Aufgabenbeispiele von MGK Klasse 9
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einfache Modulo Aufgabe
Beispiel:
Bestimme (die kleinste natürliche Zahl für die gilt:) 61 mod 9.
Das nächst kleinere Vielfache von 9 ist 54, weil ja 6 ⋅ 9 = 54 ist.
Also bleibt als Rest eben noch 61 - 54 = 7.
Somit gilt: 61 mod 9 ≡ 7.
Modulo in einem Intervall
Beispiel:
Bestimme eine Zahl n zwischen 30 und 39 für die gilt n ≡ 59 mod 8.
Das nächst kleinere Vielfache von 8 ist 56, weil ja 7 ⋅ 8 = 56 ist.
Also bleibt als Rest eben noch 59 - 56 = 3.
Somit gilt: 59 mod 8 ≡ 3.
Wir suchen also eine Zahl zwischen 30 und 39 für die gilt: n ≡ 3 mod 8.
Dazu suchen wir erstmal ein Vielfaches von 8 in der Nähe von 30, z.B. 32 = 4 ⋅ 8
Jetzt muss die gesuchte Zahl ja aber nicht ≡ 0 mod 8 , sondern ≡ 3 mod 8 sein, also addieren wir noch 3 auf die 32 und erhalten so 35.
Somit gilt: 35 ≡ 59 ≡ 3 mod 8.
Modulo addieren
Beispiel:
Berechne ohne WTR: (153 + 30) mod 3.
Um längere Rechnungen zu vermeiden, rechnen wir:
(153 + 30) mod 3 ≡ (153 mod 3 + 30 mod 3) mod 3.
153 mod 3 ≡ 0 mod 3 kann man relativ leicht bestimmen, weil ja 153
= 150
30 mod 3 ≡ 0 mod 3 kann man relativ leicht bestimmen, weil ja 30
= 30
Somit gilt:
(153 + 30) mod 3 ≡ (0 + 0) mod 3 ≡ 0 mod 3.
Modulo multiplizieren
Beispiel:
Berechne ohne WTR: (46 ⋅ 77) mod 9.
Um längere Rechnungen zu vermeiden, rechnen wir:
(46 ⋅ 77) mod 9 ≡ (46 mod 9 ⋅ 77 mod 9) mod 9.
46 mod 9 ≡ 1 mod 9 kann man relativ leicht bestimmen, weil ja 46 = 45 + 1 = 5 ⋅ 9 + 1 ist.
77 mod 9 ≡ 5 mod 9 kann man relativ leicht bestimmen, weil ja 77 = 72 + 5 = 8 ⋅ 9 + 5 ist.
Somit gilt:
(46 ⋅ 77) mod 9 ≡ (1 ⋅ 5) mod 9 ≡ 5 mod 9.
gemeinsame Modulos finden
Beispiel:
Finde alle natürlichen Zahlen m ≥ 2, für die gilt :
20 mod m = 28 mod m.
1. (etwas umständliche) Möglichkeit:
Wir probieren einfach alle natürliche Zahlen m<= 20 aus, ob zufällig 20 mod m = 28 mod m gilt:
m=2: 20 mod 2 = 0 = 0 = 28 mod 2
m=3: 20 mod 3 = 2 ≠ 1 = 28 mod 3
m=4: 20 mod 4 = 0 = 0 = 28 mod 4
m=5: 20 mod 5 = 0 ≠ 3 = 28 mod 5
m=6: 20 mod 6 = 2 ≠ 4 = 28 mod 6
m=7: 20 mod 7 = 6 ≠ 0 = 28 mod 7
m=8: 20 mod 8 = 4 = 4 = 28 mod 8
m=9: 20 mod 9 = 2 ≠ 1 = 28 mod 9
m=10: 20 mod 10 = 0 ≠ 8 = 28 mod 10
m=11: 20 mod 11 = 9 ≠ 6 = 28 mod 11
m=12: 20 mod 12 = 8 ≠ 4 = 28 mod 12
m=13: 20 mod 13 = 7 ≠ 2 = 28 mod 13
m=14: 20 mod 14 = 6 ≠ 0 = 28 mod 14
m=15: 20 mod 15 = 5 ≠ 13 = 28 mod 15
m=16: 20 mod 16 = 4 ≠ 12 = 28 mod 16
m=17: 20 mod 17 = 3 ≠ 11 = 28 mod 17
m=18: 20 mod 18 = 2 ≠ 10 = 28 mod 18
m=19: 20 mod 19 = 1 ≠ 9 = 28 mod 19
m=20: 20 mod 20 = 0 ≠ 8 = 28 mod 20
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 (28 - 20) = 8 bestimmen:
die gesuchten Zahlen sind somit:
2; 4; 8
