Aufgabenbeispiele von MGK Klasse 9
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einfache Modulo Aufgabe
Beispiel:
Bestimme (die kleinste natürliche Zahl für die gilt:) 60 mod 6.
Das nächst kleinere Vielfache von 6 ist 60, weil ja 10 ⋅ 6 = 60 ist.
Also bleibt als Rest eben noch 60 - 60 = 0.
Somit gilt: 60 mod 6 ≡ 0.
Modulo in einem Intervall
Beispiel:
Bestimme eine Zahl n zwischen 10 und 19 für die gilt n ≡ 73 mod 6.
Das nächst kleinere Vielfache von 6 ist 72, weil ja 12 ⋅ 6 = 72 ist.
Also bleibt als Rest eben noch 73 - 72 = 1.
Somit gilt: 73 mod 6 ≡ 1.
Wir suchen also eine Zahl zwischen 10 und 19 für die gilt: n ≡ 1 mod 6.
Dazu suchen wir erstmal ein Vielfaches von 6 in der Nähe von 10, z.B. 12 = 2 ⋅ 6
Jetzt muss die gesuchte Zahl ja aber nicht ≡ 0 mod 6 , sondern ≡ 1 mod 6 sein, also addieren wir noch 1 auf die 12 und erhalten so 13.
Somit gilt: 13 ≡ 73 ≡ 1 mod 6.
Modulo addieren
Beispiel:
Berechne ohne WTR: (152 - 14996) mod 5.
Um längere Rechnungen zu vermeiden, rechnen wir:
(152 - 14996) mod 5 ≡ (152 mod 5 - 14996 mod 5) mod 5.
152 mod 5 ≡ 2 mod 5 kann man relativ leicht bestimmen, weil ja 152
= 150
14996 mod 5 ≡ 1 mod 5 kann man relativ leicht bestimmen, weil ja 14996
= 14000
Somit gilt:
(152 - 14996) mod 5 ≡ (2 - 1) mod 5 ≡ 1 mod 5.
Modulo multiplizieren
Beispiel:
Berechne ohne WTR: (94 ⋅ 52) mod 3.
Um längere Rechnungen zu vermeiden, rechnen wir:
(94 ⋅ 52) mod 3 ≡ (94 mod 3 ⋅ 52 mod 3) mod 3.
94 mod 3 ≡ 1 mod 3 kann man relativ leicht bestimmen, weil ja 94 = 93 + 1 = 31 ⋅ 3 + 1 ist.
52 mod 3 ≡ 1 mod 3 kann man relativ leicht bestimmen, weil ja 52 = 51 + 1 = 17 ⋅ 3 + 1 ist.
Somit gilt:
(94 ⋅ 52) mod 3 ≡ (1 ⋅ 1) mod 3 ≡ 1 mod 3.
gemeinsame Modulos finden
Beispiel:
Finde alle natürlichen Zahlen m ≥ 2, für die gilt :
36 mod m = 48 mod m.
1. (etwas umständliche) Möglichkeit:
Wir probieren einfach alle natürliche Zahlen m<= 36 aus, ob zufällig 36 mod m = 48 mod m gilt:
m=2: 36 mod 2 = 0 = 0 = 48 mod 2
m=3: 36 mod 3 = 0 = 0 = 48 mod 3
m=4: 36 mod 4 = 0 = 0 = 48 mod 4
m=5: 36 mod 5 = 1 ≠ 3 = 48 mod 5
m=6: 36 mod 6 = 0 = 0 = 48 mod 6
m=7: 36 mod 7 = 1 ≠ 6 = 48 mod 7
m=8: 36 mod 8 = 4 ≠ 0 = 48 mod 8
m=9: 36 mod 9 = 0 ≠ 3 = 48 mod 9
m=10: 36 mod 10 = 6 ≠ 8 = 48 mod 10
m=11: 36 mod 11 = 3 ≠ 4 = 48 mod 11
m=12: 36 mod 12 = 0 = 0 = 48 mod 12
m=13: 36 mod 13 = 10 ≠ 9 = 48 mod 13
m=14: 36 mod 14 = 8 ≠ 6 = 48 mod 14
m=15: 36 mod 15 = 6 ≠ 3 = 48 mod 15
m=16: 36 mod 16 = 4 ≠ 0 = 48 mod 16
m=17: 36 mod 17 = 2 ≠ 14 = 48 mod 17
m=18: 36 mod 18 = 0 ≠ 12 = 48 mod 18
m=19: 36 mod 19 = 17 ≠ 10 = 48 mod 19
m=20: 36 mod 20 = 16 ≠ 8 = 48 mod 20
m=21: 36 mod 21 = 15 ≠ 6 = 48 mod 21
m=22: 36 mod 22 = 14 ≠ 4 = 48 mod 22
m=23: 36 mod 23 = 13 ≠ 2 = 48 mod 23
m=24: 36 mod 24 = 12 ≠ 0 = 48 mod 24
m=25: 36 mod 25 = 11 ≠ 23 = 48 mod 25
m=26: 36 mod 26 = 10 ≠ 22 = 48 mod 26
m=27: 36 mod 27 = 9 ≠ 21 = 48 mod 27
m=28: 36 mod 28 = 8 ≠ 20 = 48 mod 28
m=29: 36 mod 29 = 7 ≠ 19 = 48 mod 29
m=30: 36 mod 30 = 6 ≠ 18 = 48 mod 30
m=31: 36 mod 31 = 5 ≠ 17 = 48 mod 31
m=32: 36 mod 32 = 4 ≠ 16 = 48 mod 32
m=33: 36 mod 33 = 3 ≠ 15 = 48 mod 33
m=34: 36 mod 34 = 2 ≠ 14 = 48 mod 34
m=35: 36 mod 35 = 1 ≠ 13 = 48 mod 35
m=36: 36 mod 36 = 0 ≠ 12 = 48 mod 36
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 (48 - 36) = 12 bestimmen:
die gesuchten Zahlen sind somit:
2; 3; 4; 6; 12
