Aufgabenbeispiele von MGK Klasse 9
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einfache Modulo Aufgabe
Beispiel:
Bestimme (die kleinste natürliche Zahl für die gilt:) 94 mod 6.
Das nächst kleinere Vielfache von 6 ist 90, weil ja 15 ⋅ 6 = 90 ist.
Also bleibt als Rest eben noch 94 - 90 = 4.
Somit gilt: 94 mod 6 ≡ 4.
Modulo in einem Intervall
Beispiel:
Bestimme eine Zahl n zwischen 70 und 79 für die gilt n ≡ 34 mod 5.
Das nächst kleinere Vielfache von 5 ist 30, weil ja 6 ⋅ 5 = 30 ist.
Also bleibt als Rest eben noch 34 - 30 = 4.
Somit gilt: 34 mod 5 ≡ 4.
Wir suchen also eine Zahl zwischen 70 und 79 für die gilt: n ≡ 4 mod 5.
Dazu suchen wir erstmal ein Vielfaches von 5 in der Nähe von 70, z.B. 70 = 14 ⋅ 5
Jetzt muss die gesuchte Zahl ja aber nicht ≡ 0 mod 5 , sondern ≡ 4 mod 5 sein, also addieren wir noch 4 auf die 70 und erhalten so 74.
Somit gilt: 74 ≡ 34 ≡ 4 mod 5.
Modulo addieren
Beispiel:
Berechne ohne WTR: (123 + 2402) mod 6.
Um längere Rechnungen zu vermeiden, rechnen wir:
(123 + 2402) mod 6 ≡ (123 mod 6 + 2402 mod 6) mod 6.
123 mod 6 ≡ 3 mod 6 kann man relativ leicht bestimmen, weil ja 123
= 120
2402 mod 6 ≡ 2 mod 6 kann man relativ leicht bestimmen, weil ja 2402
= 2400
Somit gilt:
(123 + 2402) mod 6 ≡ (3 + 2) mod 6 ≡ 5 mod 6.
Modulo multiplizieren
Beispiel:
Berechne ohne WTR: (26 ⋅ 87) mod 7.
Um längere Rechnungen zu vermeiden, rechnen wir:
(26 ⋅ 87) mod 7 ≡ (26 mod 7 ⋅ 87 mod 7) mod 7.
26 mod 7 ≡ 5 mod 7 kann man relativ leicht bestimmen, weil ja 26 = 21 + 5 = 3 ⋅ 7 + 5 ist.
87 mod 7 ≡ 3 mod 7 kann man relativ leicht bestimmen, weil ja 87 = 84 + 3 = 12 ⋅ 7 + 3 ist.
Somit gilt:
(26 ⋅ 87) mod 7 ≡ (5 ⋅ 3) mod 7 ≡ 15 mod 7 ≡ 1 mod 7.
gemeinsame Modulos finden
Beispiel:
Finde alle natürlichen Zahlen m ≥ 2, für die gilt :
27 mod m = 36 mod m.
1. (etwas umständliche) Möglichkeit:
Wir probieren einfach alle natürliche Zahlen m<= 27 aus, ob zufällig 27 mod m = 36 mod m gilt:
m=2: 27 mod 2 = 1 ≠ 0 = 36 mod 2
m=3: 27 mod 3 = 0 = 0 = 36 mod 3
m=4: 27 mod 4 = 3 ≠ 0 = 36 mod 4
m=5: 27 mod 5 = 2 ≠ 1 = 36 mod 5
m=6: 27 mod 6 = 3 ≠ 0 = 36 mod 6
m=7: 27 mod 7 = 6 ≠ 1 = 36 mod 7
m=8: 27 mod 8 = 3 ≠ 4 = 36 mod 8
m=9: 27 mod 9 = 0 = 0 = 36 mod 9
m=10: 27 mod 10 = 7 ≠ 6 = 36 mod 10
m=11: 27 mod 11 = 5 ≠ 3 = 36 mod 11
m=12: 27 mod 12 = 3 ≠ 0 = 36 mod 12
m=13: 27 mod 13 = 1 ≠ 10 = 36 mod 13
m=14: 27 mod 14 = 13 ≠ 8 = 36 mod 14
m=15: 27 mod 15 = 12 ≠ 6 = 36 mod 15
m=16: 27 mod 16 = 11 ≠ 4 = 36 mod 16
m=17: 27 mod 17 = 10 ≠ 2 = 36 mod 17
m=18: 27 mod 18 = 9 ≠ 0 = 36 mod 18
m=19: 27 mod 19 = 8 ≠ 17 = 36 mod 19
m=20: 27 mod 20 = 7 ≠ 16 = 36 mod 20
m=21: 27 mod 21 = 6 ≠ 15 = 36 mod 21
m=22: 27 mod 22 = 5 ≠ 14 = 36 mod 22
m=23: 27 mod 23 = 4 ≠ 13 = 36 mod 23
m=24: 27 mod 24 = 3 ≠ 12 = 36 mod 24
m=25: 27 mod 25 = 2 ≠ 11 = 36 mod 25
m=26: 27 mod 26 = 1 ≠ 10 = 36 mod 26
m=27: 27 mod 27 = 0 ≠ 9 = 36 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 (36 - 27) = 9 bestimmen:
die gesuchten Zahlen sind somit:
3; 9
