Aufgabenbeispiele von MGK Klasse 9
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einfache Modulo Aufgabe
Beispiel:
Bestimme (die kleinste natürliche Zahl für die gilt:) 23 mod 5.
Das nächst kleinere Vielfache von 5 ist 20, weil ja 4 ⋅ 5 = 20 ist.
Also bleibt als Rest eben noch 23 - 20 = 3.
Somit gilt: 23 mod 5 ≡ 3.
Modulo in einem Intervall
Beispiel:
Bestimme eine Zahl n zwischen 40 und 49 für die gilt n ≡ 80 mod 8.
Das nächst kleinere Vielfache von 8 ist 80, weil ja 10 ⋅ 8 = 80 ist.
Also bleibt als Rest eben noch 80 - 80 = 0.
Somit gilt: 80 mod 8 ≡ 0.
Wir suchen also eine Zahl zwischen 40 und 49 für die gilt: n ≡ 0 mod 8.
Dazu suchen wir einfach ein Vielfaches von 8 in der Nähe von 40, z.B. 40 = 5 ⋅ 8
Somit gilt: 40 ≡ 80 ≡ 0 mod 8.
Modulo addieren
Beispiel:
Berechne ohne WTR: (153 - 501) mod 5.
Um längere Rechnungen zu vermeiden, rechnen wir:
(153 - 501) mod 5 ≡ (153 mod 5 - 501 mod 5) mod 5.
153 mod 5 ≡ 3 mod 5 kann man relativ leicht bestimmen, weil ja 153
= 150
501 mod 5 ≡ 1 mod 5 kann man relativ leicht bestimmen, weil ja 501
= 500
Somit gilt:
(153 - 501) mod 5 ≡ (3 - 1) mod 5 ≡ 2 mod 5.
Modulo multiplizieren
Beispiel:
Berechne ohne WTR: (31 ⋅ 52) mod 11.
Um längere Rechnungen zu vermeiden, rechnen wir:
(31 ⋅ 52) mod 11 ≡ (31 mod 11 ⋅ 52 mod 11) mod 11.
31 mod 11 ≡ 9 mod 11 kann man relativ leicht bestimmen, weil ja 31 = 22 + 9 = 2 ⋅ 11 + 9 ist.
52 mod 11 ≡ 8 mod 11 kann man relativ leicht bestimmen, weil ja 52 = 44 + 8 = 4 ⋅ 11 + 8 ist.
Somit gilt:
(31 ⋅ 52) mod 11 ≡ (9 ⋅ 8) mod 11 ≡ 72 mod 11 ≡ 6 mod 11.
gemeinsame Modulos finden
Beispiel:
Finde alle natürlichen Zahlen m ≥ 2, für die gilt :
61 mod m = 88 mod m.
1. (etwas umständliche) Möglichkeit:
Wir probieren einfach alle natürliche Zahlen m<= 61 aus, ob zufällig 61 mod m = 88 mod m gilt:
m=2: 61 mod 2 = 1 ≠ 0 = 88 mod 2
m=3: 61 mod 3 = 1 = 1 = 88 mod 3
m=4: 61 mod 4 = 1 ≠ 0 = 88 mod 4
m=5: 61 mod 5 = 1 ≠ 3 = 88 mod 5
m=6: 61 mod 6 = 1 ≠ 4 = 88 mod 6
m=7: 61 mod 7 = 5 ≠ 4 = 88 mod 7
m=8: 61 mod 8 = 5 ≠ 0 = 88 mod 8
m=9: 61 mod 9 = 7 = 7 = 88 mod 9
