Aufgabenbeispiele von MGK Klasse 9
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einfache Modulo Aufgabe
Beispiel:
Bestimme (die kleinste natürliche Zahl für die gilt:) 43 mod 8.
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.
Modulo in einem Intervall
Beispiel:
Bestimme eine Zahl n zwischen 90 und 100 für die gilt n ≡ 64 mod 10.
Das nächst kleinere Vielfache von 10 ist 60, weil ja 6 ⋅ 10 = 60 ist.
Also bleibt als Rest eben noch 64 - 60 = 4.
Somit gilt: 64 mod 10 ≡ 4.
Wir suchen also eine Zahl zwischen 90 und 100 für die gilt: n ≡ 4 mod 10.
Dazu suchen wir erstmal ein Vielfaches von 10 in der Nähe von 90, z.B. 90 = 9 ⋅ 10
Jetzt muss die gesuchte Zahl ja aber nicht ≡ 0 mod 10 , sondern ≡ 4 mod 10 sein, also addieren wir noch 4 auf die 90 und erhalten so 94.
Somit gilt: 94 ≡ 64 ≡ 4 mod 10.
Modulo addieren
Beispiel:
Berechne ohne WTR: (16005 - 32003) mod 8.
Um längere Rechnungen zu vermeiden, rechnen wir:
(16005 - 32003) mod 8 ≡ (16005 mod 8 - 32003 mod 8) mod 8.
16005 mod 8 ≡ 5 mod 8 kann man relativ leicht bestimmen, weil ja 16005
= 16000
32003 mod 8 ≡ 3 mod 8 kann man relativ leicht bestimmen, weil ja 32003
= 32000
Somit gilt:
(16005 - 32003) mod 8 ≡ (5 - 3) mod 8 ≡ 2 mod 8.
Modulo multiplizieren
Beispiel:
Berechne ohne WTR: (18 ⋅ 81) mod 7.
Um längere Rechnungen zu vermeiden, rechnen wir:
(18 ⋅ 81) mod 7 ≡ (18 mod 7 ⋅ 81 mod 7) mod 7.
18 mod 7 ≡ 4 mod 7 kann man relativ leicht bestimmen, weil ja 18 = 14 + 4 = 2 ⋅ 7 + 4 ist.
81 mod 7 ≡ 4 mod 7 kann man relativ leicht bestimmen, weil ja 81 = 77 + 4 = 11 ⋅ 7 + 4 ist.
Somit gilt:
(18 ⋅ 81) mod 7 ≡ (4 ⋅ 4) mod 7 ≡ 16 mod 7 ≡ 2 mod 7.
gemeinsame Modulos finden
Beispiel:
Finde alle natürlichen Zahlen m ≥ 2, für die gilt :
34 mod m = 43 mod m.
1. (etwas umständliche) Möglichkeit:
Wir probieren einfach alle natürliche Zahlen m<= 34 aus, ob zufällig 34 mod m = 43 mod m gilt:
m=2: 34 mod 2 = 0 ≠ 1 = 43 mod 2
m=3: 34 mod 3 = 1 = 1 = 43 mod 3
m=4: 34 mod 4 = 2 ≠ 3 = 43 mod 4
m=5: 34 mod 5 = 4 ≠ 3 = 43 mod 5
m=6: 34 mod 6 = 4 ≠ 1 = 43 mod 6
m=7: 34 mod 7 = 6 ≠ 1 = 43 mod 7
m=8: 34 mod 8 = 2 ≠ 3 = 43 mod 8
m=9: 34 mod 9 = 7 = 7 = 43 mod 9
m=10: 34 mod 10 = 4 ≠ 3 = 43 mod 10
m=11: 34 mod 11 = 1 ≠ 10 = 43 mod 11
m=12: 34 mod 12 = 10 ≠ 7 = 43 mod 12
m=13: 34 mod 13 = 8 ≠ 4 = 43 mod 13
m=14: 34 mod 14 = 6 ≠ 1 = 43 mod 14
m=15: 34 mod 15 = 4 ≠ 13 = 43 mod 15
m=16: 34 mod 16 = 2 ≠ 11 = 43 mod 16
m=17: 34 mod 17 = 0 ≠ 9 = 43 mod 17
m=18: 34 mod 18 = 16 ≠ 7 = 43 mod 18
m=19: 34 mod 19 = 15 ≠ 5 = 43 mod 19
m=20: 34 mod 20 = 14 ≠ 3 = 43 mod 20
m=21: 34 mod 21 = 13 ≠ 1 = 43 mod 21
m=22: 34 mod 22 = 12 ≠ 21 = 43 mod 22
m=23: 34 mod 23 = 11 ≠ 20 = 43 mod 23
m=24: 34 mod 24 = 10 ≠ 19 = 43 mod 24
m=25: 34 mod 25 = 9 ≠ 18 = 43 mod 25
m=26: 34 mod 26 = 8 ≠ 17 = 43 mod 26
m=27: 34 mod 27 = 7 ≠ 16 = 43 mod 27
m=28: 34 mod 28 = 6 ≠ 15 = 43 mod 28
m=29: 34 mod 29 = 5 ≠ 14 = 43 mod 29
m=30: 34 mod 30 = 4 ≠ 13 = 43 mod 30
m=31: 34 mod 31 = 3 ≠ 12 = 43 mod 31
m=32: 34 mod 32 = 2 ≠ 11 = 43 mod 32
m=33: 34 mod 33 = 1 ≠ 10 = 43 mod 33
m=34: 34 mod 34 = 0 ≠ 9 = 43 mod 34
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 - 34) = 9 bestimmen:
die gesuchten Zahlen sind somit:
3; 9
