Aufgabenbeispiele von MGK Klasse 9

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einfache Modulo Aufgabe

Beispiel:

Bestimme (die kleinste natürliche Zahl für die gilt:) 36 mod 8.

Lösung einblenden

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.

Lösung einblenden

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.

Lösung einblenden

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 = 180-3 = 6 ⋅ 30 -3 = 6 ⋅ 30 - 6 + 3.

18004 mod 6 ≡ 4 mod 6 kann man relativ leicht bestimmen, weil ja 18004 = 18000+4 = 6 ⋅ 3000 +4.

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.

Lösung einblenden

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.

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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