Aufgabenbeispiele von MGK Klasse 9

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einfache Modulo Aufgabe

Beispiel:

Bestimme (die kleinste natürliche Zahl für die gilt:) 30 mod 5.

Lösung einblenden

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 21 für die gilt n ≡ 48 mod 11.

Lösung einblenden

Das nächst kleinere Vielfache von 11 ist 44, weil ja 4 ⋅ 11 = 44 ist.

Also bleibt als Rest eben noch 48 - 44 = 4.

Somit gilt: 48 mod 11 ≡ 4.

Wir suchen also eine Zahl zwischen 10 und 21 für die gilt: n ≡ 4 mod 11.

Dazu suchen wir erstmal ein Vielfaches von 11 in der Nähe von 10, z.B. 11 = 1 ⋅ 11

Jetzt muss die gesuchte Zahl ja aber nicht ≡ 0 mod 11 , sondern ≡ 4 mod 11 sein, also addieren wir noch 4 auf die 11 und erhalten so 15.

Somit gilt: 15 ≡ 48 ≡ 4 mod 11.

Modulo addieren

Beispiel:

Berechne ohne WTR: (244 - 115) mod 6.

Lösung einblenden

Um längere Rechnungen zu vermeiden, rechnen wir:

(244 - 115) mod 6 ≡ (244 mod 6 - 115 mod 6) mod 6.

244 mod 6 ≡ 4 mod 6 kann man relativ leicht bestimmen, weil ja 244 = 240+4 = 6 ⋅ 40 +4.

115 mod 6 ≡ 1 mod 6 kann man relativ leicht bestimmen, weil ja 115 = 120-5 = 6 ⋅ 20 -5 = 6 ⋅ 20 - 6 + 1.

Somit gilt:

(244 - 115) mod 6 ≡ (4 - 1) mod 6 ≡ 3 mod 6.

Modulo multiplizieren

Beispiel:

Berechne ohne WTR: (100 ⋅ 85) mod 9.

Lösung einblenden

Um längere Rechnungen zu vermeiden, rechnen wir:

(100 ⋅ 85) mod 9 ≡ (100 mod 9 ⋅ 85 mod 9) mod 9.

100 mod 9 ≡ 1 mod 9 kann man relativ leicht bestimmen, weil ja 100 = 99 + 1 = 11 ⋅ 9 + 1 ist.

85 mod 9 ≡ 4 mod 9 kann man relativ leicht bestimmen, weil ja 85 = 81 + 4 = 9 ⋅ 9 + 4 ist.

Somit gilt:

(100 ⋅ 85) mod 9 ≡ (1 ⋅ 4) mod 9 ≡ 4 mod 9.

gemeinsame Modulos finden

Beispiel:

Finde alle natürlichen Zahlen m ≥ 2, für die gilt :
23 mod m = 33 mod m.

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1. (etwas umständliche) Möglichkeit:

Wir probieren einfach alle natürliche Zahlen m<= 23 aus, ob zufällig 23 mod m = 33 mod m gilt:

m=2: 23 mod 2 = 1 = 1 = 33 mod 2

m=3: 23 mod 3 = 2 ≠ 0 = 33 mod 3

m=4: 23 mod 4 = 3 ≠ 1 = 33 mod 4

m=5: 23 mod 5 = 3 = 3 = 33 mod 5

m=6: 23 mod 6 = 5 ≠ 3 = 33 mod 6

m=7: 23 mod 7 = 2 ≠ 5 = 33 mod 7

m=8: 23 mod 8 = 7 ≠ 1 = 33 mod 8

m=9: 23 mod 9 = 5 ≠ 6 = 33 mod 9

m=10: 23 mod 10 = 3 = 3 = 33 mod 10

m=11: 23 mod 11 = 1 ≠ 0 = 33 mod 11

m=12: 23 mod 12 = 11 ≠ 9 = 33 mod 12

m=13: 23 mod 13 = 10 ≠ 7 = 33 mod 13

m=14: 23 mod 14 = 9 ≠ 5 = 33 mod 14

m=15: 23 mod 15 = 8 ≠ 3 = 33 mod 15

m=16: 23 mod 16 = 7 ≠ 1 = 33 mod 16

m=17: 23 mod 17 = 6 ≠ 16 = 33 mod 17

m=18: 23 mod 18 = 5 ≠ 15 = 33 mod 18

m=19: 23 mod 19 = 4 ≠ 14 = 33 mod 19

m=20: 23 mod 20 = 3 ≠ 13 = 33 mod 20

m=21: 23 mod 21 = 2 ≠ 12 = 33 mod 21

m=22: 23 mod 22 = 1 ≠ 11 = 33 mod 22

m=23: 23 mod 23 = 0 ≠ 10 = 33 mod 23

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 (33 - 23) = 10 bestimmen:

die gesuchten Zahlen sind somit:

2; 5; 10