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 60 und 70 für die gilt n ≡ 29 mod 10.
Das nächst kleinere Vielfache von 10 ist 20, weil ja 2 ⋅ 10 = 20 ist.
Also bleibt als Rest eben noch 29 - 20 = 9.
Somit gilt: 29 mod 10 ≡ 9.
Wir suchen also eine Zahl zwischen 60 und 70 für die gilt: n ≡ 9 mod 10.
Dazu suchen wir erstmal ein Vielfaches von 10 in der Nähe von 60, z.B. 60 = 6 ⋅ 10
Jetzt muss die gesuchte Zahl ja aber nicht ≡ 0 mod 10 , sondern ≡ 9 mod 10 sein, also addieren wir noch 9 auf die 60 und erhalten so 69.
Somit gilt: 69 ≡ 29 ≡ 9 mod 10.
Modulo addieren
Beispiel:
Berechne ohne WTR: (78 + 1204) mod 4.
Um längere Rechnungen zu vermeiden, rechnen wir:
(78 + 1204) mod 4 ≡ (78 mod 4 + 1204 mod 4) mod 4.
78 mod 4 ≡ 2 mod 4 kann man relativ leicht bestimmen, weil ja 78
= 80
1204 mod 4 ≡ 0 mod 4 kann man relativ leicht bestimmen, weil ja 1204
= 1200
Somit gilt:
(78 + 1204) mod 4 ≡ (2 + 0) mod 4 ≡ 2 mod 4.
Modulo multiplizieren
Beispiel:
Berechne ohne WTR: (96 ⋅ 57) mod 10.
Um längere Rechnungen zu vermeiden, rechnen wir:
(96 ⋅ 57) mod 10 ≡ (96 mod 10 ⋅ 57 mod 10) mod 10.
96 mod 10 ≡ 6 mod 10 kann man relativ leicht bestimmen, weil ja 96 = 90 + 6 = 9 ⋅ 10 + 6 ist.
57 mod 10 ≡ 7 mod 10 kann man relativ leicht bestimmen, weil ja 57 = 50 + 7 = 5 ⋅ 10 + 7 ist.
Somit gilt:
(96 ⋅ 57) mod 10 ≡ (6 ⋅ 7) mod 10 ≡ 42 mod 10 ≡ 2 mod 10.
gemeinsame Modulos finden
Beispiel:
Finde alle natürlichen Zahlen m ≥ 2, für die gilt :
144 mod m = 189 mod m.
1. (etwas umständliche) Möglichkeit:
Wir probieren einfach alle natürliche Zahlen m<= 144 aus, ob zufällig 144 mod m = 189 mod m gilt:
m=2: 144 mod 2 = 0 ≠ 1 = 189 mod 2
m=3: 144 mod 3 = 0 = 0 = 189 mod 3
m=4: 144 mod 4 = 0 ≠ 1 = 189 mod 4
m=5: 144 mod 5 = 4 = 4 = 189 mod 5
m=6: 144 mod 6 = 0 ≠ 3 = 189 mod 6
m=7: 144 mod 7 = 4 ≠ 0 = 189 mod 7
m=8: 144 mod 8 = 0 ≠ 5 = 189 mod 8
m=9: 144 mod 9 = 0 = 0 = 189 mod 9
m=10: 144 mod 10 = 4 ≠ 9 = 189 mod 10
m=11: 144 mod 11 = 1 ≠ 2 = 189 mod 11
m=12: 144 mod 12 = 0 ≠ 9 = 189 mod 12
m=13: 144 mod 13 = 1 ≠ 7 = 189 mod 13
m=14: 144 mod 14 = 4 ≠ 7 = 189 mod 14
m=15: 144 mod 15 = 9 = 9 = 189 mod 15
m=16: 144 mod 16 = 0 ≠ 13 = 189 mod 16
m=17: 144 mod 17 = 8 ≠ 2 = 189 mod 17
m=18: 144 mod 18 = 0 ≠ 9 = 189 mod 18
m=19: 144 mod 19 = 11 ≠ 18 = 189 mod 19
m=20: 144 mod 20 = 4 ≠ 9 = 189 mod 20
m=21: 144 mod 21 = 18 ≠ 0 = 189 mod 21
m=22: 144 mod 22 = 12 ≠ 13 = 189 mod 22
m=23: 144 mod 23 = 6 ≠ 5 = 189 mod 23
m=24: 144 mod 24 = 0 ≠ 21 = 189 mod 24
m=25: 144 mod 25 = 19 ≠ 14 = 189 mod 25
