Aufgabenbeispiele von MGK Klasse 9
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einfache Modulo Aufgabe
Beispiel:
Bestimme (die kleinste natürliche Zahl für die gilt:) 15 mod 9.
Das nächst kleinere Vielfache von 9 ist 9, weil ja 1 ⋅ 9 = 9 ist.
Also bleibt als Rest eben noch 15 - 9 = 6.
Somit gilt: 15 mod 9 ≡ 6.
Modulo in einem Intervall
Beispiel:
Bestimme eine Zahl n zwischen 70 und 79 für die gilt n ≡ 86 mod 6.
Das nächst kleinere Vielfache von 6 ist 84, weil ja 14 ⋅ 6 = 84 ist.
Also bleibt als Rest eben noch 86 - 84 = 2.
Somit gilt: 86 mod 6 ≡ 2.
Wir suchen also eine Zahl zwischen 70 und 79 für die gilt: n ≡ 2 mod 6.
Dazu suchen wir erstmal ein Vielfaches von 6 in der Nähe von 70, z.B. 72 = 12 ⋅ 6
Jetzt muss die gesuchte Zahl ja aber nicht ≡ 0 mod 6 , sondern ≡ 2 mod 6 sein, also addieren wir noch 2 auf die 72 und erhalten so 74.
Somit gilt: 74 ≡ 86 ≡ 2 mod 6.
Modulo addieren
Beispiel:
Berechne ohne WTR: (12002 - 802) mod 4.
Um längere Rechnungen zu vermeiden, rechnen wir:
(12002 - 802) mod 4 ≡ (12002 mod 4 - 802 mod 4) mod 4.
12002 mod 4 ≡ 2 mod 4 kann man relativ leicht bestimmen, weil ja 12002
= 12000
802 mod 4 ≡ 2 mod 4 kann man relativ leicht bestimmen, weil ja 802
= 800
Somit gilt:
(12002 - 802) mod 4 ≡ (2 - 2) mod 4 ≡ 0 mod 4.
Modulo multiplizieren
Beispiel:
Berechne ohne WTR: (87 ⋅ 41) mod 11.
Um längere Rechnungen zu vermeiden, rechnen wir:
(87 ⋅ 41) mod 11 ≡ (87 mod 11 ⋅ 41 mod 11) mod 11.
87 mod 11 ≡ 10 mod 11 kann man relativ leicht bestimmen, weil ja 87 = 77 + 10 = 7 ⋅ 11 + 10 ist.
41 mod 11 ≡ 8 mod 11 kann man relativ leicht bestimmen, weil ja 41 = 33 + 8 = 3 ⋅ 11 + 8 ist.
Somit gilt:
(87 ⋅ 41) mod 11 ≡ (10 ⋅ 8) mod 11 ≡ 80 mod 11 ≡ 3 mod 11.
gemeinsame Modulos finden
Beispiel:
Finde alle natürlichen Zahlen m ≥ 2, für die gilt :
48 mod m = 68 mod m.
1. (etwas umständliche) Möglichkeit:
Wir probieren einfach alle natürliche Zahlen m<= 48 aus, ob zufällig 48 mod m = 68 mod m gilt:
m=2: 48 mod 2 = 0 = 0 = 68 mod 2
m=3: 48 mod 3 = 0 ≠ 2 = 68 mod 3
m=4: 48 mod 4 = 0 = 0 = 68 mod 4
m=5: 48 mod 5 = 3 = 3 = 68 mod 5
m=6: 48 mod 6 = 0 ≠ 2 = 68 mod 6
m=7: 48 mod 7 = 6 ≠ 5 = 68 mod 7
m=8: 48 mod 8 = 0 ≠ 4 = 68 mod 8
m=9: 48 mod 9 = 3 ≠ 5 = 68 mod 9
m=10: 48 mod 10 = 8 = 8 = 68 mod 10
m=11: 48 mod 11 = 4 ≠ 2 = 68 mod 11
m=12: 48 mod 12 = 0 ≠ 8 = 68 mod 12
m=13: 48 mod 13 = 9 ≠ 3 = 68 mod 13
m=14: 48 mod 14 = 6 ≠ 12 = 68 mod 14
m=15: 48 mod 15 = 3 ≠ 8 = 68 mod 15
m=16: 48 mod 16 = 0 ≠ 4 = 68 mod 16
m=17: 48 mod 17 = 14 ≠ 0 = 68 mod 17
m=18: 48 mod 18 = 12 ≠ 14 = 68 mod 18
m=19: 48 mod 19 = 10 ≠ 11 = 68 mod 19
m=20: 48 mod 20 = 8 = 8 = 68 mod 20
m=21: 48 mod 21 = 6 ≠ 5 = 68 mod 21
m=22: 48 mod 22 = 4 ≠ 2 = 68 mod 22
m=23: 48 mod 23 = 2 ≠ 22 = 68 mod 23
m=24: 48 mod 24 = 0 ≠ 20 = 68 mod 24
m=25: 48 mod 25 = 23 ≠ 18 = 68 mod 25
m=26: 48 mod 26 = 22 ≠ 16 = 68 mod 26
m=27: 48 mod 27 = 21 ≠ 14 = 68 mod 27
m=28: 48 mod 28 = 20 ≠ 12 = 68 mod 28
m=29: 48 mod 29 = 19 ≠ 10 = 68 mod 29
m=30: 48 mod 30 = 18 ≠ 8 = 68 mod 30
m=31: 48 mod 31 = 17 ≠ 6 = 68 mod 31
m=32: 48 mod 32 = 16 ≠ 4 = 68 mod 32
m=33: 48 mod 33 = 15 ≠ 2 = 68 mod 33
m=34: 48 mod 34 = 14 ≠ 0 = 68 mod 34
m=35: 48 mod 35 = 13 ≠ 33 = 68 mod 35
m=36: 48 mod 36 = 12 ≠ 32 = 68 mod 36
m=37: 48 mod 37 = 11 ≠ 31 = 68 mod 37
m=38: 48 mod 38 = 10 ≠ 30 = 68 mod 38
m=39: 48 mod 39 = 9 ≠ 29 = 68 mod 39
m=40: 48 mod 40 = 8 ≠ 28 = 68 mod 40
m=41: 48 mod 41 = 7 ≠ 27 = 68 mod 41
m=42: 48 mod 42 = 6 ≠ 26 = 68 mod 42
m=43: 48 mod 43 = 5 ≠ 25 = 68 mod 43
m=44: 48 mod 44 = 4 ≠ 24 = 68 mod 44
m=45: 48 mod 45 = 3 ≠ 23 = 68 mod 45
m=46: 48 mod 46 = 2 ≠ 22 = 68 mod 46
m=47: 48 mod 47 = 1 ≠ 21 = 68 mod 47
m=48: 48 mod 48 = 0 ≠ 20 = 68 mod 48
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 (68 - 48) = 20 bestimmen:
die gesuchten Zahlen sind somit:
2; 4; 5; 10; 20
