Aufgabenbeispiele von MGK Klasse 9
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einfache Modulo Aufgabe
Beispiel:
Bestimme (die kleinste natürliche Zahl für die gilt:) 23 mod 5.
Das nächst kleinere Vielfache von 5 ist 20, weil ja 4 ⋅ 5 = 20 ist.
Also bleibt als Rest eben noch 23 - 20 = 3.
Somit gilt: 23 mod 5 ≡ 3.
Modulo in einem Intervall
Beispiel:
Bestimme eine Zahl n zwischen 80 und 89 für die gilt n ≡ 55 mod 4.
Das nächst kleinere Vielfache von 4 ist 52, weil ja 13 ⋅ 4 = 52 ist.
Also bleibt als Rest eben noch 55 - 52 = 3.
Somit gilt: 55 mod 4 ≡ 3.
Wir suchen also eine Zahl zwischen 80 und 89 für die gilt: n ≡ 3 mod 4.
Dazu suchen wir erstmal ein Vielfaches von 4 in der Nähe von 80, z.B. 80 = 20 ⋅ 4
Jetzt muss die gesuchte Zahl ja aber nicht ≡ 0 mod 4 , sondern ≡ 3 mod 4 sein, also addieren wir noch 3 auf die 80 und erhalten so 83.
Somit gilt: 83 ≡ 55 ≡ 3 mod 4.
Modulo addieren
Beispiel:
Berechne ohne WTR: (287 - 347) mod 7.
Um längere Rechnungen zu vermeiden, rechnen wir:
(287 - 347) mod 7 ≡ (287 mod 7 - 347 mod 7) mod 7.
287 mod 7 ≡ 0 mod 7 kann man relativ leicht bestimmen, weil ja 287
= 280
347 mod 7 ≡ 4 mod 7 kann man relativ leicht bestimmen, weil ja 347
= 350
Somit gilt:
(287 - 347) mod 7 ≡ (0 - 4) mod 7 ≡ -4 mod 7 ≡ 3 mod 7.
Modulo multiplizieren
Beispiel:
Berechne ohne WTR: (94 ⋅ 76) mod 4.
Um längere Rechnungen zu vermeiden, rechnen wir:
(94 ⋅ 76) mod 4 ≡ (94 mod 4 ⋅ 76 mod 4) mod 4.
94 mod 4 ≡ 2 mod 4 kann man relativ leicht bestimmen, weil ja 94 = 92 + 2 = 23 ⋅ 4 + 2 ist.
76 mod 4 ≡ 0 mod 4 kann man relativ leicht bestimmen, weil ja 76 = 76 + 0 = 19 ⋅ 4 + 0 ist.
Somit gilt:
(94 ⋅ 76) mod 4 ≡ (2 ⋅ 0) mod 4 ≡ 0 mod 4.
gemeinsame Modulos finden
Beispiel:
Finde alle natürlichen Zahlen m ≥ 2, für die gilt :
70 mod m = 88 mod m.
1. (etwas umständliche) Möglichkeit:
Wir probieren einfach alle natürliche Zahlen m<= 70 aus, ob zufällig 70 mod m = 88 mod m gilt:
m=2: 70 mod 2 = 0 = 0 = 88 mod 2
m=3: 70 mod 3 = 1 = 1 = 88 mod 3
m=4: 70 mod 4 = 2 ≠ 0 = 88 mod 4
m=5: 70 mod 5 = 0 ≠ 3 = 88 mod 5
m=6: 70 mod 6 = 4 = 4 = 88 mod 6
m=7: 70 mod 7 = 0 ≠ 4 = 88 mod 7
m=8: 70 mod 8 = 6 ≠ 0 = 88 mod 8
m=9: 70 mod 9 = 7 = 7 = 88 mod 9
m=10: 70 mod 10 = 0 ≠ 8 = 88 mod 10
m=11: 70 mod 11 = 4 ≠ 0 = 88 mod 11
m=12: 70 mod 12 = 10 ≠ 4 = 88 mod 12
