Aufgabenbeispiele von MGK Klasse 9
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einfache Modulo Aufgabe
Beispiel:
Bestimme (die kleinste natürliche Zahl für die gilt:) 72 mod 7.
Das nächst kleinere Vielfache von 7 ist 70, weil ja 10 ⋅ 7 = 70 ist.
Also bleibt als Rest eben noch 72 - 70 = 2.
Somit gilt: 72 mod 7 ≡ 2.
Modulo in einem Intervall
Beispiel:
Bestimme eine Zahl n zwischen 80 und 89 für die gilt n ≡ 32 mod 8.
Das nächst kleinere Vielfache von 8 ist 32, weil ja 4 ⋅ 8 = 32 ist.
Also bleibt als Rest eben noch 32 - 32 = 0.
Somit gilt: 32 mod 8 ≡ 0.
Wir suchen also eine Zahl zwischen 80 und 89 für die gilt: n ≡ 0 mod 8.
Dazu suchen wir einfach ein Vielfaches von 8 in der Nähe von 80, z.B. 80 = 10 ⋅ 8
Somit gilt: 80 ≡ 32 ≡ 0 mod 8.
Modulo addieren
Beispiel:
Berechne ohne WTR: (2400 - 80) mod 8.
Um längere Rechnungen zu vermeiden, rechnen wir:
(2400 - 80) mod 8 ≡ (2400 mod 8 - 80 mod 8) mod 8.
2400 mod 8 ≡ 0 mod 8 kann man relativ leicht bestimmen, weil ja 2400
= 2400
80 mod 8 ≡ 0 mod 8 kann man relativ leicht bestimmen, weil ja 80
= 80
Somit gilt:
(2400 - 80) mod 8 ≡ (0 - 0) mod 8 ≡ 0 mod 8.
Modulo multiplizieren
Beispiel:
Berechne ohne WTR: (42 ⋅ 87) mod 7.
Um längere Rechnungen zu vermeiden, rechnen wir:
(42 ⋅ 87) mod 7 ≡ (42 mod 7 ⋅ 87 mod 7) mod 7.
42 mod 7 ≡ 0 mod 7 kann man relativ leicht bestimmen, weil ja 42 = 42 + 0 = 6 ⋅ 7 + 0 ist.
87 mod 7 ≡ 3 mod 7 kann man relativ leicht bestimmen, weil ja 87 = 84 + 3 = 12 ⋅ 7 + 3 ist.
Somit gilt:
(42 ⋅ 87) mod 7 ≡ (0 ⋅ 3) mod 7 ≡ 0 mod 7.
gemeinsame Modulos finden
Beispiel:
Finde alle natürlichen Zahlen m ≥ 2, für die gilt :
22 mod m = 30 mod m.
1. (etwas umständliche) Möglichkeit:
Wir probieren einfach alle natürliche Zahlen m<= 22 aus, ob zufällig 22 mod m = 30 mod m gilt:
m=2: 22 mod 2 = 0 = 0 = 30 mod 2
m=3: 22 mod 3 = 1 ≠ 0 = 30 mod 3
m=4: 22 mod 4 = 2 = 2 = 30 mod 4
m=5: 22 mod 5 = 2 ≠ 0 = 30 mod 5
m=6: 22 mod 6 = 4 ≠ 0 = 30 mod 6
m=7: 22 mod 7 = 1 ≠ 2 = 30 mod 7
m=8: 22 mod 8 = 6 = 6 = 30 mod 8
m=9: 22 mod 9 = 4 ≠ 3 = 30 mod 9
m=10: 22 mod 10 = 2 ≠ 0 = 30 mod 10
m=11: 22 mod 11 = 0 ≠ 8 = 30 mod 11
m=12: 22 mod 12 = 10 ≠ 6 = 30 mod 12
m=13: 22 mod 13 = 9 ≠ 4 = 30 mod 13
m=14: 22 mod 14 = 8 ≠ 2 = 30 mod 14
m=15: 22 mod 15 = 7 ≠ 0 = 30 mod 15
m=16: 22 mod 16 = 6 ≠ 14 = 30 mod 16
m=17: 22 mod 17 = 5 ≠ 13 = 30 mod 17
m=18: 22 mod 18 = 4 ≠ 12 = 30 mod 18
m=19: 22 mod 19 = 3 ≠ 11 = 30 mod 19
m=20: 22 mod 20 = 2 ≠ 10 = 30 mod 20
m=21: 22 mod 21 = 1 ≠ 9 = 30 mod 21
m=22: 22 mod 22 = 0 ≠ 8 = 30 mod 22
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 (30 - 22) = 8 bestimmen:
die gesuchten Zahlen sind somit:
2; 4; 8
