Aufgabenbeispiele von MGK Klasse 9
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einfache Modulo Aufgabe
Beispiel:
Bestimme (die kleinste natürliche Zahl für die gilt:) 46 mod 3.
Das nächst kleinere Vielfache von 3 ist 45, weil ja 15 ⋅ 3 = 45 ist.
Also bleibt als Rest eben noch 46 - 45 = 1.
Somit gilt: 46 mod 3 ≡ 1.
Modulo in einem Intervall
Beispiel:
Bestimme eine Zahl n zwischen 80 und 90 für die gilt n ≡ 48 mod 10.
Das nächst kleinere Vielfache von 10 ist 40, weil ja 4 ⋅ 10 = 40 ist.
Also bleibt als Rest eben noch 48 - 40 = 8.
Somit gilt: 48 mod 10 ≡ 8.
Wir suchen also eine Zahl zwischen 80 und 90 für die gilt: n ≡ 8 mod 10.
Dazu suchen wir erstmal ein Vielfaches von 10 in der Nähe von 80, z.B. 80 = 8 ⋅ 10
Jetzt muss die gesuchte Zahl ja aber nicht ≡ 0 mod 10 , sondern ≡ 8 mod 10 sein, also addieren wir noch 8 auf die 80 und erhalten so 88.
Somit gilt: 88 ≡ 48 ≡ 8 mod 10.
Modulo addieren
Beispiel:
Berechne ohne WTR: (898 + 3001) mod 3.
Um längere Rechnungen zu vermeiden, rechnen wir:
(898 + 3001) mod 3 ≡ (898 mod 3 + 3001 mod 3) mod 3.
898 mod 3 ≡ 1 mod 3 kann man relativ leicht bestimmen, weil ja 898
= 900
3001 mod 3 ≡ 1 mod 3 kann man relativ leicht bestimmen, weil ja 3001
= 3000
Somit gilt:
(898 + 3001) mod 3 ≡ (1 + 1) mod 3 ≡ 2 mod 3.
Modulo multiplizieren
Beispiel:
Berechne ohne WTR: (15 ⋅ 54) mod 6.
Um längere Rechnungen zu vermeiden, rechnen wir:
(15 ⋅ 54) mod 6 ≡ (15 mod 6 ⋅ 54 mod 6) mod 6.
15 mod 6 ≡ 3 mod 6 kann man relativ leicht bestimmen, weil ja 15 = 12 + 3 = 2 ⋅ 6 + 3 ist.
54 mod 6 ≡ 0 mod 6 kann man relativ leicht bestimmen, weil ja 54 = 54 + 0 = 9 ⋅ 6 + 0 ist.
Somit gilt:
(15 ⋅ 54) mod 6 ≡ (3 ⋅ 0) mod 6 ≡ 0 mod 6.
gemeinsame Modulos finden
Beispiel:
Finde alle natürlichen Zahlen m ≥ 2, für die gilt :
25 mod m = 35 mod m.
1. (etwas umständliche) Möglichkeit:
Wir probieren einfach alle natürliche Zahlen m<= 25 aus, ob zufällig 25 mod m = 35 mod m gilt:
m=2: 25 mod 2 = 1 = 1 = 35 mod 2
m=3: 25 mod 3 = 1 ≠ 2 = 35 mod 3
m=4: 25 mod 4 = 1 ≠ 3 = 35 mod 4
m=5: 25 mod 5 = 0 = 0 = 35 mod 5
m=6: 25 mod 6 = 1 ≠ 5 = 35 mod 6
m=7: 25 mod 7 = 4 ≠ 0 = 35 mod 7
m=8: 25 mod 8 = 1 ≠ 3 = 35 mod 8
m=9: 25 mod 9 = 7 ≠ 8 = 35 mod 9
m=10: 25 mod 10 = 5 = 5 = 35 mod 10
m=11: 25 mod 11 = 3 ≠ 2 = 35 mod 11
m=12: 25 mod 12 = 1 ≠ 11 = 35 mod 12
m=13: 25 mod 13 = 12 ≠ 9 = 35 mod 13
m=14: 25 mod 14 = 11 ≠ 7 = 35 mod 14
m=15: 25 mod 15 = 10 ≠ 5 = 35 mod 15
m=16: 25 mod 16 = 9 ≠ 3 = 35 mod 16
m=17: 25 mod 17 = 8 ≠ 1 = 35 mod 17
m=18: 25 mod 18 = 7 ≠ 17 = 35 mod 18
m=19: 25 mod 19 = 6 ≠ 16 = 35 mod 19
m=20: 25 mod 20 = 5 ≠ 15 = 35 mod 20
m=21: 25 mod 21 = 4 ≠ 14 = 35 mod 21
m=22: 25 mod 22 = 3 ≠ 13 = 35 mod 22
m=23: 25 mod 23 = 2 ≠ 12 = 35 mod 23
m=24: 25 mod 24 = 1 ≠ 11 = 35 mod 24
m=25: 25 mod 25 = 0 ≠ 10 = 35 mod 25
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 (35 - 25) = 10 bestimmen:
die gesuchten Zahlen sind somit:
2; 5; 10