m=13: 70 mod 13 = 5 ≠ 10 = 88 mod 13
m=14: 70 mod 14 = 0 ≠ 4 = 88 mod 14
m=15: 70 mod 15 = 10 ≠ 13 = 88 mod 15
m=16: 70 mod 16 = 6 ≠ 8 = 88 mod 16
m=17: 70 mod 17 = 2 ≠ 3 = 88 mod 17
m=18: 70 mod 18 = 16 = 16 = 88 mod 18
m=19: 70 mod 19 = 13 ≠ 12 = 88 mod 19
m=20: 70 mod 20 = 10 ≠ 8 = 88 mod 20
m=21: 70 mod 21 = 7 ≠ 4 = 88 mod 21
m=22: 70 mod 22 = 4 ≠ 0 = 88 mod 22
m=23: 70 mod 23 = 1 ≠ 19 = 88 mod 23
m=24: 70 mod 24 = 22 ≠ 16 = 88 mod 24
m=25: 70 mod 25 = 20 ≠ 13 = 88 mod 25
m=26: 70 mod 26 = 18 ≠ 10 = 88 mod 26
m=27: 70 mod 27 = 16 ≠ 7 = 88 mod 27
m=28: 70 mod 28 = 14 ≠ 4 = 88 mod 28
m=29: 70 mod 29 = 12 ≠ 1 = 88 mod 29
m=30: 70 mod 30 = 10 ≠ 28 = 88 mod 30
m=31: 70 mod 31 = 8 ≠ 26 = 88 mod 31
m=32: 70 mod 32 = 6 ≠ 24 = 88 mod 32
m=33: 70 mod 33 = 4 ≠ 22 = 88 mod 33
m=34: 70 mod 34 = 2 ≠ 20 = 88 mod 34
m=35: 70 mod 35 = 0 ≠ 18 = 88 mod 35
m=36: 70 mod 36 = 34 ≠ 16 = 88 mod 36
m=37: 70 mod 37 = 33 ≠ 14 = 88 mod 37
m=38: 70 mod 38 = 32 ≠ 12 = 88 mod 38
m=39: 70 mod 39 = 31 ≠ 10 = 88 mod 39
m=40: 70 mod 40 = 30 ≠ 8 = 88 mod 40
m=41: 70 mod 41 = 29 ≠ 6 = 88 mod 41
m=42: 70 mod 42 = 28 ≠ 4 = 88 mod 42
m=43: 70 mod 43 = 27 ≠ 2 = 88 mod 43
m=44: 70 mod 44 = 26 ≠ 0 = 88 mod 44
m=45: 70 mod 45 = 25 ≠ 43 = 88 mod 45
m=46: 70 mod 46 = 24 ≠ 42 = 88 mod 46
m=47: 70 mod 47 = 23 ≠ 41 = 88 mod 47
m=48: 70 mod 48 = 22 ≠ 40 = 88 mod 48
m=49: 70 mod 49 = 21 ≠ 39 = 88 mod 49
m=50: 70 mod 50 = 20 ≠ 38 = 88 mod 50
m=51: 70 mod 51 = 19 ≠ 37 = 88 mod 51
m=52: 70 mod 52 = 18 ≠ 36 = 88 mod 52
m=53: 70 mod 53 = 17 ≠ 35 = 88 mod 53
m=54: 70 mod 54 = 16 ≠ 34 = 88 mod 54
m=55: 70 mod 55 = 15 ≠ 33 = 88 mod 55
m=56: 70 mod 56 = 14 ≠ 32 = 88 mod 56
m=57: 70 mod 57 = 13 ≠ 31 = 88 mod 57
m=58: 70 mod 58 = 12 ≠ 30 = 88 mod 58
m=59: 70 mod 59 = 11 ≠ 29 = 88 mod 59
m=60: 70 mod 60 = 10 ≠ 28 = 88 mod 60
m=61: 70 mod 61 = 9 ≠ 27 = 88 mod 61
m=62: 70 mod 62 = 8 ≠ 26 = 88 mod 62
m=63: 70 mod 63 = 7 ≠ 25 = 88 mod 63
m=64: 70 mod 64 = 6 ≠ 24 = 88 mod 64
m=65: 70 mod 65 = 5 ≠ 23 = 88 mod 65
m=66: 70 mod 66 = 4 ≠ 22 = 88 mod 66
m=67: 70 mod 67 = 3 ≠ 21 = 88 mod 67
m=68: 70 mod 68 = 2 ≠ 20 = 88 mod 68
m=69: 70 mod 69 = 1 ≠ 19 = 88 mod 69
m=70: 70 mod 70 = 0 ≠ 18 = 88 mod 70
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 (88 - 70) = 18 bestimmen:
die gesuchten Zahlen sind somit:
2; 3; 6; 9; 18
