Aufgabenbeispiele von MGK Klasse 9
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einfache Modulo Aufgabe
Beispiel:
Bestimme (die kleinste natürliche Zahl für die gilt:) 35 mod 6.
Das nächst kleinere Vielfache von 6 ist 30, weil ja 5 ⋅ 6 = 30 ist.
Also bleibt als Rest eben noch 35 - 30 = 5.
Somit gilt: 35 mod 6 ≡ 5.
Modulo in einem Intervall
Beispiel:
Bestimme eine Zahl n zwischen 20 und 29 für die gilt n ≡ 76 mod 7.
Das nächst kleinere Vielfache von 7 ist 70, weil ja 10 ⋅ 7 = 70 ist.
Also bleibt als Rest eben noch 76 - 70 = 6.
Somit gilt: 76 mod 7 ≡ 6.
Wir suchen also eine Zahl zwischen 20 und 29 für die gilt: n ≡ 6 mod 7.
Dazu suchen wir erstmal ein Vielfaches von 7 in der Nähe von 20, z.B. 14 = 2 ⋅ 7
Jetzt muss die gesuchte Zahl ja aber nicht ≡ 0 mod 7 , sondern ≡ 6 mod 7 sein, also addieren wir noch 6 auf die 14 und erhalten so 20.
Somit gilt: 20 ≡ 76 ≡ 6 mod 7.
Modulo addieren
Beispiel:
Berechne ohne WTR: (76 - 2004) mod 4.
Um längere Rechnungen zu vermeiden, rechnen wir:
(76 - 2004) mod 4 ≡ (76 mod 4 - 2004 mod 4) mod 4.
76 mod 4 ≡ 0 mod 4 kann man relativ leicht bestimmen, weil ja 76
= 80
2004 mod 4 ≡ 0 mod 4 kann man relativ leicht bestimmen, weil ja 2004
= 2000
Somit gilt:
(76 - 2004) mod 4 ≡ (0 - 0) mod 4 ≡ 0 mod 4.
Modulo multiplizieren
Beispiel:
Berechne ohne WTR: (20 ⋅ 56) mod 10.
Um längere Rechnungen zu vermeiden, rechnen wir:
(20 ⋅ 56) mod 10 ≡ (20 mod 10 ⋅ 56 mod 10) mod 10.
20 mod 10 ≡ 0 mod 10 kann man relativ leicht bestimmen, weil ja 20 = 20 + 0 = 2 ⋅ 10 + 0 ist.
56 mod 10 ≡ 6 mod 10 kann man relativ leicht bestimmen, weil ja 56 = 50 + 6 = 5 ⋅ 10 + 6 ist.
Somit gilt:
(20 ⋅ 56) mod 10 ≡ (0 ⋅ 6) mod 10 ≡ 0 mod 10.
gemeinsame Modulos finden
Beispiel:
Finde alle natürlichen Zahlen m ≥ 2, für die gilt :
23 mod m = 33 mod m.
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
