Aufgabenbeispiele von MGK Klasse 9
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einfache Modulo Aufgabe
Beispiel:
Bestimme (die kleinste natürliche Zahl für die gilt:) 73 mod 3.
Das nächst kleinere Vielfache von 3 ist 72, weil ja 24 ⋅ 3 = 72 ist.
Also bleibt als Rest eben noch 73 - 72 = 1.
Somit gilt: 73 mod 3 ≡ 1.
Modulo in einem Intervall
Beispiel:
Bestimme eine Zahl n zwischen 90 und 99 für die gilt n ≡ 65 mod 8.
Das nächst kleinere Vielfache von 8 ist 64, weil ja 8 ⋅ 8 = 64 ist.
Also bleibt als Rest eben noch 65 - 64 = 1.
Somit gilt: 65 mod 8 ≡ 1.
Wir suchen also eine Zahl zwischen 90 und 99 für die gilt: n ≡ 1 mod 8.
Dazu suchen wir erstmal ein Vielfaches von 8 in der Nähe von 90, z.B. 96 = 12 ⋅ 8
Jetzt muss die gesuchte Zahl ja aber nicht ≡ 0 mod 8 , sondern ≡ 1 mod 8 sein, also addieren wir noch 1 auf die 96 und erhalten so 97.
Somit gilt: 97 ≡ 65 ≡ 1 mod 8.
Modulo addieren
Beispiel:
Berechne ohne WTR: (88 - 17994) mod 9.
Um längere Rechnungen zu vermeiden, rechnen wir:
(88 - 17994) mod 9 ≡ (88 mod 9 - 17994 mod 9) mod 9.
88 mod 9 ≡ 7 mod 9 kann man relativ leicht bestimmen, weil ja 88
= 90
17994 mod 9 ≡ 3 mod 9 kann man relativ leicht bestimmen, weil ja 17994
= 18000
Somit gilt:
(88 - 17994) mod 9 ≡ (7 - 3) mod 9 ≡ 4 mod 9.
Modulo multiplizieren
Beispiel:
Berechne ohne WTR: (22 ⋅ 86) mod 5.
Um längere Rechnungen zu vermeiden, rechnen wir:
(22 ⋅ 86) mod 5 ≡ (22 mod 5 ⋅ 86 mod 5) mod 5.
22 mod 5 ≡ 2 mod 5 kann man relativ leicht bestimmen, weil ja 22 = 20 + 2 = 4 ⋅ 5 + 2 ist.
86 mod 5 ≡ 1 mod 5 kann man relativ leicht bestimmen, weil ja 86 = 85 + 1 = 17 ⋅ 5 + 1 ist.
Somit gilt:
(22 ⋅ 86) mod 5 ≡ (2 ⋅ 1) mod 5 ≡ 2 mod 5.
gemeinsame Modulos finden
Beispiel:
Finde alle natürlichen Zahlen m ≥ 2, für die gilt :
18 mod m = 26 mod m.
1. (etwas umständliche) Möglichkeit:
Wir probieren einfach alle natürliche Zahlen m<= 18 aus, ob zufällig 18 mod m = 26 mod m gilt:
m=2: 18 mod 2 = 0 = 0 = 26 mod 2
m=3: 18 mod 3 = 0 ≠ 2 = 26 mod 3
m=4: 18 mod 4 = 2 = 2 = 26 mod 4
m=5: 18 mod 5 = 3 ≠ 1 = 26 mod 5
m=6: 18 mod 6 = 0 ≠ 2 = 26 mod 6
m=7: 18 mod 7 = 4 ≠ 5 = 26 mod 7
m=8: 18 mod 8 = 2 = 2 = 26 mod 8
m=9: 18 mod 9 = 0 ≠ 8 = 26 mod 9
m=10: 18 mod 10 = 8 ≠ 6 = 26 mod 10
m=11: 18 mod 11 = 7 ≠ 4 = 26 mod 11
m=12: 18 mod 12 = 6 ≠ 2 = 26 mod 12
m=13: 18 mod 13 = 5 ≠ 0 = 26 mod 13
m=14: 18 mod 14 = 4 ≠ 12 = 26 mod 14
m=15: 18 mod 15 = 3 ≠ 11 = 26 mod 15
m=16: 18 mod 16 = 2 ≠ 10 = 26 mod 16
m=17: 18 mod 17 = 1 ≠ 9 = 26 mod 17
m=18: 18 mod 18 = 0 ≠ 8 = 26 mod 18
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 (26 - 18) = 8 bestimmen:
die gesuchten Zahlen sind somit:
2; 4; 8
