Aufgabenbeispiele von MGK Klasse 9
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einfache Modulo Aufgabe
Beispiel:
Bestimme (die kleinste natürliche Zahl für die gilt:) 47 mod 11.
Das nächst kleinere Vielfache von 11 ist 44, weil ja 4 ⋅ 11 = 44 ist.
Also bleibt als Rest eben noch 47 - 44 = 3.
Somit gilt: 47 mod 11 ≡ 3.
Modulo in einem Intervall
Beispiel:
Bestimme eine Zahl n zwischen 70 und 79 für die gilt n ≡ 69 mod 8.
Das nächst kleinere Vielfache von 8 ist 64, weil ja 8 ⋅ 8 = 64 ist.
Also bleibt als Rest eben noch 69 - 64 = 5.
Somit gilt: 69 mod 8 ≡ 5.
Wir suchen also eine Zahl zwischen 70 und 79 für die gilt: n ≡ 5 mod 8.
Dazu suchen wir erstmal ein Vielfaches von 8 in der Nähe von 70, z.B. 72 = 9 ⋅ 8
Jetzt muss die gesuchte Zahl ja aber nicht ≡ 0 mod 8 , sondern ≡ 5 mod 8 sein, also addieren wir noch 5 auf die 72 und erhalten so 77.
Somit gilt: 77 ≡ 69 ≡ 5 mod 8.
Modulo addieren
Beispiel:
Berechne ohne WTR: (448 + 4499) mod 9.
Um längere Rechnungen zu vermeiden, rechnen wir:
(448 + 4499) mod 9 ≡ (448 mod 9 + 4499 mod 9) mod 9.
448 mod 9 ≡ 7 mod 9 kann man relativ leicht bestimmen, weil ja 448
= 450
4499 mod 9 ≡ 8 mod 9 kann man relativ leicht bestimmen, weil ja 4499
= 4500
Somit gilt:
(448 + 4499) mod 9 ≡ (7 + 8) mod 9 ≡ 15 mod 9 ≡ 6 mod 9.
Modulo multiplizieren
Beispiel:
Berechne ohne WTR: (50 ⋅ 80) mod 10.
Um längere Rechnungen zu vermeiden, rechnen wir:
(50 ⋅ 80) mod 10 ≡ (50 mod 10 ⋅ 80 mod 10) mod 10.
50 mod 10 ≡ 0 mod 10 kann man relativ leicht bestimmen, weil ja 50 = 50 + 0 = 5 ⋅ 10 + 0 ist.
80 mod 10 ≡ 0 mod 10 kann man relativ leicht bestimmen, weil ja 80 = 80 + 0 = 8 ⋅ 10 + 0 ist.
Somit gilt:
(50 ⋅ 80) mod 10 ≡ (0 ⋅ 0) mod 10 ≡ 0 mod 10.
gemeinsame Modulos finden
Beispiel:
Finde alle natürlichen Zahlen m ≥ 2, für die gilt :
27 mod m = 39 mod m.
1. (etwas umständliche) Möglichkeit:
Wir probieren einfach alle natürliche Zahlen m<= 27 aus, ob zufällig 27 mod m = 39 mod m gilt:
m=2: 27 mod 2 = 1 = 1 = 39 mod 2
m=3: 27 mod 3 = 0 = 0 = 39 mod 3
m=4: 27 mod 4 = 3 = 3 = 39 mod 4
m=5: 27 mod 5 = 2 ≠ 4 = 39 mod 5
m=6: 27 mod 6 = 3 = 3 = 39 mod 6
m=7: 27 mod 7 = 6 ≠ 4 = 39 mod 7
m=8: 27 mod 8 = 3 ≠ 7 = 39 mod 8
m=9: 27 mod 9 = 0 ≠ 3 = 39 mod 9
m=10: 27 mod 10 = 7 ≠ 9 = 39 mod 10
m=11: 27 mod 11 = 5 ≠ 6 = 39 mod 11
m=12: 27 mod 12 = 3 = 3 = 39 mod 12
m=13: 27 mod 13 = 1 ≠ 0 = 39 mod 13
m=14: 27 mod 14 = 13 ≠ 11 = 39 mod 14
m=15: 27 mod 15 = 12 ≠ 9 = 39 mod 15
m=16: 27 mod 16 = 11 ≠ 7 = 39 mod 16
m=17: 27 mod 17 = 10 ≠ 5 = 39 mod 17
m=18: 27 mod 18 = 9 ≠ 3 = 39 mod 18
m=19: 27 mod 19 = 8 ≠ 1 = 39 mod 19
m=20: 27 mod 20 = 7 ≠ 19 = 39 mod 20
m=21: 27 mod 21 = 6 ≠ 18 = 39 mod 21
m=22: 27 mod 22 = 5 ≠ 17 = 39 mod 22
m=23: 27 mod 23 = 4 ≠ 16 = 39 mod 23
m=24: 27 mod 24 = 3 ≠ 15 = 39 mod 24
m=25: 27 mod 25 = 2 ≠ 14 = 39 mod 25
m=26: 27 mod 26 = 1 ≠ 13 = 39 mod 26
m=27: 27 mod 27 = 0 ≠ 12 = 39 mod 27
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 (39 - 27) = 12 bestimmen:
die gesuchten Zahlen sind somit:
2; 3; 4; 6; 12
