Aufgabenbeispiele von MGK Klasse 9
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einfache Modulo Aufgabe
Beispiel:
Bestimme (die kleinste natürliche Zahl für die gilt:) 99 mod 5.
Das nächst kleinere Vielfache von 5 ist 95, weil ja 19 ⋅ 5 = 95 ist.
Also bleibt als Rest eben noch 99 - 95 = 4.
Somit gilt: 99 mod 5 ≡ 4.
Modulo in einem Intervall
Beispiel:
Bestimme eine Zahl n zwischen 70 und 79 für die gilt n ≡ 95 mod 7.
Das nächst kleinere Vielfache von 7 ist 91, weil ja 13 ⋅ 7 = 91 ist.
Also bleibt als Rest eben noch 95 - 91 = 4.
Somit gilt: 95 mod 7 ≡ 4.
Wir suchen also eine Zahl zwischen 70 und 79 für die gilt: n ≡ 4 mod 7.
Dazu suchen wir erstmal ein Vielfaches von 7 in der Nähe von 70, z.B. 70 = 10 ⋅ 7
Jetzt muss die gesuchte Zahl ja aber nicht ≡ 0 mod 7 , sondern ≡ 4 mod 7 sein, also addieren wir noch 4 auf die 70 und erhalten so 74.
Somit gilt: 74 ≡ 95 ≡ 4 mod 7.
Modulo addieren
Beispiel:
Berechne ohne WTR: (12001 - 9000) mod 3.
Um längere Rechnungen zu vermeiden, rechnen wir:
(12001 - 9000) mod 3 ≡ (12001 mod 3 - 9000 mod 3) mod 3.
12001 mod 3 ≡ 1 mod 3 kann man relativ leicht bestimmen, weil ja 12001
= 12000
9000 mod 3 ≡ 0 mod 3 kann man relativ leicht bestimmen, weil ja 9000
= 9000
Somit gilt:
(12001 - 9000) mod 3 ≡ (1 - 0) mod 3 ≡ 1 mod 3.
Modulo multiplizieren
Beispiel:
Berechne ohne WTR: (61 ⋅ 33) mod 9.
Um längere Rechnungen zu vermeiden, rechnen wir:
(61 ⋅ 33) mod 9 ≡ (61 mod 9 ⋅ 33 mod 9) mod 9.
61 mod 9 ≡ 7 mod 9 kann man relativ leicht bestimmen, weil ja 61 = 54 + 7 = 6 ⋅ 9 + 7 ist.
33 mod 9 ≡ 6 mod 9 kann man relativ leicht bestimmen, weil ja 33 = 27 + 6 = 3 ⋅ 9 + 6 ist.
Somit gilt:
(61 ⋅ 33) mod 9 ≡ (7 ⋅ 6) mod 9 ≡ 42 mod 9 ≡ 6 mod 9.
gemeinsame Modulos finden
Beispiel:
Finde alle natürlichen Zahlen m ≥ 2, für die gilt :
46 mod m = 64 mod m.
1. (etwas umständliche) Möglichkeit:
Wir probieren einfach alle natürliche Zahlen m<= 46 aus, ob zufällig 46 mod m = 64 mod m gilt:
m=2: 46 mod 2 = 0 = 0 = 64 mod 2
m=3: 46 mod 3 = 1 = 1 = 64 mod 3
m=4: 46 mod 4 = 2 ≠ 0 = 64 mod 4
m=5: 46 mod 5 = 1 ≠ 4 = 64 mod 5
m=6: 46 mod 6 = 4 = 4 = 64 mod 6
m=7: 46 mod 7 = 4 ≠ 1 = 64 mod 7
m=8: 46 mod 8 = 6 ≠ 0 = 64 mod 8
m=9: 46 mod 9 = 1 = 1 = 64 mod 9
m=10: 46 mod 10 = 6 ≠ 4 = 64 mod 10
m=11: 46 mod 11 = 2 ≠ 9 = 64 mod 11
m=12: 46 mod 12 = 10 ≠ 4 = 64 mod 12
m=13: 46 mod 13 = 7 ≠ 12 = 64 mod 13
m=14: 46 mod 14 = 4 ≠ 8 = 64 mod 14
m=15: 46 mod 15 = 1 ≠ 4 = 64 mod 15
m=16: 46 mod 16 = 14 ≠ 0 = 64 mod 16
m=17: 46 mod 17 = 12 ≠ 13 = 64 mod 17
m=18: 46 mod 18 = 10 = 10 = 64 mod 18
m=19: 46 mod 19 = 8 ≠ 7 = 64 mod 19
m=20: 46 mod 20 = 6 ≠ 4 = 64 mod 20
m=21: 46 mod 21 = 4 ≠ 1 = 64 mod 21
m=22: 46 mod 22 = 2 ≠ 20 = 64 mod 22
m=23: 46 mod 23 = 0 ≠ 18 = 64 mod 23
m=24: 46 mod 24 = 22 ≠ 16 = 64 mod 24
m=25: 46 mod 25 = 21 ≠ 14 = 64 mod 25
m=26: 46 mod 26 = 20 ≠ 12 = 64 mod 26
m=27: 46 mod 27 = 19 ≠ 10 = 64 mod 27
m=28: 46 mod 28 = 18 ≠ 8 = 64 mod 28
m=29: 46 mod 29 = 17 ≠ 6 = 64 mod 29
m=30: 46 mod 30 = 16 ≠ 4 = 64 mod 30
m=31: 46 mod 31 = 15 ≠ 2 = 64 mod 31
m=32: 46 mod 32 = 14 ≠ 0 = 64 mod 32
m=33: 46 mod 33 = 13 ≠ 31 = 64 mod 33
m=34: 46 mod 34 = 12 ≠ 30 = 64 mod 34
m=35: 46 mod 35 = 11 ≠ 29 = 64 mod 35
m=36: 46 mod 36 = 10 ≠ 28 = 64 mod 36
m=37: 46 mod 37 = 9 ≠ 27 = 64 mod 37
m=38: 46 mod 38 = 8 ≠ 26 = 64 mod 38
m=39: 46 mod 39 = 7 ≠ 25 = 64 mod 39
m=40: 46 mod 40 = 6 ≠ 24 = 64 mod 40
m=41: 46 mod 41 = 5 ≠ 23 = 64 mod 41
m=42: 46 mod 42 = 4 ≠ 22 = 64 mod 42
m=43: 46 mod 43 = 3 ≠ 21 = 64 mod 43
m=44: 46 mod 44 = 2 ≠ 20 = 64 mod 44
m=45: 46 mod 45 = 1 ≠ 19 = 64 mod 45
m=46: 46 mod 46 = 0 ≠ 18 = 64 mod 46
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 (64 - 46) = 18 bestimmen:
die gesuchten Zahlen sind somit:
2; 3; 6; 9; 18
