Aufgabenbeispiele von MGK Klasse 9
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einfache Modulo Aufgabe
Beispiel:
Bestimme (die kleinste natürliche Zahl für die gilt:) 61 mod 4.
Das nächst kleinere Vielfache von 4 ist 60, weil ja 15 ⋅ 4 = 60 ist.
Also bleibt als Rest eben noch 61 - 60 = 1.
Somit gilt: 61 mod 4 ≡ 1.
Modulo in einem Intervall
Beispiel:
Bestimme eine Zahl n zwischen 90 und 99 für die gilt n ≡ 26 mod 4.
Das nächst kleinere Vielfache von 4 ist 24, weil ja 6 ⋅ 4 = 24 ist.
Also bleibt als Rest eben noch 26 - 24 = 2.
Somit gilt: 26 mod 4 ≡ 2.
Wir suchen also eine Zahl zwischen 90 und 99 für die gilt: n ≡ 2 mod 4.
Dazu suchen wir erstmal ein Vielfaches von 4 in der Nähe von 90, z.B. 88 = 22 ⋅ 4
Jetzt muss die gesuchte Zahl ja aber nicht ≡ 0 mod 4 , sondern ≡ 2 mod 4 sein, also addieren wir noch 2 auf die 88 und erhalten so 90.
Somit gilt: 90 ≡ 26 ≡ 2 mod 4.
Modulo addieren
Beispiel:
Berechne ohne WTR: (177 + 1200) mod 6.
Um längere Rechnungen zu vermeiden, rechnen wir:
(177 + 1200) mod 6 ≡ (177 mod 6 + 1200 mod 6) mod 6.
177 mod 6 ≡ 3 mod 6 kann man relativ leicht bestimmen, weil ja 177
= 180
1200 mod 6 ≡ 0 mod 6 kann man relativ leicht bestimmen, weil ja 1200
= 1200
Somit gilt:
(177 + 1200) mod 6 ≡ (3 + 0) mod 6 ≡ 3 mod 6.
Modulo multiplizieren
Beispiel:
Berechne ohne WTR: (70 ⋅ 96) mod 8.
Um längere Rechnungen zu vermeiden, rechnen wir:
(70 ⋅ 96) mod 8 ≡ (70 mod 8 ⋅ 96 mod 8) mod 8.
70 mod 8 ≡ 6 mod 8 kann man relativ leicht bestimmen, weil ja 70 = 64 + 6 = 8 ⋅ 8 + 6 ist.
96 mod 8 ≡ 0 mod 8 kann man relativ leicht bestimmen, weil ja 96 = 96 + 0 = 12 ⋅ 8 + 0 ist.
Somit gilt:
(70 ⋅ 96) mod 8 ≡ (6 ⋅ 0) mod 8 ≡ 0 mod 8.
gemeinsame Modulos finden
Beispiel:
Finde alle natürlichen Zahlen m ≥ 2, für die gilt :
26 mod m = 36 mod m.
1. (etwas umständliche) Möglichkeit:
Wir probieren einfach alle natürliche Zahlen m<= 26 aus, ob zufällig 26 mod m = 36 mod m gilt:
m=2: 26 mod 2 = 0 = 0 = 36 mod 2
m=3: 26 mod 3 = 2 ≠ 0 = 36 mod 3
m=4: 26 mod 4 = 2 ≠ 0 = 36 mod 4
m=5: 26 mod 5 = 1 = 1 = 36 mod 5
m=6: 26 mod 6 = 2 ≠ 0 = 36 mod 6
m=7: 26 mod 7 = 5 ≠ 1 = 36 mod 7
m=8: 26 mod 8 = 2 ≠ 4 = 36 mod 8
m=9: 26 mod 9 = 8 ≠ 0 = 36 mod 9
m=10: 26 mod 10 = 6 = 6 = 36 mod 10
m=11: 26 mod 11 = 4 ≠ 3 = 36 mod 11
m=12: 26 mod 12 = 2 ≠ 0 = 36 mod 12
m=13: 26 mod 13 = 0 ≠ 10 = 36 mod 13
m=14: 26 mod 14 = 12 ≠ 8 = 36 mod 14
m=15: 26 mod 15 = 11 ≠ 6 = 36 mod 15
m=16: 26 mod 16 = 10 ≠ 4 = 36 mod 16
m=17: 26 mod 17 = 9 ≠ 2 = 36 mod 17
m=18: 26 mod 18 = 8 ≠ 0 = 36 mod 18
m=19: 26 mod 19 = 7 ≠ 17 = 36 mod 19
m=20: 26 mod 20 = 6 ≠ 16 = 36 mod 20
m=21: 26 mod 21 = 5 ≠ 15 = 36 mod 21
m=22: 26 mod 22 = 4 ≠ 14 = 36 mod 22
m=23: 26 mod 23 = 3 ≠ 13 = 36 mod 23
m=24: 26 mod 24 = 2 ≠ 12 = 36 mod 24
m=25: 26 mod 25 = 1 ≠ 11 = 36 mod 25
m=26: 26 mod 26 = 0 ≠ 10 = 36 mod 26
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 (36 - 26) = 10 bestimmen:
die gesuchten Zahlen sind somit:
2; 5; 10
