Aufgabenbeispiele von MGK Klasse 9
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einfache Modulo Aufgabe
Beispiel:
Bestimme (die kleinste natürliche Zahl für die gilt:) 63 mod 3.
Das nächst kleinere Vielfache von 3 ist 63, weil ja 21 ⋅ 3 = 63 ist.
Also bleibt als Rest eben noch 63 - 63 = 0.
Somit gilt: 63 mod 3 ≡ 0.
Modulo in einem Intervall
Beispiel:
Bestimme eine Zahl n zwischen 40 und 49 für die gilt n ≡ 99 mod 8.
Das nächst kleinere Vielfache von 8 ist 96, weil ja 12 ⋅ 8 = 96 ist.
Also bleibt als Rest eben noch 99 - 96 = 3.
Somit gilt: 99 mod 8 ≡ 3.
Wir suchen also eine Zahl zwischen 40 und 49 für die gilt: n ≡ 3 mod 8.
Dazu suchen wir erstmal ein Vielfaches von 8 in der Nähe von 40, z.B. 40 = 5 ⋅ 8
Jetzt muss die gesuchte Zahl ja aber nicht ≡ 0 mod 8 , sondern ≡ 3 mod 8 sein, also addieren wir noch 3 auf die 40 und erhalten so 43.
Somit gilt: 43 ≡ 99 ≡ 3 mod 8.
Modulo addieren
Beispiel:
Berechne ohne WTR: (1999 + 200) mod 5.
Um längere Rechnungen zu vermeiden, rechnen wir:
(1999 + 200) mod 5 ≡ (1999 mod 5 + 200 mod 5) mod 5.
1999 mod 5 ≡ 4 mod 5 kann man relativ leicht bestimmen, weil ja 1999
= 1900
200 mod 5 ≡ 0 mod 5 kann man relativ leicht bestimmen, weil ja 200
= 200
Somit gilt:
(1999 + 200) mod 5 ≡ (4 + 0) mod 5 ≡ 4 mod 5.
Modulo multiplizieren
Beispiel:
Berechne ohne WTR: (94 ⋅ 35) mod 8.
Um längere Rechnungen zu vermeiden, rechnen wir:
(94 ⋅ 35) mod 8 ≡ (94 mod 8 ⋅ 35 mod 8) mod 8.
94 mod 8 ≡ 6 mod 8 kann man relativ leicht bestimmen, weil ja 94 = 88 + 6 = 11 ⋅ 8 + 6 ist.
35 mod 8 ≡ 3 mod 8 kann man relativ leicht bestimmen, weil ja 35 = 32 + 3 = 4 ⋅ 8 + 3 ist.
Somit gilt:
(94 ⋅ 35) mod 8 ≡ (6 ⋅ 3) mod 8 ≡ 18 mod 8 ≡ 2 mod 8.
gemeinsame Modulos finden
Beispiel:
Finde alle natürlichen Zahlen m ≥ 2, für die gilt :
31 mod m = 43 mod m.
1. (etwas umständliche) Möglichkeit:
Wir probieren einfach alle natürliche Zahlen m<= 31 aus, ob zufällig 31 mod m = 43 mod m gilt:
m=2: 31 mod 2 = 1 = 1 = 43 mod 2
m=3: 31 mod 3 = 1 = 1 = 43 mod 3
m=4: 31 mod 4 = 3 = 3 = 43 mod 4
m=5: 31 mod 5 = 1 ≠ 3 = 43 mod 5
m=6: 31 mod 6 = 1 = 1 = 43 mod 6
m=7: 31 mod 7 = 3 ≠ 1 = 43 mod 7
m=8: 31 mod 8 = 7 ≠ 3 = 43 mod 8
m=9: 31 mod 9 = 4 ≠ 7 = 43 mod 9
m=10: 31 mod 10 = 1 ≠ 3 = 43 mod 10
m=11: 31 mod 11 = 9 ≠ 10 = 43 mod 11
m=12: 31 mod 12 = 7 = 7 = 43 mod 12
m=13: 31 mod 13 = 5 ≠ 4 = 43 mod 13
m=14: 31 mod 14 = 3 ≠ 1 = 43 mod 14
m=15: 31 mod 15 = 1 ≠ 13 = 43 mod 15
m=16: 31 mod 16 = 15 ≠ 11 = 43 mod 16
m=17: 31 mod 17 = 14 ≠ 9 = 43 mod 17
m=18: 31 mod 18 = 13 ≠ 7 = 43 mod 18
m=19: 31 mod 19 = 12 ≠ 5 = 43 mod 19
m=20: 31 mod 20 = 11 ≠ 3 = 43 mod 20
m=21: 31 mod 21 = 10 ≠ 1 = 43 mod 21
m=22: 31 mod 22 = 9 ≠ 21 = 43 mod 22
m=23: 31 mod 23 = 8 ≠ 20 = 43 mod 23
m=24: 31 mod 24 = 7 ≠ 19 = 43 mod 24
m=25: 31 mod 25 = 6 ≠ 18 = 43 mod 25
m=26: 31 mod 26 = 5 ≠ 17 = 43 mod 26
m=27: 31 mod 27 = 4 ≠ 16 = 43 mod 27
m=28: 31 mod 28 = 3 ≠ 15 = 43 mod 28
m=29: 31 mod 29 = 2 ≠ 14 = 43 mod 29
m=30: 31 mod 30 = 1 ≠ 13 = 43 mod 30
m=31: 31 mod 31 = 0 ≠ 12 = 43 mod 31
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 (43 - 31) = 12 bestimmen:
die gesuchten Zahlen sind somit:
2; 3; 4; 6; 12
