Aufgabenbeispiele von MGK Klasse 9
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einfache Modulo Aufgabe
Beispiel:
Bestimme (die kleinste natürliche Zahl für die gilt:) 56 mod 3.
Das nächst kleinere Vielfache von 3 ist 54, weil ja 18 ⋅ 3 = 54 ist.
Also bleibt als Rest eben noch 56 - 54 = 2.
Somit gilt: 56 mod 3 ≡ 2.
Modulo in einem Intervall
Beispiel:
Bestimme eine Zahl n zwischen 60 und 69 für die gilt n ≡ 73 mod 7.
Das nächst kleinere Vielfache von 7 ist 70, weil ja 10 ⋅ 7 = 70 ist.
Also bleibt als Rest eben noch 73 - 70 = 3.
Somit gilt: 73 mod 7 ≡ 3.
Wir suchen also eine Zahl zwischen 60 und 69 für die gilt: n ≡ 3 mod 7.
Dazu suchen wir erstmal ein Vielfaches von 7 in der Nähe von 60, z.B. 63 = 9 ⋅ 7
Jetzt muss die gesuchte Zahl ja aber nicht ≡ 0 mod 7 , sondern ≡ 3 mod 7 sein, also addieren wir noch 3 auf die 63 und erhalten so 66.
Somit gilt: 66 ≡ 73 ≡ 3 mod 7.
Modulo addieren
Beispiel:
Berechne ohne WTR: (124 + 11995) mod 6.
Um längere Rechnungen zu vermeiden, rechnen wir:
(124 + 11995) mod 6 ≡ (124 mod 6 + 11995 mod 6) mod 6.
124 mod 6 ≡ 4 mod 6 kann man relativ leicht bestimmen, weil ja 124
= 120
11995 mod 6 ≡ 1 mod 6 kann man relativ leicht bestimmen, weil ja 11995
= 12000
Somit gilt:
(124 + 11995) mod 6 ≡ (4 + 1) mod 6 ≡ 5 mod 6.
Modulo multiplizieren
Beispiel:
Berechne ohne WTR: (61 ⋅ 17) mod 6.
Um längere Rechnungen zu vermeiden, rechnen wir:
(61 ⋅ 17) mod 6 ≡ (61 mod 6 ⋅ 17 mod 6) mod 6.
61 mod 6 ≡ 1 mod 6 kann man relativ leicht bestimmen, weil ja 61 = 60 + 1 = 10 ⋅ 6 + 1 ist.
17 mod 6 ≡ 5 mod 6 kann man relativ leicht bestimmen, weil ja 17 = 12 + 5 = 2 ⋅ 6 + 5 ist.
Somit gilt:
(61 ⋅ 17) mod 6 ≡ (1 ⋅ 5) mod 6 ≡ 5 mod 6.
gemeinsame Modulos finden
Beispiel:
Finde alle natürlichen Zahlen m ≥ 2, für die gilt :
43 mod m = 58 mod m.
1. (etwas umständliche) Möglichkeit:
Wir probieren einfach alle natürliche Zahlen m<= 43 aus, ob zufällig 43 mod m = 58 mod m gilt:
m=2: 43 mod 2 = 1 ≠ 0 = 58 mod 2
m=3: 43 mod 3 = 1 = 1 = 58 mod 3
m=4: 43 mod 4 = 3 ≠ 2 = 58 mod 4
m=5: 43 mod 5 = 3 = 3 = 58 mod 5
m=6: 43 mod 6 = 1 ≠ 4 = 58 mod 6
m=7: 43 mod 7 = 1 ≠ 2 = 58 mod 7
m=8: 43 mod 8 = 3 ≠ 2 = 58 mod 8
m=9: 43 mod 9 = 7 ≠ 4 = 58 mod 9
m=10: 43 mod 10 = 3 ≠ 8 = 58 mod 10
m=11: 43 mod 11 = 10 ≠ 3 = 58 mod 11
m=12: 43 mod 12 = 7 ≠ 10 = 58 mod 12
m=13: 43 mod 13 = 4 ≠ 6 = 58 mod 13
m=14: 43 mod 14 = 1 ≠ 2 = 58 mod 14
m=15: 43 mod 15 = 13 = 13 = 58 mod 15
m=16: 43 mod 16 = 11 ≠ 10 = 58 mod 16
m=17: 43 mod 17 = 9 ≠ 7 = 58 mod 17
m=18: 43 mod 18 = 7 ≠ 4 = 58 mod 18
m=19: 43 mod 19 = 5 ≠ 1 = 58 mod 19
m=20: 43 mod 20 = 3 ≠ 18 = 58 mod 20
m=21: 43 mod 21 = 1 ≠ 16 = 58 mod 21
m=22: 43 mod 22 = 21 ≠ 14 = 58 mod 22
m=23: 43 mod 23 = 20 ≠ 12 = 58 mod 23
m=24: 43 mod 24 = 19 ≠ 10 = 58 mod 24
m=25: 43 mod 25 = 18 ≠ 8 = 58 mod 25
m=26: 43 mod 26 = 17 ≠ 6 = 58 mod 26
m=27: 43 mod 27 = 16 ≠ 4 = 58 mod 27
m=28: 43 mod 28 = 15 ≠ 2 = 58 mod 28
m=29: 43 mod 29 = 14 ≠ 0 = 58 mod 29
m=30: 43 mod 30 = 13 ≠ 28 = 58 mod 30
m=31: 43 mod 31 = 12 ≠ 27 = 58 mod 31
m=32: 43 mod 32 = 11 ≠ 26 = 58 mod 32
m=33: 43 mod 33 = 10 ≠ 25 = 58 mod 33
m=34: 43 mod 34 = 9 ≠ 24 = 58 mod 34
m=35: 43 mod 35 = 8 ≠ 23 = 58 mod 35
m=36: 43 mod 36 = 7 ≠ 22 = 58 mod 36
m=37: 43 mod 37 = 6 ≠ 21 = 58 mod 37
m=38: 43 mod 38 = 5 ≠ 20 = 58 mod 38
m=39: 43 mod 39 = 4 ≠ 19 = 58 mod 39
m=40: 43 mod 40 = 3 ≠ 18 = 58 mod 40
m=41: 43 mod 41 = 2 ≠ 17 = 58 mod 41
m=42: 43 mod 42 = 1 ≠ 16 = 58 mod 42
m=43: 43 mod 43 = 0 ≠ 15 = 58 mod 43
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 (58 - 43) = 15 bestimmen:
die gesuchten Zahlen sind somit:
3; 5; 15
