Aufgabenbeispiele von MGK Klasse 9
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einfache Modulo Aufgabe
Beispiel:
Bestimme (die kleinste natürliche Zahl für die gilt:) 30 mod 5.
Das nächst kleinere Vielfache von 5 ist 30, weil ja 6 ⋅ 5 = 30 ist.
Also bleibt als Rest eben noch 30 - 30 = 0.
Somit gilt: 30 mod 5 ≡ 0.
Modulo in einem Intervall
Beispiel:
Bestimme eine Zahl n zwischen 10 und 20 für die gilt n ≡ 75 mod 10.
Das nächst kleinere Vielfache von 10 ist 70, weil ja 7 ⋅ 10 = 70 ist.
Also bleibt als Rest eben noch 75 - 70 = 5.
Somit gilt: 75 mod 10 ≡ 5.
Wir suchen also eine Zahl zwischen 10 und 20 für die gilt: n ≡ 5 mod 10.
Dazu suchen wir erstmal ein Vielfaches von 10 in der Nähe von 10, z.B. 10 = 1 ⋅ 10
Jetzt muss die gesuchte Zahl ja aber nicht ≡ 0 mod 10 , sondern ≡ 5 mod 10 sein, also addieren wir noch 5 auf die 10 und erhalten so 15.
Somit gilt: 15 ≡ 75 ≡ 5 mod 10.
Modulo addieren
Beispiel:
Berechne ohne WTR: (895 + 1801) mod 9.
Um längere Rechnungen zu vermeiden, rechnen wir:
(895 + 1801) mod 9 ≡ (895 mod 9 + 1801 mod 9) mod 9.
895 mod 9 ≡ 4 mod 9 kann man relativ leicht bestimmen, weil ja 895
= 900
1801 mod 9 ≡ 1 mod 9 kann man relativ leicht bestimmen, weil ja 1801
= 1800
Somit gilt:
(895 + 1801) mod 9 ≡ (4 + 1) mod 9 ≡ 5 mod 9.
Modulo multiplizieren
Beispiel:
Berechne ohne WTR: (43 ⋅ 36) mod 7.
Um längere Rechnungen zu vermeiden, rechnen wir:
(43 ⋅ 36) mod 7 ≡ (43 mod 7 ⋅ 36 mod 7) mod 7.
43 mod 7 ≡ 1 mod 7 kann man relativ leicht bestimmen, weil ja 43 = 42 + 1 = 6 ⋅ 7 + 1 ist.
36 mod 7 ≡ 1 mod 7 kann man relativ leicht bestimmen, weil ja 36 = 35 + 1 = 5 ⋅ 7 + 1 ist.
Somit gilt:
(43 ⋅ 36) mod 7 ≡ (1 ⋅ 1) mod 7 ≡ 1 mod 7.
gemeinsame Modulos finden
Beispiel:
Finde alle natürlichen Zahlen m ≥ 2, für die gilt :
50 mod m = 65 mod m.
1. (etwas umständliche) Möglichkeit:
Wir probieren einfach alle natürliche Zahlen m<= 50 aus, ob zufällig 50 mod m = 65 mod m gilt:
m=2: 50 mod 2 = 0 ≠ 1 = 65 mod 2
m=3: 50 mod 3 = 2 = 2 = 65 mod 3
m=4: 50 mod 4 = 2 ≠ 1 = 65 mod 4
m=5: 50 mod 5 = 0 = 0 = 65 mod 5
m=6: 50 mod 6 = 2 ≠ 5 = 65 mod 6
m=7: 50 mod 7 = 1 ≠ 2 = 65 mod 7
m=8: 50 mod 8 = 2 ≠ 1 = 65 mod 8
m=9: 50 mod 9 = 5 ≠ 2 = 65 mod 9
m=10: 50 mod 10 = 0 ≠ 5 = 65 mod 10
m=11: 50 mod 11 = 6 ≠ 10 = 65 mod 11
m=12: 50 mod 12 = 2 ≠ 5 = 65 mod 12
m=13: 50 mod 13 = 11 ≠ 0 = 65 mod 13
m=14: 50 mod 14 = 8 ≠ 9 = 65 mod 14
m=15: 50 mod 15 = 5 = 5 = 65 mod 15
m=16: 50 mod 16 = 2 ≠ 1 = 65 mod 16
m=17: 50 mod 17 = 16 ≠ 14 = 65 mod 17
m=18: 50 mod 18 = 14 ≠ 11 = 65 mod 18
m=19: 50 mod 19 = 12 ≠ 8 = 65 mod 19
m=20: 50 mod 20 = 10 ≠ 5 = 65 mod 20
m=21: 50 mod 21 = 8 ≠ 2 = 65 mod 21
m=22: 50 mod 22 = 6 ≠ 21 = 65 mod 22
m=23: 50 mod 23 = 4 ≠ 19 = 65 mod 23
m=24: 50 mod 24 = 2 ≠ 17 = 65 mod 24
m=25: 50 mod 25 = 0 ≠ 15 = 65 mod 25
m=26: 50 mod 26 = 24 ≠ 13 = 65 mod 26
m=27: 50 mod 27 = 23 ≠ 11 = 65 mod 27
m=28: 50 mod 28 = 22 ≠ 9 = 65 mod 28
m=29: 50 mod 29 = 21 ≠ 7 = 65 mod 29
m=30: 50 mod 30 = 20 ≠ 5 = 65 mod 30
m=31: 50 mod 31 = 19 ≠ 3 = 65 mod 31
m=32: 50 mod 32 = 18 ≠ 1 = 65 mod 32
m=33: 50 mod 33 = 17 ≠ 32 = 65 mod 33
m=34: 50 mod 34 = 16 ≠ 31 = 65 mod 34
m=35: 50 mod 35 = 15 ≠ 30 = 65 mod 35
m=36: 50 mod 36 = 14 ≠ 29 = 65 mod 36
m=37: 50 mod 37 = 13 ≠ 28 = 65 mod 37
m=38: 50 mod 38 = 12 ≠ 27 = 65 mod 38
m=39: 50 mod 39 = 11 ≠ 26 = 65 mod 39
m=40: 50 mod 40 = 10 ≠ 25 = 65 mod 40
m=41: 50 mod 41 = 9 ≠ 24 = 65 mod 41
m=42: 50 mod 42 = 8 ≠ 23 = 65 mod 42
m=43: 50 mod 43 = 7 ≠ 22 = 65 mod 43
m=44: 50 mod 44 = 6 ≠ 21 = 65 mod 44
m=45: 50 mod 45 = 5 ≠ 20 = 65 mod 45
m=46: 50 mod 46 = 4 ≠ 19 = 65 mod 46
m=47: 50 mod 47 = 3 ≠ 18 = 65 mod 47
m=48: 50 mod 48 = 2 ≠ 17 = 65 mod 48
m=49: 50 mod 49 = 1 ≠ 16 = 65 mod 49
m=50: 50 mod 50 = 0 ≠ 15 = 65 mod 50
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 (65 - 50) = 15 bestimmen:
die gesuchten Zahlen sind somit:
3; 5; 15
