Aufgabenbeispiele von MGK Klasse 9

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einfache Modulo Aufgabe

Beispiel:

Bestimme (die kleinste natürliche Zahl für die gilt:) 26 mod 3.

Lösung einblenden

Das nächst kleinere Vielfache von 3 ist 24, weil ja 8 ⋅ 3 = 24 ist.

Also bleibt als Rest eben noch 26 - 24 = 2.

Somit gilt: 26 mod 3 ≡ 2.

Modulo in einem Intervall

Beispiel:

Bestimme eine Zahl n zwischen 60 und 71 für die gilt n ≡ 78 mod 11.

Lösung einblenden

Das nächst kleinere Vielfache von 11 ist 77, weil ja 7 ⋅ 11 = 77 ist.

Also bleibt als Rest eben noch 78 - 77 = 1.

Somit gilt: 78 mod 11 ≡ 1.

Wir suchen also eine Zahl zwischen 60 und 71 für die gilt: n ≡ 1 mod 11.

Dazu suchen wir erstmal ein Vielfaches von 11 in der Nähe von 60, z.B. 66 = 6 ⋅ 11

Jetzt muss die gesuchte Zahl ja aber nicht ≡ 0 mod 11 , sondern ≡ 1 mod 11 sein, also addieren wir noch 1 auf die 66 und erhalten so 67.

Somit gilt: 67 ≡ 78 ≡ 1 mod 11.

Modulo addieren

Beispiel:

Berechne ohne WTR: (313 - 3195) mod 8.

Lösung einblenden

Um längere Rechnungen zu vermeiden, rechnen wir:

(313 - 3195) mod 8 ≡ (313 mod 8 - 3195 mod 8) mod 8.

313 mod 8 ≡ 1 mod 8 kann man relativ leicht bestimmen, weil ja 313 = 320-7 = 8 ⋅ 40 -7 = 8 ⋅ 40 - 8 + 1.

3195 mod 8 ≡ 3 mod 8 kann man relativ leicht bestimmen, weil ja 3195 = 3200-5 = 8 ⋅ 400 -5 = 8 ⋅ 400 - 8 + 3.

Somit gilt:

(313 - 3195) mod 8 ≡ (1 - 3) mod 8 ≡ -2 mod 8 ≡ 6 mod 8.

Modulo multiplizieren

Beispiel:

Berechne ohne WTR: (81 ⋅ 20) mod 10.

Lösung einblenden

Um längere Rechnungen zu vermeiden, rechnen wir:

(81 ⋅ 20) mod 10 ≡ (81 mod 10 ⋅ 20 mod 10) mod 10.

81 mod 10 ≡ 1 mod 10 kann man relativ leicht bestimmen, weil ja 81 = 80 + 1 = 8 ⋅ 10 + 1 ist.

20 mod 10 ≡ 0 mod 10 kann man relativ leicht bestimmen, weil ja 20 = 20 + 0 = 2 ⋅ 10 + 0 ist.

Somit gilt:

(81 ⋅ 20) mod 10 ≡ (1 ⋅ 0) mod 10 ≡ 0 mod 10.

gemeinsame Modulos finden

Beispiel:

Finde alle natürlichen Zahlen m ≥ 2, für die gilt :
32 mod m = 47 mod m.

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1. (etwas umständliche) Möglichkeit:

Wir probieren einfach alle natürliche Zahlen m<= 32 aus, ob zufällig 32 mod m = 47 mod m gilt:

m=2: 32 mod 2 = 0 ≠ 1 = 47 mod 2

m=3: 32 mod 3 = 2 = 2 = 47 mod 3

m=4: 32 mod 4 = 0 ≠ 3 = 47 mod 4

m=5: 32 mod 5 = 2 = 2 = 47 mod 5

m=6: 32 mod 6 = 2 ≠ 5 = 47 mod 6

m=7: 32 mod 7 = 4 ≠ 5 = 47 mod 7

m=8: 32 mod 8 = 0 ≠ 7 = 47 mod 8

m=9: 32 mod 9 = 5 ≠ 2 = 47 mod 9

m=10: 32 mod 10 = 2 ≠ 7 = 47 mod 10

m=11: 32 mod 11 = 10 ≠ 3 = 47 mod 11

m=12: 32 mod 12 = 8 ≠ 11 = 47 mod 12

m=13: 32 mod 13 = 6 ≠ 8 = 47 mod 13

m=14: 32 mod 14 = 4 ≠ 5 = 47 mod 14

m=15: 32 mod 15 = 2 = 2 = 47 mod 15

m=16: 32 mod 16 = 0 ≠ 15 = 47 mod 16

m=17: 32 mod 17 = 15 ≠ 13 = 47 mod 17

m=18: 32 mod 18 = 14 ≠ 11 = 47 mod 18

m=19: 32 mod 19 = 13 ≠ 9 = 47 mod 19

m=20: 32 mod 20 = 12 ≠ 7 = 47 mod 20

m=21: 32 mod 21 = 11 ≠ 5 = 47 mod 21

m=22: 32 mod 22 = 10 ≠ 3 = 47 mod 22

m=23: 32 mod 23 = 9 ≠ 1 = 47 mod 23

m=24: 32 mod 24 = 8 ≠ 23 = 47 mod 24

m=25: 32 mod 25 = 7 ≠ 22 = 47 mod 25

m=26: 32 mod 26 = 6 ≠ 21 = 47 mod 26

m=27: 32 mod 27 = 5 ≠ 20 = 47 mod 27

m=28: 32 mod 28 = 4 ≠ 19 = 47 mod 28

m=29: 32 mod 29 = 3 ≠ 18 = 47 mod 29

m=30: 32 mod 30 = 2 ≠ 17 = 47 mod 30

m=31: 32 mod 31 = 1 ≠ 16 = 47 mod 31

m=32: 32 mod 32 = 0 ≠ 15 = 47 mod 32

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 (47 - 32) = 15 bestimmen:

die gesuchten Zahlen sind somit:

3; 5; 15