Aufgabenbeispiele von MGK Klasse 9
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einfache Modulo Aufgabe
Beispiel:
Bestimme (die kleinste natürliche Zahl für die gilt:) 25 mod 8.
Das nächst kleinere Vielfache von 8 ist 24, weil ja 3 ⋅ 8 = 24 ist.
Also bleibt als Rest eben noch 25 - 24 = 1.
Somit gilt: 25 mod 8 ≡ 1.
Modulo in einem Intervall
Beispiel:
Bestimme eine Zahl n zwischen 10 und 20 für die gilt n ≡ 87 mod 10.
Das nächst kleinere Vielfache von 10 ist 80, weil ja 8 ⋅ 10 = 80 ist.
Also bleibt als Rest eben noch 87 - 80 = 7.
Somit gilt: 87 mod 10 ≡ 7.
Wir suchen also eine Zahl zwischen 10 und 20 für die gilt: n ≡ 7 mod 10.
Dazu suchen wir erstmal ein Vielfaches von 10 in der Nähe von 10, z.B. 10 = 1 ⋅ 10
Jetzt muss die gesuchte Zahl ja aber nicht ≡ 0 mod 10 , sondern ≡ 7 mod 10 sein, also addieren wir noch 7 auf die 10 und erhalten so 17.
Somit gilt: 17 ≡ 87 ≡ 7 mod 10.
Modulo addieren
Beispiel:
Berechne ohne WTR: (2105 + 21005) mod 7.
Um längere Rechnungen zu vermeiden, rechnen wir:
(2105 + 21005) mod 7 ≡ (2105 mod 7 + 21005 mod 7) mod 7.
2105 mod 7 ≡ 5 mod 7 kann man relativ leicht bestimmen, weil ja 2105
= 2100
21005 mod 7 ≡ 5 mod 7 kann man relativ leicht bestimmen, weil ja 21005
= 21000
Somit gilt:
(2105 + 21005) mod 7 ≡ (5 + 5) mod 7 ≡ 10 mod 7 ≡ 3 mod 7.
Modulo multiplizieren
Beispiel:
Berechne ohne WTR: (31 ⋅ 84) mod 4.
Um längere Rechnungen zu vermeiden, rechnen wir:
(31 ⋅ 84) mod 4 ≡ (31 mod 4 ⋅ 84 mod 4) mod 4.
31 mod 4 ≡ 3 mod 4 kann man relativ leicht bestimmen, weil ja 31 = 28 + 3 = 7 ⋅ 4 + 3 ist.
84 mod 4 ≡ 0 mod 4 kann man relativ leicht bestimmen, weil ja 84 = 84 + 0 = 21 ⋅ 4 + 0 ist.
Somit gilt:
(31 ⋅ 84) mod 4 ≡ (3 ⋅ 0) mod 4 ≡ 0 mod 4.
gemeinsame Modulos finden
Beispiel:
Finde alle natürlichen Zahlen m ≥ 2, für die gilt :
42 mod m = 62 mod m.
1. (etwas umständliche) Möglichkeit:
Wir probieren einfach alle natürliche Zahlen m<= 42 aus, ob zufällig 42 mod m = 62 mod m gilt:
m=2: 42 mod 2 = 0 = 0 = 62 mod 2
m=3: 42 mod 3 = 0 ≠ 2 = 62 mod 3
m=4: 42 mod 4 = 2 = 2 = 62 mod 4
m=5: 42 mod 5 = 2 = 2 = 62 mod 5
m=6: 42 mod 6 = 0 ≠ 2 = 62 mod 6
m=7: 42 mod 7 = 0 ≠ 6 = 62 mod 7
m=8: 42 mod 8 = 2 ≠ 6 = 62 mod 8
m=9: 42 mod 9 = 6 ≠ 8 = 62 mod 9
m=10: 42 mod 10 = 2 = 2 = 62 mod 10
m=11: 42 mod 11 = 9 ≠ 7 = 62 mod 11
m=12: 42 mod 12 = 6 ≠ 2 = 62 mod 12
m=13: 42 mod 13 = 3 ≠ 10 = 62 mod 13
m=14: 42 mod 14 = 0 ≠ 6 = 62 mod 14
m=15: 42 mod 15 = 12 ≠ 2 = 62 mod 15
m=16: 42 mod 16 = 10 ≠ 14 = 62 mod 16
m=17: 42 mod 17 = 8 ≠ 11 = 62 mod 17
m=18: 42 mod 18 = 6 ≠ 8 = 62 mod 18
m=19: 42 mod 19 = 4 ≠ 5 = 62 mod 19
m=20: 42 mod 20 = 2 = 2 = 62 mod 20
m=21: 42 mod 21 = 0 ≠ 20 = 62 mod 21
m=22: 42 mod 22 = 20 ≠ 18 = 62 mod 22
m=23: 42 mod 23 = 19 ≠ 16 = 62 mod 23
m=24: 42 mod 24 = 18 ≠ 14 = 62 mod 24
m=25: 42 mod 25 = 17 ≠ 12 = 62 mod 25
m=26: 42 mod 26 = 16 ≠ 10 = 62 mod 26
m=27: 42 mod 27 = 15 ≠ 8 = 62 mod 27
m=28: 42 mod 28 = 14 ≠ 6 = 62 mod 28
m=29: 42 mod 29 = 13 ≠ 4 = 62 mod 29
m=30: 42 mod 30 = 12 ≠ 2 = 62 mod 30
m=31: 42 mod 31 = 11 ≠ 0 = 62 mod 31
m=32: 42 mod 32 = 10 ≠ 30 = 62 mod 32
m=33: 42 mod 33 = 9 ≠ 29 = 62 mod 33
m=34: 42 mod 34 = 8 ≠ 28 = 62 mod 34
m=35: 42 mod 35 = 7 ≠ 27 = 62 mod 35
m=36: 42 mod 36 = 6 ≠ 26 = 62 mod 36
m=37: 42 mod 37 = 5 ≠ 25 = 62 mod 37
m=38: 42 mod 38 = 4 ≠ 24 = 62 mod 38
m=39: 42 mod 39 = 3 ≠ 23 = 62 mod 39
m=40: 42 mod 40 = 2 ≠ 22 = 62 mod 40
m=41: 42 mod 41 = 1 ≠ 21 = 62 mod 41
m=42: 42 mod 42 = 0 ≠ 20 = 62 mod 42
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 (62 - 42) = 20 bestimmen:
die gesuchten Zahlen sind somit:
2; 4; 5; 10; 20