m=26: 144 mod 26 = 14 ≠ 7 = 189 mod 26
m=27: 144 mod 27 = 9 ≠ 0 = 189 mod 27
m=28: 144 mod 28 = 4 ≠ 21 = 189 mod 28
m=29: 144 mod 29 = 28 ≠ 15 = 189 mod 29
m=30: 144 mod 30 = 24 ≠ 9 = 189 mod 30
m=31: 144 mod 31 = 20 ≠ 3 = 189 mod 31
m=32: 144 mod 32 = 16 ≠ 29 = 189 mod 32
m=33: 144 mod 33 = 12 ≠ 24 = 189 mod 33
m=34: 144 mod 34 = 8 ≠ 19 = 189 mod 34
m=35: 144 mod 35 = 4 ≠ 14 = 189 mod 35
m=36: 144 mod 36 = 0 ≠ 9 = 189 mod 36
m=37: 144 mod 37 = 33 ≠ 4 = 189 mod 37
m=38: 144 mod 38 = 30 ≠ 37 = 189 mod 38
m=39: 144 mod 39 = 27 ≠ 33 = 189 mod 39
m=40: 144 mod 40 = 24 ≠ 29 = 189 mod 40
m=41: 144 mod 41 = 21 ≠ 25 = 189 mod 41
m=42: 144 mod 42 = 18 ≠ 21 = 189 mod 42
m=43: 144 mod 43 = 15 ≠ 17 = 189 mod 43
m=44: 144 mod 44 = 12 ≠ 13 = 189 mod 44
m=45: 144 mod 45 = 9 = 9 = 189 mod 45
m=46: 144 mod 46 = 6 ≠ 5 = 189 mod 46
m=47: 144 mod 47 = 3 ≠ 1 = 189 mod 47
m=48: 144 mod 48 = 0 ≠ 45 = 189 mod 48
m=49: 144 mod 49 = 46 ≠ 42 = 189 mod 49
m=50: 144 mod 50 = 44 ≠ 39 = 189 mod 50
m=51: 144 mod 51 = 42 ≠ 36 = 189 mod 51
m=52: 144 mod 52 = 40 ≠ 33 = 189 mod 52
m=53: 144 mod 53 = 38 ≠ 30 = 189 mod 53
m=54: 144 mod 54 = 36 ≠ 27 = 189 mod 54
m=55: 144 mod 55 = 34 ≠ 24 = 189 mod 55
m=56: 144 mod 56 = 32 ≠ 21 = 189 mod 56
m=57: 144 mod 57 = 30 ≠ 18 = 189 mod 57
m=58: 144 mod 58 = 28 ≠ 15 = 189 mod 58
m=59: 144 mod 59 = 26 ≠ 12 = 189 mod 59
m=60: 144 mod 60 = 24 ≠ 9 = 189 mod 60
m=61: 144 mod 61 = 22 ≠ 6 = 189 mod 61
m=62: 144 mod 62 = 20 ≠ 3 = 189 mod 62
m=63: 144 mod 63 = 18 ≠ 0 = 189 mod 63
m=64: 144 mod 64 = 16 ≠ 61 = 189 mod 64
m=65: 144 mod 65 = 14 ≠ 59 = 189 mod 65
m=66: 144 mod 66 = 12 ≠ 57 = 189 mod 66
m=67: 144 mod 67 = 10 ≠ 55 = 189 mod 67
m=68: 144 mod 68 = 8 ≠ 53 = 189 mod 68
m=69: 144 mod 69 = 6 ≠ 51 = 189 mod 69
m=70: 144 mod 70 = 4 ≠ 49 = 189 mod 70
m=71: 144 mod 71 = 2 ≠ 47 = 189 mod 71
m=72: 144 mod 72 = 0 ≠ 45 = 189 mod 72
m=73: 144 mod 73 = 71 ≠ 43 = 189 mod 73
m=74: 144 mod 74 = 70 ≠ 41 = 189 mod 74
m=75: 144 mod 75 = 69 ≠ 39 = 189 mod 75
m=76: 144 mod 76 = 68 ≠ 37 = 189 mod 76
m=77: 144 mod 77 = 67 ≠ 35 = 189 mod 77
m=78: 144 mod 78 = 66 ≠ 33 = 189 mod 78
m=79: 144 mod 79 = 65 ≠ 31 = 189 mod 79
m=80: 144 mod 80 = 64 ≠ 29 = 189 mod 80
m=81: 144 mod 81 = 63 ≠ 27 = 189 mod 81
m=82: 144 mod 82 = 62 ≠ 25 = 189 mod 82
m=83: 144 mod 83 = 61 ≠ 23 = 189 mod 83
m=84: 144 mod 84 = 60 ≠ 21 = 189 mod 84
m=85: 144 mod 85 = 59 ≠ 19 = 189 mod 85
m=86: 144 mod 86 = 58 ≠ 17 = 189 mod 86
m=87: 144 mod 87 = 57 ≠ 15 = 189 mod 87
m=88: 144 mod 88 = 56 ≠ 13 = 189 mod 88
