Aufgabenbeispiele von MGK Klasse 9
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einfache Modulo Aufgabe
Beispiel:
Bestimme (die kleinste natürliche Zahl für die gilt:) 98 mod 10.
Das nächst kleinere Vielfache von 10 ist 90, weil ja 9 ⋅ 10 = 90 ist.
Also bleibt als Rest eben noch 98 - 90 = 8.
Somit gilt: 98 mod 10 ≡ 8.
Modulo in einem Intervall
Beispiel:
Bestimme eine Zahl n zwischen 60 und 69 für die gilt n ≡ 81 mod 4.
Das nächst kleinere Vielfache von 4 ist 80, weil ja 20 ⋅ 4 = 80 ist.
Also bleibt als Rest eben noch 81 - 80 = 1.
Somit gilt: 81 mod 4 ≡ 1.
Wir suchen also eine Zahl zwischen 60 und 69 für die gilt: n ≡ 1 mod 4.
Dazu suchen wir erstmal ein Vielfaches von 4 in der Nähe von 60, z.B. 60 = 15 ⋅ 4
Jetzt muss die gesuchte Zahl ja aber nicht ≡ 0 mod 4 , sondern ≡ 1 mod 4 sein, also addieren wir noch 1 auf die 60 und erhalten so 61.
Somit gilt: 61 ≡ 81 ≡ 1 mod 4.
Modulo addieren
Beispiel:
Berechne ohne WTR: (25005 - 15000) mod 5.
Um längere Rechnungen zu vermeiden, rechnen wir:
(25005 - 15000) mod 5 ≡ (25005 mod 5 - 15000 mod 5) mod 5.
25005 mod 5 ≡ 0 mod 5 kann man relativ leicht bestimmen, weil ja 25005
= 25000
15000 mod 5 ≡ 0 mod 5 kann man relativ leicht bestimmen, weil ja 15000
= 15000
Somit gilt:
(25005 - 15000) mod 5 ≡ (0 - 0) mod 5 ≡ 0 mod 5.
Modulo multiplizieren
Beispiel:
Berechne ohne WTR: (64 ⋅ 47) mod 4.
Um längere Rechnungen zu vermeiden, rechnen wir:
(64 ⋅ 47) mod 4 ≡ (64 mod 4 ⋅ 47 mod 4) mod 4.
64 mod 4 ≡ 0 mod 4 kann man relativ leicht bestimmen, weil ja 64 = 64 + 0 = 16 ⋅ 4 + 0 ist.
47 mod 4 ≡ 3 mod 4 kann man relativ leicht bestimmen, weil ja 47 = 44 + 3 = 11 ⋅ 4 + 3 ist.
Somit gilt:
(64 ⋅ 47) mod 4 ≡ (0 ⋅ 3) mod 4 ≡ 0 mod 4.
gemeinsame Modulos finden
Beispiel:
Finde alle natürlichen Zahlen m ≥ 2, für die gilt :
63 mod m = 81 mod m.