m=10: 61 mod 10 = 1 ≠ 8 = 88 mod 10
m=11: 61 mod 11 = 6 ≠ 0 = 88 mod 11
m=12: 61 mod 12 = 1 ≠ 4 = 88 mod 12
m=13: 61 mod 13 = 9 ≠ 10 = 88 mod 13
m=14: 61 mod 14 = 5 ≠ 4 = 88 mod 14
m=15: 61 mod 15 = 1 ≠ 13 = 88 mod 15
m=16: 61 mod 16 = 13 ≠ 8 = 88 mod 16
m=17: 61 mod 17 = 10 ≠ 3 = 88 mod 17
m=18: 61 mod 18 = 7 ≠ 16 = 88 mod 18
m=19: 61 mod 19 = 4 ≠ 12 = 88 mod 19
m=20: 61 mod 20 = 1 ≠ 8 = 88 mod 20
m=21: 61 mod 21 = 19 ≠ 4 = 88 mod 21
m=22: 61 mod 22 = 17 ≠ 0 = 88 mod 22
m=23: 61 mod 23 = 15 ≠ 19 = 88 mod 23
m=24: 61 mod 24 = 13 ≠ 16 = 88 mod 24
m=25: 61 mod 25 = 11 ≠ 13 = 88 mod 25
m=26: 61 mod 26 = 9 ≠ 10 = 88 mod 26
m=27: 61 mod 27 = 7 = 7 = 88 mod 27
m=28: 61 mod 28 = 5 ≠ 4 = 88 mod 28
m=29: 61 mod 29 = 3 ≠ 1 = 88 mod 29
m=30: 61 mod 30 = 1 ≠ 28 = 88 mod 30
m=31: 61 mod 31 = 30 ≠ 26 = 88 mod 31
m=32: 61 mod 32 = 29 ≠ 24 = 88 mod 32
m=33: 61 mod 33 = 28 ≠ 22 = 88 mod 33
m=34: 61 mod 34 = 27 ≠ 20 = 88 mod 34
m=35: 61 mod 35 = 26 ≠ 18 = 88 mod 35
m=36: 61 mod 36 = 25 ≠ 16 = 88 mod 36
m=37: 61 mod 37 = 24 ≠ 14 = 88 mod 37
m=38: 61 mod 38 = 23 ≠ 12 = 88 mod 38
m=39: 61 mod 39 = 22 ≠ 10 = 88 mod 39
m=40: 61 mod 40 = 21 ≠ 8 = 88 mod 40
m=41: 61 mod 41 = 20 ≠ 6 = 88 mod 41
m=42: 61 mod 42 = 19 ≠ 4 = 88 mod 42
m=43: 61 mod 43 = 18 ≠ 2 = 88 mod 43
m=44: 61 mod 44 = 17 ≠ 0 = 88 mod 44
m=45: 61 mod 45 = 16 ≠ 43 = 88 mod 45
m=46: 61 mod 46 = 15 ≠ 42 = 88 mod 46
m=47: 61 mod 47 = 14 ≠ 41 = 88 mod 47
m=48: 61 mod 48 = 13 ≠ 40 = 88 mod 48
m=49: 61 mod 49 = 12 ≠ 39 = 88 mod 49
m=50: 61 mod 50 = 11 ≠ 38 = 88 mod 50
m=51: 61 mod 51 = 10 ≠ 37 = 88 mod 51
m=52: 61 mod 52 = 9 ≠ 36 = 88 mod 52
m=53: 61 mod 53 = 8 ≠ 35 = 88 mod 53
m=54: 61 mod 54 = 7 ≠ 34 = 88 mod 54
m=55: 61 mod 55 = 6 ≠ 33 = 88 mod 55
m=56: 61 mod 56 = 5 ≠ 32 = 88 mod 56
m=57: 61 mod 57 = 4 ≠ 31 = 88 mod 57
m=58: 61 mod 58 = 3 ≠ 30 = 88 mod 58
m=59: 61 mod 59 = 2 ≠ 29 = 88 mod 59
m=60: 61 mod 60 = 1 ≠ 28 = 88 mod 60
m=61: 61 mod 61 = 0 ≠ 27 = 88 mod 61
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 (88 - 61) = 27 bestimmen:
die gesuchten Zahlen sind somit:
3; 9; 27
