Aufgabenbeispiele von MGK Klasse 9
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einfache Modulo Aufgabe
Beispiel:
Bestimme (die kleinste natürliche Zahl für die gilt:) 50 mod 5.
Das nächst kleinere Vielfache von 5 ist 50, weil ja 10 ⋅ 5 = 50 ist.
Also bleibt als Rest eben noch 50 - 50 = 0.
Somit gilt: 50 mod 5 ≡ 0.
Modulo in einem Intervall
Beispiel:
Bestimme eine Zahl n zwischen 20 und 29 für die gilt n ≡ 56 mod 4.
Das nächst kleinere Vielfache von 4 ist 56, weil ja 14 ⋅ 4 = 56 ist.
Also bleibt als Rest eben noch 56 - 56 = 0.
Somit gilt: 56 mod 4 ≡ 0.
Wir suchen also eine Zahl zwischen 20 und 29 für die gilt: n ≡ 0 mod 4.
Dazu suchen wir einfach ein Vielfaches von 4 in der Nähe von 20, z.B. 20 = 5 ⋅ 4
Somit gilt: 20 ≡ 56 ≡ 0 mod 4.
Modulo addieren
Beispiel:
Berechne ohne WTR: (402 - 4003) mod 4.
Um längere Rechnungen zu vermeiden, rechnen wir:
(402 - 4003) mod 4 ≡ (402 mod 4 - 4003 mod 4) mod 4.
402 mod 4 ≡ 2 mod 4 kann man relativ leicht bestimmen, weil ja 402
= 400
4003 mod 4 ≡ 3 mod 4 kann man relativ leicht bestimmen, weil ja 4003
= 4000
Somit gilt:
(402 - 4003) mod 4 ≡ (2 - 3) mod 4 ≡ -1 mod 4 ≡ 3 mod 4.
Modulo multiplizieren
Beispiel:
Berechne ohne WTR: (72 ⋅ 68) mod 7.
Um längere Rechnungen zu vermeiden, rechnen wir:
(72 ⋅ 68) mod 7 ≡ (72 mod 7 ⋅ 68 mod 7) mod 7.
72 mod 7 ≡ 2 mod 7 kann man relativ leicht bestimmen, weil ja 72 = 70 + 2 = 10 ⋅ 7 + 2 ist.
68 mod 7 ≡ 5 mod 7 kann man relativ leicht bestimmen, weil ja 68 = 63 + 5 = 9 ⋅ 7 + 5 ist.
Somit gilt:
(72 ⋅ 68) mod 7 ≡ (2 ⋅ 5) mod 7 ≡ 10 mod 7 ≡ 3 mod 7.
gemeinsame Modulos finden
Beispiel:
Finde alle natürlichen Zahlen m ≥ 2, für die gilt :
23 mod m = 33 mod m.
1. (etwas umständliche) Möglichkeit:
Wir probieren einfach alle natürliche Zahlen m<= 23 aus, ob zufällig 23 mod m = 33 mod m gilt:
m=2: 23 mod 2 = 1 = 1 = 33 mod 2
m=3: 23 mod 3 = 2 ≠ 0 = 33 mod 3
m=4: 23 mod 4 = 3 ≠ 1 = 33 mod 4
m=5: 23 mod 5 = 3 = 3 = 33 mod 5
m=6: 23 mod 6 = 5 ≠ 3 = 33 mod 6
m=7: 23 mod 7 = 2 ≠ 5 = 33 mod 7
m=8: 23 mod 8 = 7 ≠ 1 = 33 mod 8
m=9: 23 mod 9 = 5 ≠ 6 = 33 mod 9
m=10: 23 mod 10 = 3 = 3 = 33 mod 10
m=11: 23 mod 11 = 1 ≠ 0 = 33 mod 11
m=12: 23 mod 12 = 11 ≠ 9 = 33 mod 12
m=13: 23 mod 13 = 10 ≠ 7 = 33 mod 13
m=14: 23 mod 14 = 9 ≠ 5 = 33 mod 14
m=15: 23 mod 15 = 8 ≠ 3 = 33 mod 15
m=16: 23 mod 16 = 7 ≠ 1 = 33 mod 16
m=17: 23 mod 17 = 6 ≠ 16 = 33 mod 17
m=18: 23 mod 18 = 5 ≠ 15 = 33 mod 18
m=19: 23 mod 19 = 4 ≠ 14 = 33 mod 19
m=20: 23 mod 20 = 3 ≠ 13 = 33 mod 20
m=21: 23 mod 21 = 2 ≠ 12 = 33 mod 21
m=22: 23 mod 22 = 1 ≠ 11 = 33 mod 22
m=23: 23 mod 23 = 0 ≠ 10 = 33 mod 23
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 (33 - 23) = 10 bestimmen:
die gesuchten Zahlen sind somit:
2; 5; 10
