Aufgabenbeispiele von MGK Klasse 9
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einfache Modulo Aufgabe
Beispiel:
Bestimme (die kleinste natürliche Zahl für die gilt:) 78 mod 11.
Das nächst kleinere Vielfache von 11 ist 77, weil ja 7 ⋅ 11 = 77 ist.
Also bleibt als Rest eben noch 78 - 77 = 1.
Somit gilt: 78 mod 11 ≡ 1.
Modulo in einem Intervall
Beispiel:
Bestimme eine Zahl n zwischen 40 und 49 für die gilt n ≡ 97 mod 4.
Das nächst kleinere Vielfache von 4 ist 96, weil ja 24 ⋅ 4 = 96 ist.
Also bleibt als Rest eben noch 97 - 96 = 1.
Somit gilt: 97 mod 4 ≡ 1.
Wir suchen also eine Zahl zwischen 40 und 49 für die gilt: n ≡ 1 mod 4.
Dazu suchen wir erstmal ein Vielfaches von 4 in der Nähe von 40, z.B. 40 = 10 ⋅ 4
Jetzt muss die gesuchte Zahl ja aber nicht ≡ 0 mod 4 , sondern ≡ 1 mod 4 sein, also addieren wir noch 1 auf die 40 und erhalten so 41.
Somit gilt: 41 ≡ 97 ≡ 1 mod 4.
Modulo addieren
Beispiel:
Berechne ohne WTR: (12004 + 24005) mod 6.
Um längere Rechnungen zu vermeiden, rechnen wir:
(12004 + 24005) mod 6 ≡ (12004 mod 6 + 24005 mod 6) mod 6.
12004 mod 6 ≡ 4 mod 6 kann man relativ leicht bestimmen, weil ja 12004
= 12000
24005 mod 6 ≡ 5 mod 6 kann man relativ leicht bestimmen, weil ja 24005
= 24000
Somit gilt:
(12004 + 24005) mod 6 ≡ (4 + 5) mod 6 ≡ 9 mod 6 ≡ 3 mod 6.
Modulo multiplizieren
Beispiel:
Berechne ohne WTR: (72 ⋅ 23) mod 4.
Um längere Rechnungen zu vermeiden, rechnen wir:
(72 ⋅ 23) mod 4 ≡ (72 mod 4 ⋅ 23 mod 4) mod 4.
72 mod 4 ≡ 0 mod 4 kann man relativ leicht bestimmen, weil ja 72 = 72 + 0 = 18 ⋅ 4 + 0 ist.
23 mod 4 ≡ 3 mod 4 kann man relativ leicht bestimmen, weil ja 23 = 20 + 3 = 5 ⋅ 4 + 3 ist.
Somit gilt:
(72 ⋅ 23) mod 4 ≡ (0 ⋅ 3) mod 4 ≡ 0 mod 4.
gemeinsame Modulos finden
Beispiel:
Finde alle natürlichen Zahlen m ≥ 2, für die gilt :
27 mod m = 39 mod m.
1. (etwas umständliche) Möglichkeit:
Wir probieren einfach alle natürliche Zahlen m<= 27 aus, ob zufällig 27 mod m = 39 mod m gilt:
m=2: 27 mod 2 = 1 = 1 = 39 mod 2
m=3: 27 mod 3 = 0 = 0 = 39 mod 3
m=4: 27 mod 4 = 3 = 3 = 39 mod 4
m=5: 27 mod 5 = 2 ≠ 4 = 39 mod 5
m=6: 27 mod 6 = 3 = 3 = 39 mod 6
m=7: 27 mod 7 = 6 ≠ 4 = 39 mod 7
m=8: 27 mod 8 = 3 ≠ 7 = 39 mod 8
m=9: 27 mod 9 = 0 ≠ 3 = 39 mod 9
m=10: 27 mod 10 = 7 ≠ 9 = 39 mod 10
m=11: 27 mod 11 = 5 ≠ 6 = 39 mod 11
m=12: 27 mod 12 = 3 = 3 = 39 mod 12
m=13: 27 mod 13 = 1 ≠ 0 = 39 mod 13
m=14: 27 mod 14 = 13 ≠ 11 = 39 mod 14
m=15: 27 mod 15 = 12 ≠ 9 = 39 mod 15
m=16: 27 mod 16 = 11 ≠ 7 = 39 mod 16
m=17: 27 mod 17 = 10 ≠ 5 = 39 mod 17
m=18: 27 mod 18 = 9 ≠ 3 = 39 mod 18
m=19: 27 mod 19 = 8 ≠ 1 = 39 mod 19
m=20: 27 mod 20 = 7 ≠ 19 = 39 mod 20
m=21: 27 mod 21 = 6 ≠ 18 = 39 mod 21
m=22: 27 mod 22 = 5 ≠ 17 = 39 mod 22
m=23: 27 mod 23 = 4 ≠ 16 = 39 mod 23
m=24: 27 mod 24 = 3 ≠ 15 = 39 mod 24
m=25: 27 mod 25 = 2 ≠ 14 = 39 mod 25
m=26: 27 mod 26 = 1 ≠ 13 = 39 mod 26
m=27: 27 mod 27 = 0 ≠ 12 = 39 mod 27
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 (39 - 27) = 12 bestimmen:
die gesuchten Zahlen sind somit:
2; 3; 4; 6; 12
