Aufgabenbeispiele von MGK Klasse 9
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einfache Modulo Aufgabe
Beispiel:
Bestimme (die kleinste natürliche Zahl für die gilt:) 28 mod 10.
Das nächst kleinere Vielfache von 10 ist 20, weil ja 2 ⋅ 10 = 20 ist.
Also bleibt als Rest eben noch 28 - 20 = 8.
Somit gilt: 28 mod 10 ≡ 8.
Modulo in einem Intervall
Beispiel:
Bestimme eine Zahl n zwischen 90 und 99 für die gilt n ≡ 40 mod 5.
Das nächst kleinere Vielfache von 5 ist 40, weil ja 8 ⋅ 5 = 40 ist.
Also bleibt als Rest eben noch 40 - 40 = 0.
Somit gilt: 40 mod 5 ≡ 0.
Wir suchen also eine Zahl zwischen 90 und 99 für die gilt: n ≡ 0 mod 5.
Dazu suchen wir einfach ein Vielfaches von 5 in der Nähe von 90, z.B. 90 = 18 ⋅ 5
Somit gilt: 90 ≡ 40 ≡ 0 mod 5.
Modulo addieren
Beispiel:
Berechne ohne WTR: (12001 - 304) mod 6.
Um längere Rechnungen zu vermeiden, rechnen wir:
(12001 - 304) mod 6 ≡ (12001 mod 6 - 304 mod 6) mod 6.
12001 mod 6 ≡ 1 mod 6 kann man relativ leicht bestimmen, weil ja 12001
= 12000
304 mod 6 ≡ 4 mod 6 kann man relativ leicht bestimmen, weil ja 304
= 300
Somit gilt:
(12001 - 304) mod 6 ≡ (1 - 4) mod 6 ≡ -3 mod 6 ≡ 3 mod 6.
Modulo multiplizieren
Beispiel:
Berechne ohne WTR: (31 ⋅ 37) mod 8.
Um längere Rechnungen zu vermeiden, rechnen wir:
(31 ⋅ 37) mod 8 ≡ (31 mod 8 ⋅ 37 mod 8) mod 8.
31 mod 8 ≡ 7 mod 8 kann man relativ leicht bestimmen, weil ja 31 = 24 + 7 = 3 ⋅ 8 + 7 ist.
37 mod 8 ≡ 5 mod 8 kann man relativ leicht bestimmen, weil ja 37 = 32 + 5 = 4 ⋅ 8 + 5 ist.
Somit gilt:
(31 ⋅ 37) mod 8 ≡ (7 ⋅ 5) mod 8 ≡ 35 mod 8 ≡ 3 mod 8.
gemeinsame Modulos finden
Beispiel:
Finde alle natürlichen Zahlen m ≥ 2, für die gilt :
154 mod m = 229 mod m.
1. (etwas umständliche) Möglichkeit:
Wir probieren einfach alle natürliche Zahlen m<= 154 aus, ob zufällig 154 mod m = 229 mod m gilt:
m=2: 154 mod 2 = 0 ≠ 1 = 229 mod 2
m=3: 154 mod 3 = 1 = 1 = 229 mod 3
m=4: 154 mod 4 = 2 ≠ 1 = 229 mod 4
m=5: 154 mod 5 = 4 = 4 = 229 mod 5
m=6: 154 mod 6 = 4 ≠ 1 = 229 mod 6
m=7: 154 mod 7 = 0 ≠ 5 = 229 mod 7
m=8: 154 mod 8 = 2 ≠ 5 = 229 mod 8
m=9: 154 mod 9 = 1 ≠ 4 = 229 mod 9
m=10: 154 mod 10 = 4 ≠ 9 = 229 mod 10
m=11: 154 mod 11 = 0 ≠ 9 = 229 mod 11
m=12: 154 mod 12 = 10 ≠ 1 = 229 mod 12
m=13: 154 mod 13 = 11 ≠ 8 = 229 mod 13
m=14: 154 mod 14 = 0 ≠ 5 = 229 mod 14
m=15: 154 mod 15 = 4 = 4 = 229 mod 15
m=16: 154 mod 16 = 10 ≠ 5 = 229 mod 16
m=17: 154 mod 17 = 1 ≠ 8 = 229 mod 17
m=18: 154 mod 18 = 10 ≠ 13 = 229 mod 18
m=19: 154 mod 19 = 2 ≠ 1 = 229 mod 19
m=20: 154 mod 20 = 14 ≠ 9 = 229 mod 20
m=21: 154 mod 21 = 7 ≠ 19 = 229 mod 21
m=22: 154 mod 22 = 0 ≠ 9 = 229 mod 22
m=23: 154 mod 23 = 16 ≠ 22 = 229 mod 23
m=24: 154 mod 24 = 10 ≠ 13 = 229 mod 24
m=25: 154 mod 25 = 4 = 4 = 229 mod 25
