ob zufällig 30 mod m = 38 mod m gilt:
m=2: 30 mod 2 = 0 = 0 = 38 mod 2
m=3: 30 mod 3 = 0 ≠ 2 = 38 mod 3
m=4: 30 mod 4 = 2 = 2 = 38 mod 4
m=5: 30 mod 5 = 0 ≠ 3 = 38 mod 5
m=6: 30 mod 6 = 0 ≠ 2 = 38 mod 6
m=7: 30 mod 7 = 2 ≠ 3 = 38 mod 7
m=8: 30 mod 8 = 6 = 6 = 38 mod 8
m=9: 30 mod 9 = 3 ≠ 2 = 38 mod 9
m=10: 30 mod 10 = 0 ≠ 8 = 38 mod 10
m=11: 30 mod 11 = 8 ≠ 5 = 38 mod 11
m=12: 30 mod 12 = 6 ≠ 2 = 38 mod 12
m=13: 30 mod 13 = 4 ≠ 12 = 38 mod 13
m=14: 30 mod 14 = 2 ≠ 10 = 38 mod 14
m=15: 30 mod 15 = 0 ≠ 8 = 38 mod 15
m=16: 30 mod 16 = 14 ≠ 6 = 38 mod 16
m=17: 30 mod 17 = 13 ≠ 4 = 38 mod 17
m=18: 30 mod 18 = 12 ≠ 2 = 38 mod 18
m=19: 30 mod 19 = 11 ≠ 0 = 38 mod 19
m=20: 30 mod 20 = 10 ≠ 18 = 38 mod 20
m=21: 30 mod 21 = 9 ≠ 17 = 38 mod 21
m=22: 30 mod 22 = 8 ≠ 16 = 38 mod 22
m=23: 30 mod 23 = 7 ≠ 15 = 38 mod 23
m=24: 30 mod 24 = 6 ≠ 14 = 38 mod 24
m=25: 30 mod 25 = 5 ≠ 13 = 38 mod 25
m=26: 30 mod 26 = 4 ≠ 12 = 38 mod 26
m=27: 30 mod 27 = 3 ≠ 11 = 38 mod 27
m=28: 30 mod 28 = 2 ≠ 10 = 38 mod 28
m=29: 30 mod 29 = 1 ≠ 9 = 38 mod 29
m=30: 30 mod 30 = 0 ≠ 8 = 38 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 (38 - 30) = 8 bestimmen:
die gesuchten Zahlen sind somit:
2; 4; 8
