Aufgabenbeispiele von MGK Klasse 9

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einfache Modulo Aufgabe

Beispiel:

Bestimme (die kleinste natürliche Zahl für die gilt:) 35 mod 10.

Lösung einblenden

Das nächst kleinere Vielfache von 10 ist 30, weil ja 3 ⋅ 10 = 30 ist.

Also bleibt als Rest eben noch 35 - 30 = 5.

Somit gilt: 35 mod 10 ≡ 5.

Modulo in einem Intervall

Beispiel:

Bestimme eine Zahl n zwischen 30 und 39 für die gilt n ≡ 43 mod 8.

Lösung einblenden

Das nächst kleinere Vielfache von 8 ist 40, weil ja 5 ⋅ 8 = 40 ist.

Also bleibt als Rest eben noch 43 - 40 = 3.

Somit gilt: 43 mod 8 ≡ 3.

Wir suchen also eine Zahl zwischen 30 und 39 für die gilt: n ≡ 3 mod 8.

Dazu suchen wir erstmal ein Vielfaches von 8 in der Nähe von 30, z.B. 32 = 4 ⋅ 8

Jetzt muss die gesuchte Zahl ja aber nicht ≡ 0 mod 8 , sondern ≡ 3 mod 8 sein, also addieren wir noch 3 auf die 32 und erhalten so 35.

Somit gilt: 35 ≡ 43 ≡ 3 mod 8.

Modulo addieren

Beispiel:

Berechne ohne WTR: (19998 + 36) mod 4.

Lösung einblenden

Um längere Rechnungen zu vermeiden, rechnen wir:

(19998 + 36) mod 4 ≡ (19998 mod 4 + 36 mod 4) mod 4.

19998 mod 4 ≡ 2 mod 4 kann man relativ leicht bestimmen, weil ja 19998 = 19000+998 = 4 ⋅ 4750 +998.

36 mod 4 ≡ 0 mod 4 kann man relativ leicht bestimmen, weil ja 36 = 40-4 = 4 ⋅ 10 -4 = 4 ⋅ 10 - 4 + 0.

Somit gilt:

(19998 + 36) mod 4 ≡ (2 + 0) mod 4 ≡ 2 mod 4.

Modulo multiplizieren

Beispiel:

Berechne ohne WTR: (44 ⋅ 50) mod 5.

Lösung einblenden

Um längere Rechnungen zu vermeiden, rechnen wir:

(44 ⋅ 50) mod 5 ≡ (44 mod 5 ⋅ 50 mod 5) mod 5.

44 mod 5 ≡ 4 mod 5 kann man relativ leicht bestimmen, weil ja 44 = 40 + 4 = 8 ⋅ 5 + 4 ist.

50 mod 5 ≡ 0 mod 5 kann man relativ leicht bestimmen, weil ja 50 = 50 + 0 = 10 ⋅ 5 + 0 ist.

Somit gilt:

(44 ⋅ 50) mod 5 ≡ (4 ⋅ 0) mod 5 ≡ 0 mod 5.

gemeinsame Modulos finden

Beispiel:

Finde alle natürlichen Zahlen m ≥ 2, für die gilt :
32 mod m = 41 mod m.

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1. (etwas umständliche) Möglichkeit:

Wir probieren einfach alle natürliche Zahlen m<= 32 aus, ob zufällig 32 mod m = 41 mod m gilt:

m=2: 32 mod 2 = 0 ≠ 1 = 41 mod 2

m=3: 32 mod 3 = 2 = 2 = 41 mod 3

m=4: 32 mod 4 = 0 ≠ 1 = 41 mod 4

m=5: 32 mod 5 = 2 ≠ 1 = 41 mod 5

m=6: 32 mod 6 = 2 ≠ 5 = 41 mod 6

m=7: 32 mod 7 = 4 ≠ 6 = 41 mod 7

m=8: 32 mod 8 = 0 ≠ 1 = 41 mod 8

m=9: 32 mod 9 = 5 = 5 = 41 mod 9

m=10: 32 mod 10 = 2 ≠ 1 = 41 mod 10

m=11: 32 mod 11 = 10 ≠ 8 = 41 mod 11

m=12: 32 mod 12 = 8 ≠ 5 = 41 mod 12

m=13: 32 mod 13 = 6 ≠ 2 = 41 mod 13

m=14: 32 mod 14 = 4 ≠ 13 = 41 mod 14

m=15: 32 mod 15 = 2 ≠ 11 = 41 mod 15

m=16: 32 mod 16 = 0 ≠ 9 = 41 mod 16

m=17: 32 mod 17 = 15 ≠ 7 = 41 mod 17

m=18: 32 mod 18 = 14 ≠ 5 = 41 mod 18

m=19: 32 mod 19 = 13 ≠ 3 = 41 mod 19

m=20: 32 mod 20 = 12 ≠ 1 = 41 mod 20

m=21: 32 mod 21 = 11 ≠ 20 = 41 mod 21

m=22: 32 mod 22 = 10 ≠ 19 = 41 mod 22

m=23: 32 mod 23 = 9 ≠ 18 = 41 mod 23

m=24: 32 mod 24 = 8 ≠ 17 = 41 mod 24

m=25: 32 mod 25 = 7 ≠ 16 = 41 mod 25

m=26: 32 mod 26 = 6 ≠ 15 = 41 mod 26

m=27: 32 mod 27 = 5 ≠ 14 = 41 mod 27

m=28: 32 mod 28 = 4 ≠ 13 = 41 mod 28

m=29: 32 mod 29 = 3 ≠ 12 = 41 mod 29

m=30: 32 mod 30 = 2 ≠ 11 = 41 mod 30

m=31: 32 mod 31 = 1 ≠ 10 = 41 mod 31

m=32: 32 mod 32 = 0 ≠ 9 = 41 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 (41 - 32) = 9 bestimmen:

die gesuchten Zahlen sind somit:

3; 9