Aufgabenbeispiele von MGK Klasse 9

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einfache Modulo Aufgabe

Beispiel:

Bestimme (die kleinste natürliche Zahl für die gilt:) 90 mod 9.

Lösung einblenden

Das nächst kleinere Vielfache von 9 ist 90, weil ja 10 ⋅ 9 = 90 ist.

Also bleibt als Rest eben noch 90 - 90 = 0.

Somit gilt: 90 mod 9 ≡ 0.

Modulo in einem Intervall

Beispiel:

Bestimme eine Zahl n zwischen 40 und 49 für die gilt n ≡ 98 mod 4.

Lösung einblenden

Das nächst kleinere Vielfache von 4 ist 96, weil ja 24 ⋅ 4 = 96 ist.

Also bleibt als Rest eben noch 98 - 96 = 2.

Somit gilt: 98 mod 4 ≡ 2.

Wir suchen also eine Zahl zwischen 40 und 49 für die gilt: n ≡ 2 mod 4.

Dazu suchen wir erstmal ein Vielfaches von 4 in der Nähe von 40, z.B. 40 = 10 ⋅ 4

Jetzt muss die gesuchte Zahl ja aber nicht ≡ 0 mod 4 , sondern ≡ 2 mod 4 sein, also addieren wir noch 2 auf die 40 und erhalten so 42.

Somit gilt: 42 ≡ 98 ≡ 2 mod 4.

Modulo addieren

Beispiel:

Berechne ohne WTR: (1005 + 10005) mod 5.

Lösung einblenden

Um längere Rechnungen zu vermeiden, rechnen wir:

(1005 + 10005) mod 5 ≡ (1005 mod 5 + 10005 mod 5) mod 5.

1005 mod 5 ≡ 0 mod 5 kann man relativ leicht bestimmen, weil ja 1005 = 1000+5 = 5 ⋅ 200 +5.

10005 mod 5 ≡ 0 mod 5 kann man relativ leicht bestimmen, weil ja 10005 = 10000+5 = 5 ⋅ 2000 +5.

Somit gilt:

(1005 + 10005) mod 5 ≡ (0 + 0) mod 5 ≡ 0 mod 5.

Modulo multiplizieren

Beispiel:

Berechne ohne WTR: (67 ⋅ 46) mod 7.

Lösung einblenden

Um längere Rechnungen zu vermeiden, rechnen wir:

(67 ⋅ 46) mod 7 ≡ (67 mod 7 ⋅ 46 mod 7) mod 7.

67 mod 7 ≡ 4 mod 7 kann man relativ leicht bestimmen, weil ja 67 = 63 + 4 = 9 ⋅ 7 + 4 ist.

46 mod 7 ≡ 4 mod 7 kann man relativ leicht bestimmen, weil ja 46 = 42 + 4 = 6 ⋅ 7 + 4 ist.

Somit gilt:

(67 ⋅ 46) mod 7 ≡ (4 ⋅ 4) mod 7 ≡ 16 mod 7 ≡ 2 mod 7.

gemeinsame Modulos finden

Beispiel:

Finde alle natürlichen Zahlen m ≥ 2, für die gilt :
40 mod m = 52 mod m.

Lösung einblenden

1. (etwas umständliche) Möglichkeit:

Wir probieren einfach alle natürliche Zahlen m<= 40 aus, ob zufällig 40 mod m = 52 mod m gilt:

m=2: 40 mod 2 = 0 = 0 = 52 mod 2

m=3: 40 mod 3 = 1 = 1 = 52 mod 3

m=4: 40 mod 4 = 0 = 0 = 52 mod 4

m=5: 40 mod 5 = 0 ≠ 2 = 52 mod 5

m=6: 40 mod 6 = 4 = 4 = 52 mod 6

m=7: 40 mod 7 = 5 ≠ 3 = 52 mod 7

m=8: 40 mod 8 = 0 ≠ 4 = 52 mod 8

m=9: 40 mod 9 = 4 ≠ 7 = 52 mod 9

m=10: 40 mod 10 = 0 ≠ 2 = 52 mod 10

m=11: 40 mod 11 = 7 ≠ 8 = 52 mod 11

m=12: 40 mod 12 = 4 = 4 = 52 mod 12

m=13: 40 mod 13 = 1 ≠ 0 = 52 mod 13

m=14: 40 mod 14 = 12 ≠ 10 = 52 mod 14

m=15: 40 mod 15 = 10 ≠ 7 = 52 mod 15

m=16: 40 mod 16 = 8 ≠ 4 = 52 mod 16

m=17: 40 mod 17 = 6 ≠ 1 = 52 mod 17

m=18: 40 mod 18 = 4 ≠ 16 = 52 mod 18

m=19: 40 mod 19 = 2 ≠ 14 = 52 mod 19

m=20: 40 mod 20 = 0 ≠ 12 = 52 mod 20

m=21: 40 mod 21 = 19 ≠ 10 = 52 mod 21

m=22: 40 mod 22 = 18 ≠ 8 = 52 mod 22

m=23: 40 mod 23 = 17 ≠ 6 = 52 mod 23

m=24: 40 mod 24 = 16 ≠ 4 = 52 mod 24

m=25: 40 mod 25 = 15 ≠ 2 = 52 mod 25

m=26: 40 mod 26 = 14 ≠ 0 = 52 mod 26

m=27: 40 mod 27 = 13 ≠ 25 = 52 mod 27

m=28: 40 mod 28 = 12 ≠ 24 = 52 mod 28

m=29: 40 mod 29 = 11 ≠ 23 = 52 mod 29

m=30: 40 mod 30 = 10 ≠ 22 = 52 mod 30

m=31: 40 mod 31 = 9 ≠ 21 = 52 mod 31

m=32: 40 mod 32 = 8 ≠ 20 = 52 mod 32

m=33: 40 mod 33 = 7 ≠ 19 = 52 mod 33

m=34: 40 mod 34 = 6 ≠ 18 = 52 mod 34

m=35: 40 mod 35 = 5 ≠ 17 = 52 mod 35

m=36: 40 mod 36 = 4 ≠ 16 = 52 mod 36

m=37: 40 mod 37 = 3 ≠ 15 = 52 mod 37

m=38: 40 mod 38 = 2 ≠ 14 = 52 mod 38

m=39: 40 mod 39 = 1 ≠ 13 = 52 mod 39

m=40: 40 mod 40 = 0 ≠ 12 = 52 mod 40

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 (52 - 40) = 12 bestimmen:

die gesuchten Zahlen sind somit:

2; 3; 4; 6; 12