Aufgabenbeispiele von MGK Klasse 9
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einfache Modulo Aufgabe
Beispiel:
Bestimme (die kleinste natürliche Zahl für die gilt:) 53 mod 5.
Das nächst kleinere Vielfache von 5 ist 50, weil ja 10 ⋅ 5 = 50 ist.
Also bleibt als Rest eben noch 53 - 50 = 3.
Somit gilt: 53 mod 5 ≡ 3.
Modulo in einem Intervall
Beispiel:
Bestimme eine Zahl n zwischen 90 und 99 für die gilt n ≡ 57 mod 8.
Das nächst kleinere Vielfache von 8 ist 56, weil ja 7 ⋅ 8 = 56 ist.
Also bleibt als Rest eben noch 57 - 56 = 1.
Somit gilt: 57 mod 8 ≡ 1.
Wir suchen also eine Zahl zwischen 90 und 99 für die gilt: n ≡ 1 mod 8.
Dazu suchen wir erstmal ein Vielfaches von 8 in der Nähe von 90, z.B. 96 = 12 ⋅ 8
Jetzt muss die gesuchte Zahl ja aber nicht ≡ 0 mod 8 , sondern ≡ 1 mod 8 sein, also addieren wir noch 1 auf die 96 und erhalten so 97.
Somit gilt: 97 ≡ 57 ≡ 1 mod 8.
Modulo addieren
Beispiel:
Berechne ohne WTR: (9997 - 2501) mod 5.
Um längere Rechnungen zu vermeiden, rechnen wir:
(9997 - 2501) mod 5 ≡ (9997 mod 5 - 2501 mod 5) mod 5.
9997 mod 5 ≡ 2 mod 5 kann man relativ leicht bestimmen, weil ja 9997
= 9000
2501 mod 5 ≡ 1 mod 5 kann man relativ leicht bestimmen, weil ja 2501
= 2500
Somit gilt:
(9997 - 2501) mod 5 ≡ (2 - 1) mod 5 ≡ 1 mod 5.
Modulo multiplizieren
Beispiel:
Berechne ohne WTR: (99 ⋅ 73) mod 7.
Um längere Rechnungen zu vermeiden, rechnen wir:
(99 ⋅ 73) mod 7 ≡ (99 mod 7 ⋅ 73 mod 7) mod 7.
99 mod 7 ≡ 1 mod 7 kann man relativ leicht bestimmen, weil ja 99 = 98 + 1 = 14 ⋅ 7 + 1 ist.
73 mod 7 ≡ 3 mod 7 kann man relativ leicht bestimmen, weil ja 73 = 70 + 3 = 10 ⋅ 7 + 3 ist.
Somit gilt:
(99 ⋅ 73) mod 7 ≡ (1 ⋅ 3) mod 7 ≡ 3 mod 7.
gemeinsame Modulos finden
Beispiel:
Finde alle natürlichen Zahlen m ≥ 2, für die gilt :
32 mod m = 42 mod m.
1. (etwas umständliche) Möglichkeit:
Wir probieren einfach alle natürliche Zahlen m<= 32 aus, ob zufällig 32 mod m = 42 mod m gilt:
m=2: 32 mod 2 = 0 = 0 = 42 mod 2
m=3: 32 mod 3 = 2 ≠ 0 = 42 mod 3
m=4: 32 mod 4 = 0 ≠ 2 = 42 mod 4
m=5: 32 mod 5 = 2 = 2 = 42 mod 5
m=6: 32 mod 6 = 2 ≠ 0 = 42 mod 6
m=7: 32 mod 7 = 4 ≠ 0 = 42 mod 7
m=8: 32 mod 8 = 0 ≠ 2 = 42 mod 8
m=9: 32 mod 9 = 5 ≠ 6 = 42 mod 9
m=10: 32 mod 10 = 2 = 2 = 42 mod 10
m=11: 32 mod 11 = 10 ≠ 9 = 42 mod 11
m=12: 32 mod 12 = 8 ≠ 6 = 42 mod 12
m=13: 32 mod 13 = 6 ≠ 3 = 42 mod 13
m=14: 32 mod 14 = 4 ≠ 0 = 42 mod 14
m=15: 32 mod 15 = 2 ≠ 12 = 42 mod 15
m=16: 32 mod 16 = 0 ≠ 10 = 42 mod 16
m=17: 32 mod 17 = 15 ≠ 8 = 42 mod 17
m=18: 32 mod 18 = 14 ≠ 6 = 42 mod 18
m=19: 32 mod 19 = 13 ≠ 4 = 42 mod 19
m=20: 32 mod 20 = 12 ≠ 2 = 42 mod 20
m=21: 32 mod 21 = 11 ≠ 0 = 42 mod 21
m=22: 32 mod 22 = 10 ≠ 20 = 42 mod 22
m=23: 32 mod 23 = 9 ≠ 19 = 42 mod 23
m=24: 32 mod 24 = 8 ≠ 18 = 42 mod 24
m=25: 32 mod 25 = 7 ≠ 17 = 42 mod 25
m=26: 32 mod 26 = 6 ≠ 16 = 42 mod 26
m=27: 32 mod 27 = 5 ≠ 15 = 42 mod 27
m=28: 32 mod 28 = 4 ≠ 14 = 42 mod 28
m=29: 32 mod 29 = 3 ≠ 13 = 42 mod 29
m=30: 32 mod 30 = 2 ≠ 12 = 42 mod 30
m=31: 32 mod 31 = 1 ≠ 11 = 42 mod 31
m=32: 32 mod 32 = 0 ≠ 10 = 42 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 (42 - 32) = 10 bestimmen:
die gesuchten Zahlen sind somit:
2; 5; 10
