Aufgabenbeispiele von MGK Klasse 9
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einfache Modulo Aufgabe
Beispiel:
Bestimme (die kleinste natürliche Zahl für die gilt:) 58 mod 6.
Das nächst kleinere Vielfache von 6 ist 54, weil ja 9 ⋅ 6 = 54 ist.
Also bleibt als Rest eben noch 58 - 54 = 4.
Somit gilt: 58 mod 6 ≡ 4.
Modulo in einem Intervall
Beispiel:
Bestimme eine Zahl n zwischen 40 und 51 für die gilt n ≡ 56 mod 11.
Das nächst kleinere Vielfache von 11 ist 55, weil ja 5 ⋅ 11 = 55 ist.
Also bleibt als Rest eben noch 56 - 55 = 1.
Somit gilt: 56 mod 11 ≡ 1.
Wir suchen also eine Zahl zwischen 40 und 51 für die gilt: n ≡ 1 mod 11.
Dazu suchen wir erstmal ein Vielfaches von 11 in der Nähe von 40, z.B. 44 = 4 ⋅ 11
Jetzt muss die gesuchte Zahl ja aber nicht ≡ 0 mod 11 , sondern ≡ 1 mod 11 sein, also addieren wir noch 1 auf die 44 und erhalten so 45.
Somit gilt: 45 ≡ 56 ≡ 1 mod 11.
Modulo addieren
Beispiel:
Berechne ohne WTR: (299 - 297) mod 3.
Um längere Rechnungen zu vermeiden, rechnen wir:
(299 - 297) mod 3 ≡ (299 mod 3 - 297 mod 3) mod 3.
299 mod 3 ≡ 2 mod 3 kann man relativ leicht bestimmen, weil ja 299
= 300
297 mod 3 ≡ 0 mod 3 kann man relativ leicht bestimmen, weil ja 297
= 300
Somit gilt:
(299 - 297) mod 3 ≡ (2 - 0) mod 3 ≡ 2 mod 3.
Modulo multiplizieren
Beispiel:
Berechne ohne WTR: (93 ⋅ 42) mod 4.
Um längere Rechnungen zu vermeiden, rechnen wir:
(93 ⋅ 42) mod 4 ≡ (93 mod 4 ⋅ 42 mod 4) mod 4.
93 mod 4 ≡ 1 mod 4 kann man relativ leicht bestimmen, weil ja 93 = 92 + 1 = 23 ⋅ 4 + 1 ist.
42 mod 4 ≡ 2 mod 4 kann man relativ leicht bestimmen, weil ja 42 = 40 + 2 = 10 ⋅ 4 + 2 ist.
Somit gilt:
(93 ⋅ 42) mod 4 ≡ (1 ⋅ 2) mod 4 ≡ 2 mod 4.
gemeinsame Modulos finden
Beispiel:
Finde alle natürlichen Zahlen m ≥ 2, für die gilt :
26 mod m = 38 mod m.
1. (etwas umständliche) Möglichkeit:
Wir probieren einfach alle natürliche Zahlen m<= 26 aus, ob zufällig 26 mod m = 38 mod m gilt:
m=2: 26 mod 2 = 0 = 0 = 38 mod 2
m=3: 26 mod 3 = 2 = 2 = 38 mod 3
m=4: 26 mod 4 = 2 = 2 = 38 mod 4
m=5: 26 mod 5 = 1 ≠ 3 = 38 mod 5
m=6: 26 mod 6 = 2 = 2 = 38 mod 6
m=7: 26 mod 7 = 5 ≠ 3 = 38 mod 7
m=8: 26 mod 8 = 2 ≠ 6 = 38 mod 8
m=9: 26 mod 9 = 8 ≠ 2 = 38 mod 9
m=10: 26 mod 10 = 6 ≠ 8 = 38 mod 10
m=11: 26 mod 11 = 4 ≠ 5 = 38 mod 11
m=12: 26 mod 12 = 2 = 2 = 38 mod 12
m=13: 26 mod 13 = 0 ≠ 12 = 38 mod 13
m=14: 26 mod 14 = 12 ≠ 10 = 38 mod 14
m=15: 26 mod 15 = 11 ≠ 8 = 38 mod 15
m=16: 26 mod 16 = 10 ≠ 6 = 38 mod 16
m=17: 26 mod 17 = 9 ≠ 4 = 38 mod 17
m=18: 26 mod 18 = 8 ≠ 2 = 38 mod 18
m=19: 26 mod 19 = 7 ≠ 0 = 38 mod 19
m=20: 26 mod 20 = 6 ≠ 18 = 38 mod 20
m=21: 26 mod 21 = 5 ≠ 17 = 38 mod 21
m=22: 26 mod 22 = 4 ≠ 16 = 38 mod 22
m=23: 26 mod 23 = 3 ≠ 15 = 38 mod 23
m=24: 26 mod 24 = 2 ≠ 14 = 38 mod 24
m=25: 26 mod 25 = 1 ≠ 13 = 38 mod 25
m=26: 26 mod 26 = 0 ≠ 12 = 38 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 (38 - 26) = 12 bestimmen:
die gesuchten Zahlen sind somit:
2; 3; 4; 6; 12
