Aufgabenbeispiele von MGK Klasse 9
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einfache Modulo Aufgabe
Beispiel:
Bestimme (die kleinste natürliche Zahl für die gilt:) 78 mod 4.
Das nächst kleinere Vielfache von 4 ist 76, weil ja 19 ⋅ 4 = 76 ist.
Also bleibt als Rest eben noch 78 - 76 = 2.
Somit gilt: 78 mod 4 ≡ 2.
Modulo in einem Intervall
Beispiel:
Bestimme eine Zahl n zwischen 40 und 51 für die gilt n ≡ 38 mod 11.
Das nächst kleinere Vielfache von 11 ist 33, weil ja 3 ⋅ 11 = 33 ist.
Also bleibt als Rest eben noch 38 - 33 = 5.
Somit gilt: 38 mod 11 ≡ 5.
Wir suchen also eine Zahl zwischen 40 und 51 für die gilt: n ≡ 5 mod 11.
Dazu suchen wir erstmal ein Vielfaches von 11 in der Nähe von 40, z.B. 44 = 4 ⋅ 11
Jetzt muss die gesuchte Zahl ja aber nicht ≡ 0 mod 11 , sondern ≡ 5 mod 11 sein, also addieren wir noch 5 auf die 44 und erhalten so 49.
Somit gilt: 49 ≡ 38 ≡ 5 mod 11.
Modulo addieren
Beispiel:
Berechne ohne WTR: (9995 + 151) mod 5.
Um längere Rechnungen zu vermeiden, rechnen wir:
(9995 + 151) mod 5 ≡ (9995 mod 5 + 151 mod 5) mod 5.
9995 mod 5 ≡ 0 mod 5 kann man relativ leicht bestimmen, weil ja 9995
= 9000
151 mod 5 ≡ 1 mod 5 kann man relativ leicht bestimmen, weil ja 151
= 150
Somit gilt:
(9995 + 151) mod 5 ≡ (0 + 1) mod 5 ≡ 1 mod 5.
Modulo multiplizieren
Beispiel:
Berechne ohne WTR: (66 ⋅ 42) mod 10.
Um längere Rechnungen zu vermeiden, rechnen wir:
(66 ⋅ 42) mod 10 ≡ (66 mod 10 ⋅ 42 mod 10) mod 10.
66 mod 10 ≡ 6 mod 10 kann man relativ leicht bestimmen, weil ja 66 = 60 + 6 = 6 ⋅ 10 + 6 ist.
42 mod 10 ≡ 2 mod 10 kann man relativ leicht bestimmen, weil ja 42 = 40 + 2 = 4 ⋅ 10 + 2 ist.
Somit gilt:
(66 ⋅ 42) mod 10 ≡ (6 ⋅ 2) mod 10 ≡ 12 mod 10 ≡ 2 mod 10.
gemeinsame Modulos finden
Beispiel:
Finde alle natürlichen Zahlen m ≥ 2, für die gilt :
23 mod m = 32 mod m.
1. (etwas umständliche) Möglichkeit:
Wir probieren einfach alle natürliche Zahlen m<= 23 aus, ob zufällig 23 mod m = 32 mod m gilt:
m=2: 23 mod 2 = 1 ≠ 0 = 32 mod 2
m=3: 23 mod 3 = 2 = 2 = 32 mod 3
m=4: 23 mod 4 = 3 ≠ 0 = 32 mod 4
m=5: 23 mod 5 = 3 ≠ 2 = 32 mod 5
m=6: 23 mod 6 = 5 ≠ 2 = 32 mod 6
m=7: 23 mod 7 = 2 ≠ 4 = 32 mod 7
m=8: 23 mod 8 = 7 ≠ 0 = 32 mod 8
m=9: 23 mod 9 = 5 = 5 = 32 mod 9
m=10: 23 mod 10 = 3 ≠ 2 = 32 mod 10
m=11: 23 mod 11 = 1 ≠ 10 = 32 mod 11
m=12: 23 mod 12 = 11 ≠ 8 = 32 mod 12
m=13: 23 mod 13 = 10 ≠ 6 = 32 mod 13
m=14: 23 mod 14 = 9 ≠ 4 = 32 mod 14
m=15: 23 mod 15 = 8 ≠ 2 = 32 mod 15
m=16: 23 mod 16 = 7 ≠ 0 = 32 mod 16
m=17: 23 mod 17 = 6 ≠ 15 = 32 mod 17
m=18: 23 mod 18 = 5 ≠ 14 = 32 mod 18
m=19: 23 mod 19 = 4 ≠ 13 = 32 mod 19
m=20: 23 mod 20 = 3 ≠ 12 = 32 mod 20
m=21: 23 mod 21 = 2 ≠ 11 = 32 mod 21
m=22: 23 mod 22 = 1 ≠ 10 = 32 mod 22
m=23: 23 mod 23 = 0 ≠ 9 = 32 mod 23
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 (32 - 23) = 9 bestimmen:
die gesuchten Zahlen sind somit:
3; 9
