Aufgabenbeispiele von MGK Klasse 9

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einfache Modulo Aufgabe

Beispiel:

Bestimme (die kleinste natürliche Zahl für die gilt:) 33 mod 7.

Lösung einblenden

Das nächst kleinere Vielfache von 7 ist 28, weil ja 4 ⋅ 7 = 28 ist.

Also bleibt als Rest eben noch 33 - 28 = 5.

Somit gilt: 33 mod 7 ≡ 5.

Modulo in einem Intervall

Beispiel:

Bestimme eine Zahl n zwischen 30 und 39 für die gilt n ≡ 77 mod 3.

Lösung einblenden

Das nächst kleinere Vielfache von 3 ist 75, weil ja 25 ⋅ 3 = 75 ist.

Also bleibt als Rest eben noch 77 - 75 = 2.

Somit gilt: 77 mod 3 ≡ 2.

Wir suchen also eine Zahl zwischen 30 und 39 für die gilt: n ≡ 2 mod 3.

Dazu suchen wir erstmal ein Vielfaches von 3 in der Nähe von 30, z.B. 30 = 10 ⋅ 3

Jetzt muss die gesuchte Zahl ja aber nicht ≡ 0 mod 3 , sondern ≡ 2 mod 3 sein, also addieren wir noch 2 auf die 30 und erhalten so 32.

Somit gilt: 32 ≡ 77 ≡ 2 mod 3.

Modulo addieren

Beispiel:

Berechne ohne WTR: (115 + 2394) mod 6.

Lösung einblenden

Um längere Rechnungen zu vermeiden, rechnen wir:

(115 + 2394) mod 6 ≡ (115 mod 6 + 2394 mod 6) mod 6.

115 mod 6 ≡ 1 mod 6 kann man relativ leicht bestimmen, weil ja 115 = 120-5 = 6 ⋅ 20 -5 = 6 ⋅ 20 - 6 + 1.

2394 mod 6 ≡ 0 mod 6 kann man relativ leicht bestimmen, weil ja 2394 = 2400-6 = 6 ⋅ 400 -6 = 6 ⋅ 400 - 6 + 0.

Somit gilt:

(115 + 2394) mod 6 ≡ (1 + 0) mod 6 ≡ 1 mod 6.

Modulo multiplizieren

Beispiel:

Berechne ohne WTR: (48 ⋅ 63) mod 7.

Lösung einblenden

Um längere Rechnungen zu vermeiden, rechnen wir:

(48 ⋅ 63) mod 7 ≡ (48 mod 7 ⋅ 63 mod 7) mod 7.

48 mod 7 ≡ 6 mod 7 kann man relativ leicht bestimmen, weil ja 48 = 42 + 6 = 6 ⋅ 7 + 6 ist.

63 mod 7 ≡ 0 mod 7 kann man relativ leicht bestimmen, weil ja 63 = 63 + 0 = 9 ⋅ 7 + 0 ist.

Somit gilt:

(48 ⋅ 63) mod 7 ≡ (6 ⋅ 0) mod 7 ≡ 0 mod 7.

gemeinsame Modulos finden

Beispiel:

Finde alle natürlichen Zahlen m ≥ 2, für die gilt :
21 mod m = 29 mod m.

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1. (etwas umständliche) Möglichkeit:

Wir probieren einfach alle natürliche Zahlen m<= 21 aus, ob zufällig 21 mod m = 29 mod m gilt:

m=2: 21 mod 2 = 1 = 1 = 29 mod 2

m=3: 21 mod 3 = 0 ≠ 2 = 29 mod 3

m=4: 21 mod 4 = 1 = 1 = 29 mod 4

m=5: 21 mod 5 = 1 ≠ 4 = 29 mod 5

m=6: 21 mod 6 = 3 ≠ 5 = 29 mod 6

m=7: 21 mod 7 = 0 ≠ 1 = 29 mod 7

m=8: 21 mod 8 = 5 = 5 = 29 mod 8

m=9: 21 mod 9 = 3 ≠ 2 = 29 mod 9

m=10: 21 mod 10 = 1 ≠ 9 = 29 mod 10

m=11: 21 mod 11 = 10 ≠ 7 = 29 mod 11

m=12: 21 mod 12 = 9 ≠ 5 = 29 mod 12

m=13: 21 mod 13 = 8 ≠ 3 = 29 mod 13

m=14: 21 mod 14 = 7 ≠ 1 = 29 mod 14

m=15: 21 mod 15 = 6 ≠ 14 = 29 mod 15

m=16: 21 mod 16 = 5 ≠ 13 = 29 mod 16

m=17: 21 mod 17 = 4 ≠ 12 = 29 mod 17

m=18: 21 mod 18 = 3 ≠ 11 = 29 mod 18

m=19: 21 mod 19 = 2 ≠ 10 = 29 mod 19

m=20: 21 mod 20 = 1 ≠ 9 = 29 mod 20

m=21: 21 mod 21 = 0 ≠ 8 = 29 mod 21

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 (29 - 21) = 8 bestimmen:

die gesuchten Zahlen sind somit:

2; 4; 8