m=26: 154 mod 26 = 24 ≠ 21 = 229 mod 26
m=27: 154 mod 27 = 19 ≠ 13 = 229 mod 27
m=28: 154 mod 28 = 14 ≠ 5 = 229 mod 28
m=29: 154 mod 29 = 9 ≠ 26 = 229 mod 29
m=30: 154 mod 30 = 4 ≠ 19 = 229 mod 30
m=31: 154 mod 31 = 30 ≠ 12 = 229 mod 31
m=32: 154 mod 32 = 26 ≠ 5 = 229 mod 32
m=33: 154 mod 33 = 22 ≠ 31 = 229 mod 33
m=34: 154 mod 34 = 18 ≠ 25 = 229 mod 34
m=35: 154 mod 35 = 14 ≠ 19 = 229 mod 35
m=36: 154 mod 36 = 10 ≠ 13 = 229 mod 36
m=37: 154 mod 37 = 6 ≠ 7 = 229 mod 37
m=38: 154 mod 38 = 2 ≠ 1 = 229 mod 38
m=39: 154 mod 39 = 37 ≠ 34 = 229 mod 39
m=40: 154 mod 40 = 34 ≠ 29 = 229 mod 40
m=41: 154 mod 41 = 31 ≠ 24 = 229 mod 41
m=42: 154 mod 42 = 28 ≠ 19 = 229 mod 42
m=43: 154 mod 43 = 25 ≠ 14 = 229 mod 43
m=44: 154 mod 44 = 22 ≠ 9 = 229 mod 44
m=45: 154 mod 45 = 19 ≠ 4 = 229 mod 45
m=46: 154 mod 46 = 16 ≠ 45 = 229 mod 46
m=47: 154 mod 47 = 13 ≠ 41 = 229 mod 47
m=48: 154 mod 48 = 10 ≠ 37 = 229 mod 48
m=49: 154 mod 49 = 7 ≠ 33 = 229 mod 49
m=50: 154 mod 50 = 4 ≠ 29 = 229 mod 50
m=51: 154 mod 51 = 1 ≠ 25 = 229 mod 51
m=52: 154 mod 52 = 50 ≠ 21 = 229 mod 52
m=53: 154 mod 53 = 48 ≠ 17 = 229 mod 53
m=54: 154 mod 54 = 46 ≠ 13 = 229 mod 54
m=55: 154 mod 55 = 44 ≠ 9 = 229 mod 55
m=56: 154 mod 56 = 42 ≠ 5 = 229 mod 56
m=57: 154 mod 57 = 40 ≠ 1 = 229 mod 57
m=58: 154 mod 58 = 38 ≠ 55 = 229 mod 58
m=59: 154 mod 59 = 36 ≠ 52 = 229 mod 59
m=60: 154 mod 60 = 34 ≠ 49 = 229 mod 60
m=61: 154 mod 61 = 32 ≠ 46 = 229 mod 61
m=62: 154 mod 62 = 30 ≠ 43 = 229 mod 62
m=63: 154 mod 63 = 28 ≠ 40 = 229 mod 63
m=64: 154 mod 64 = 26 ≠ 37 = 229 mod 64
m=65: 154 mod 65 = 24 ≠ 34 = 229 mod 65
m=66: 154 mod 66 = 22 ≠ 31 = 229 mod 66
m=67: 154 mod 67 = 20 ≠ 28 = 229 mod 67
m=68: 154 mod 68 = 18 ≠ 25 = 229 mod 68
m=69: 154 mod 69 = 16 ≠ 22 = 229 mod 69
m=70: 154 mod 70 = 14 ≠ 19 = 229 mod 70
m=71: 154 mod 71 = 12 ≠ 16 = 229 mod 71
m=72: 154 mod 72 = 10 ≠ 13 = 229 mod 72
m=73: 154 mod 73 = 8 ≠ 10 = 229 mod 73
m=74: 154 mod 74 = 6 ≠ 7 = 229 mod 74
m=75: 154 mod 75 = 4 = 4 = 229 mod 75
m=76: 154 mod 76 = 2 ≠ 1 = 229 mod 76
m=77: 154 mod 77 = 0 ≠ 75 = 229 mod 77
m=78: 154 mod 78 = 76 ≠ 73 = 229 mod 78
m=79: 154 mod 79 = 75 ≠ 71 = 229 mod 79
m=80: 154 mod 80 = 74 ≠ 69 = 229 mod 80
m=81: 154 mod 81 = 73 ≠ 67 = 229 mod 81
m=82: 154 mod 82 = 72 ≠ 65 = 229 mod 82
m=83: 154 mod 83 = 71 ≠ 63 = 229 mod 83
m=84: 154 mod 84 = 70 ≠ 61 = 229 mod 84
m=85: 154 mod 85 = 69 ≠ 59 = 229 mod 85
m=86: 154 mod 86 = 68 ≠ 57 = 229 mod 86
m=87: 154 mod 87 = 67 ≠ 55 = 229 mod 87
m=88: 154 mod 88 = 66 ≠ 53 = 229 mod 88
m=89: 154 mod 89 = 65 ≠ 51 = 229 mod 89
m=90: 154 mod 90 = 64 ≠ 49 = 229 mod 90
m=91: 154 mod 91 = 63 ≠ 47 = 229 mod 91
m=92: 154 mod 92 = 62 ≠ 45 = 229 mod 92
m=93: 154 mod 93 = 61 ≠ 43 = 229 mod 93
m=94: 154 mod 94 = 60 ≠ 41 = 229 mod 94