m=89: 144 mod 89 = 55 ≠ 11 = 189 mod 89
m=90: 144 mod 90 = 54 ≠ 9 = 189 mod 90
m=91: 144 mod 91 = 53 ≠ 7 = 189 mod 91
m=92: 144 mod 92 = 52 ≠ 5 = 189 mod 92
m=93: 144 mod 93 = 51 ≠ 3 = 189 mod 93
m=94: 144 mod 94 = 50 ≠ 1 = 189 mod 94
m=95: 144 mod 95 = 49 ≠ 94 = 189 mod 95
m=96: 144 mod 96 = 48 ≠ 93 = 189 mod 96
m=97: 144 mod 97 = 47 ≠ 92 = 189 mod 97
m=98: 144 mod 98 = 46 ≠ 91 = 189 mod 98
m=99: 144 mod 99 = 45 ≠ 90 = 189 mod 99
m=100: 144 mod 100 = 44 ≠ 89 = 189 mod 100
m=101: 144 mod 101 = 43 ≠ 88 = 189 mod 101
m=102: 144 mod 102 = 42 ≠ 87 = 189 mod 102
m=103: 144 mod 103 = 41 ≠ 86 = 189 mod 103
m=104: 144 mod 104 = 40 ≠ 85 = 189 mod 104
m=105: 144 mod 105 = 39 ≠ 84 = 189 mod 105
m=106: 144 mod 106 = 38 ≠ 83 = 189 mod 106
m=107: 144 mod 107 = 37 ≠ 82 = 189 mod 107
m=108: 144 mod 108 = 36 ≠ 81 = 189 mod 108
m=109: 144 mod 109 = 35 ≠ 80 = 189 mod 109
m=110: 144 mod 110 = 34 ≠ 79 = 189 mod 110
m=111: 144 mod 111 = 33 ≠ 78 = 189 mod 111
m=112: 144 mod 112 = 32 ≠ 77 = 189 mod 112
m=113: 144 mod 113 = 31 ≠ 76 = 189 mod 113
m=114: 144 mod 114 = 30 ≠ 75 = 189 mod 114
m=115: 144 mod 115 = 29 ≠ 74 = 189 mod 115
m=116: 144 mod 116 = 28 ≠ 73 = 189 mod 116
m=117: 144 mod 117 = 27 ≠ 72 = 189 mod 117
m=118: 144 mod 118 = 26 ≠ 71 = 189 mod 118
m=119: 144 mod 119 = 25 ≠ 70 = 189 mod 119
m=120: 144 mod 120 = 24 ≠ 69 = 189 mod 120
m=121: 144 mod 121 = 23 ≠ 68 = 189 mod 121
m=122: 144 mod 122 = 22 ≠ 67 = 189 mod 122
m=123: 144 mod 123 = 21 ≠ 66 = 189 mod 123
m=124: 144 mod 124 = 20 ≠ 65 = 189 mod 124
m=125: 144 mod 125 = 19 ≠ 64 = 189 mod 125
m=126: 144 mod 126 = 18 ≠ 63 = 189 mod 126
m=127: 144 mod 127 = 17 ≠ 62 = 189 mod 127
m=128: 144 mod 128 = 16 ≠ 61 = 189 mod 128
m=129: 144 mod 129 = 15 ≠ 60 = 189 mod 129
m=130: 144 mod 130 = 14 ≠ 59 = 189 mod 130
m=131: 144 mod 131 = 13 ≠ 58 = 189 mod 131
m=132: 144 mod 132 = 12 ≠ 57 = 189 mod 132
m=133: 144 mod 133 = 11 ≠ 56 = 189 mod 133
m=134: 144 mod 134 = 10 ≠ 55 = 189 mod 134
m=135: 144 mod 135 = 9 ≠ 54 = 189 mod 135
m=136: 144 mod 136 = 8 ≠ 53 = 189 mod 136
m=137: 144 mod 137 = 7 ≠ 52 = 189 mod 137
m=138: 144 mod 138 = 6 ≠ 51 = 189 mod 138
m=139: 144 mod 139 = 5 ≠ 50 = 189 mod 139
m=140: 144 mod 140 = 4 ≠ 49 = 189 mod 140
m=141: 144 mod 141 = 3 ≠ 48 = 189 mod 141
m=142: 144 mod 142 = 2 ≠ 47 = 189 mod 142
m=143: 144 mod 143 = 1 ≠ 46 = 189 mod 143
m=144: 144 mod 144 = 0 ≠ 45 = 189 mod 144
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 (189 - 144) = 45 bestimmen:
die gesuchten Zahlen sind somit:
3; 5; 9; 15; 45