1. (etwas umständliche) Möglichkeit:
Wir probieren einfach alle natürliche Zahlen m<= 63 aus, ob zufällig 63 mod m = 81 mod m gilt:
m=2: 63 mod 2 = 1 = 1 = 81 mod 2
m=3: 63 mod 3 = 0 = 0 = 81 mod 3
m=4: 63 mod 4 = 3 ≠ 1 = 81 mod 4
m=5: 63 mod 5 = 3 ≠ 1 = 81 mod 5
m=6: 63 mod 6 = 3 = 3 = 81 mod 6
m=7: 63 mod 7 = 0 ≠ 4 = 81 mod 7
m=8: 63 mod 8 = 7 ≠ 1 = 81 mod 8
m=9: 63 mod 9 = 0 = 0 = 81 mod 9
m=10: 63 mod 10 = 3 ≠ 1 = 81 mod 10
m=11: 63 mod 11 = 8 ≠ 4 = 81 mod 11
m=12: 63 mod 12 = 3 ≠ 9 = 81 mod 12
m=13: 63 mod 13 = 11 ≠ 3 = 81 mod 13
m=14: 63 mod 14 = 7 ≠ 11 = 81 mod 14
m=15: 63 mod 15 = 3 ≠ 6 = 81 mod 15
m=16: 63 mod 16 = 15 ≠ 1 = 81 mod 16
m=17: 63 mod 17 = 12 ≠ 13 = 81 mod 17
m=18: 63 mod 18 = 9 = 9 = 81 mod 18
m=19: 63 mod 19 = 6 ≠ 5 = 81 mod 19
m=20: 63 mod 20 = 3 ≠ 1 = 81 mod 20
m=21: 63 mod 21 = 0 ≠ 18 = 81 mod 21
m=22: 63 mod 22 = 19 ≠ 15 = 81 mod 22
m=23: 63 mod 23 = 17 ≠ 12 = 81 mod 23
m=24: 63 mod 24 = 15 ≠ 9 = 81 mod 24
m=25: 63 mod 25 = 13 ≠ 6 = 81 mod 25
m=26: 63 mod 26 = 11 ≠ 3 = 81 mod 26
m=27: 63 mod 27 = 9 ≠ 0 = 81 mod 27
m=28: 63 mod 28 = 7 ≠ 25 = 81 mod 28
m=29: 63 mod 29 = 5 ≠ 23 = 81 mod 29
m=30: 63 mod 30 = 3 ≠ 21 = 81 mod 30
m=31: 63 mod 31 = 1 ≠ 19 = 81 mod 31
m=32: 63 mod 32 = 31 ≠ 17 = 81 mod 32
m=33: 63 mod 33 = 30 ≠ 15 = 81 mod 33
m=34: 63 mod 34 = 29 ≠ 13 = 81 mod 34
m=35: 63 mod 35 = 28 ≠ 11 = 81 mod 35
m=36: 63 mod 36 = 27 ≠ 9 = 81 mod 36
m=37: 63 mod 37 = 26 ≠ 7 = 81 mod 37
m=38: 63 mod 38 = 25 ≠ 5 = 81 mod 38
m=39: 63 mod 39 = 24 ≠ 3 = 81 mod 39
m=40: 63 mod 40 = 23 ≠ 1 = 81 mod 40
m=41: 63 mod 41 = 22 ≠ 40 = 81 mod 41
m=42: 63 mod 42 = 21 ≠ 39 = 81 mod 42
m=43: 63 mod 43 = 20 ≠ 38 = 81 mod 43
m=44: 63 mod 44 = 19 ≠ 37 = 81 mod 44
m=45: 63 mod 45 = 18 ≠ 36 = 81 mod 45
m=46: 63 mod 46 = 17 ≠ 35 = 81 mod 46
m=47: 63 mod 47 = 16 ≠ 34 = 81 mod 47
m=48: 63 mod 48 = 15 ≠ 33 = 81 mod 48
m=49: 63 mod 49 = 14 ≠ 32 = 81 mod 49
m=50: 63 mod 50 = 13 ≠ 31 = 81 mod 50
m=51: 63 mod 51 = 12 ≠ 30 = 81 mod 51
m=52: 63 mod 52 = 11 ≠ 29 = 81 mod 52
m=53: 63 mod 53 = 10 ≠ 28 = 81 mod 53
m=54: 63 mod 54 = 9 ≠ 27 = 81 mod 54
m=55: 63 mod 55 = 8 ≠ 26 = 81 mod 55
m=56: 63 mod 56 = 7 ≠ 25 = 81 mod 56
m=57: 63 mod 57 = 6 ≠ 24 = 81 mod 57
m=58: 63 mod 58 = 5 ≠ 23 = 81 mod 58
m=59: 63 mod 59 = 4 ≠ 22 = 81 mod 59
m=60: 63 mod 60 = 3 ≠ 21 = 81 mod 60
m=61: 63 mod 61 = 2 ≠ 20 = 81 mod 61
m=62: 63 mod 62 = 1 ≠ 19 = 81 mod 62
m=63: 63 mod 63 = 0 ≠ 18 = 81 mod 63
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 (81 - 63) = 18 bestimmen:
die gesuchten Zahlen sind somit:
2; 3; 6; 9; 18