m=95: 154 mod 95 = 59 ≠ 39 = 229 mod 95
m=96: 154 mod 96 = 58 ≠ 37 = 229 mod 96
m=97: 154 mod 97 = 57 ≠ 35 = 229 mod 97
m=98: 154 mod 98 = 56 ≠ 33 = 229 mod 98
m=99: 154 mod 99 = 55 ≠ 31 = 229 mod 99
m=100: 154 mod 100 = 54 ≠ 29 = 229 mod 100
m=101: 154 mod 101 = 53 ≠ 27 = 229 mod 101
m=102: 154 mod 102 = 52 ≠ 25 = 229 mod 102
m=103: 154 mod 103 = 51 ≠ 23 = 229 mod 103
m=104: 154 mod 104 = 50 ≠ 21 = 229 mod 104
m=105: 154 mod 105 = 49 ≠ 19 = 229 mod 105
m=106: 154 mod 106 = 48 ≠ 17 = 229 mod 106
m=107: 154 mod 107 = 47 ≠ 15 = 229 mod 107
m=108: 154 mod 108 = 46 ≠ 13 = 229 mod 108
m=109: 154 mod 109 = 45 ≠ 11 = 229 mod 109
m=110: 154 mod 110 = 44 ≠ 9 = 229 mod 110
m=111: 154 mod 111 = 43 ≠ 7 = 229 mod 111
m=112: 154 mod 112 = 42 ≠ 5 = 229 mod 112
m=113: 154 mod 113 = 41 ≠ 3 = 229 mod 113
m=114: 154 mod 114 = 40 ≠ 1 = 229 mod 114
m=115: 154 mod 115 = 39 ≠ 114 = 229 mod 115
m=116: 154 mod 116 = 38 ≠ 113 = 229 mod 116
m=117: 154 mod 117 = 37 ≠ 112 = 229 mod 117
m=118: 154 mod 118 = 36 ≠ 111 = 229 mod 118
m=119: 154 mod 119 = 35 ≠ 110 = 229 mod 119
m=120: 154 mod 120 = 34 ≠ 109 = 229 mod 120
m=121: 154 mod 121 = 33 ≠ 108 = 229 mod 121
m=122: 154 mod 122 = 32 ≠ 107 = 229 mod 122
m=123: 154 mod 123 = 31 ≠ 106 = 229 mod 123
m=124: 154 mod 124 = 30 ≠ 105 = 229 mod 124
m=125: 154 mod 125 = 29 ≠ 104 = 229 mod 125
m=126: 154 mod 126 = 28 ≠ 103 = 229 mod 126
m=127: 154 mod 127 = 27 ≠ 102 = 229 mod 127
m=128: 154 mod 128 = 26 ≠ 101 = 229 mod 128
m=129: 154 mod 129 = 25 ≠ 100 = 229 mod 129
m=130: 154 mod 130 = 24 ≠ 99 = 229 mod 130
m=131: 154 mod 131 = 23 ≠ 98 = 229 mod 131
m=132: 154 mod 132 = 22 ≠ 97 = 229 mod 132
m=133: 154 mod 133 = 21 ≠ 96 = 229 mod 133
m=134: 154 mod 134 = 20 ≠ 95 = 229 mod 134
m=135: 154 mod 135 = 19 ≠ 94 = 229 mod 135
m=136: 154 mod 136 = 18 ≠ 93 = 229 mod 136
m=137: 154 mod 137 = 17 ≠ 92 = 229 mod 137
m=138: 154 mod 138 = 16 ≠ 91 = 229 mod 138
m=139: 154 mod 139 = 15 ≠ 90 = 229 mod 139
m=140: 154 mod 140 = 14 ≠ 89 = 229 mod 140
m=141: 154 mod 141 = 13 ≠ 88 = 229 mod 141
m=142: 154 mod 142 = 12 ≠ 87 = 229 mod 142
m=143: 154 mod 143 = 11 ≠ 86 = 229 mod 143
m=144: 154 mod 144 = 10 ≠ 85 = 229 mod 144
m=145: 154 mod 145 = 9 ≠ 84 = 229 mod 145
m=146: 154 mod 146 = 8 ≠ 83 = 229 mod 146
m=147: 154 mod 147 = 7 ≠ 82 = 229 mod 147
m=148: 154 mod 148 = 6 ≠ 81 = 229 mod 148
m=149: 154 mod 149 = 5 ≠ 80 = 229 mod 149
m=150: 154 mod 150 = 4 ≠ 79 = 229 mod 150
m=151: 154 mod 151 = 3 ≠ 78 = 229 mod 151
m=152: 154 mod 152 = 2 ≠ 77 = 229 mod 152
m=153: 154 mod 153 = 1 ≠ 76 = 229 mod 153
m=154: 154 mod 154 = 0 ≠ 75 = 229 mod 154
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 (229 - 154) = 75 bestimmen:
die gesuchten Zahlen sind somit:
3; 5; 15; 25; 75
