Aufgabenbeispiele von MGK Klasse 9
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einfache Modulo Aufgabe
Beispiel:
Bestimme (die kleinste natürliche Zahl für die gilt:) 76 mod 11.
Das nächst kleinere Vielfache von 11 ist 66, weil ja 6 ⋅ 11 = 66 ist.
Also bleibt als Rest eben noch 76 - 66 = 10.
Somit gilt: 76 mod 11 ≡ 10.
Modulo in einem Intervall
Beispiel:
Bestimme eine Zahl n zwischen 60 und 69 für die gilt n ≡ 95 mod 3.
Das nächst kleinere Vielfache von 3 ist 93, weil ja 31 ⋅ 3 = 93 ist.
Also bleibt als Rest eben noch 95 - 93 = 2.
Somit gilt: 95 mod 3 ≡ 2.
Wir suchen also eine Zahl zwischen 60 und 69 für die gilt: n ≡ 2 mod 3.
Dazu suchen wir erstmal ein Vielfaches von 3 in der Nähe von 60, z.B. 60 = 20 ⋅ 3
Jetzt muss die gesuchte Zahl ja aber nicht ≡ 0 mod 3 , sondern ≡ 2 mod 3 sein, also addieren wir noch 2 auf die 60 und erhalten so 62.
Somit gilt: 62 ≡ 95 ≡ 2 mod 3.
Modulo addieren
Beispiel:
Berechne ohne WTR: (302 - 1203) mod 3.
Um längere Rechnungen zu vermeiden, rechnen wir:
(302 - 1203) mod 3 ≡ (302 mod 3 - 1203 mod 3) mod 3.
302 mod 3 ≡ 2 mod 3 kann man relativ leicht bestimmen, weil ja 302
= 300
1203 mod 3 ≡ 0 mod 3 kann man relativ leicht bestimmen, weil ja 1203
= 1200
Somit gilt:
(302 - 1203) mod 3 ≡ (2 - 0) mod 3 ≡ 2 mod 3.
Modulo multiplizieren
Beispiel:
Berechne ohne WTR: (56 ⋅ 31) mod 9.
Um längere Rechnungen zu vermeiden, rechnen wir:
(56 ⋅ 31) mod 9 ≡ (56 mod 9 ⋅ 31 mod 9) mod 9.
56 mod 9 ≡ 2 mod 9 kann man relativ leicht bestimmen, weil ja 56 = 54 + 2 = 6 ⋅ 9 + 2 ist.
31 mod 9 ≡ 4 mod 9 kann man relativ leicht bestimmen, weil ja 31 = 27 + 4 = 3 ⋅ 9 + 4 ist.
Somit gilt:
(56 ⋅ 31) mod 9 ≡ (2 ⋅ 4) mod 9 ≡ 8 mod 9.
gemeinsame Modulos finden
Beispiel:
Finde alle natürlichen Zahlen m ≥ 2, für die gilt :
30 mod m = 39 mod m.
1. (etwas umständliche) Möglichkeit:
Wir probieren einfach alle natürliche Zahlen m<= 30 aus, ob zufällig 30 mod m = 39 mod m gilt:
m=2: 30 mod 2 = 0 ≠ 1 = 39 mod 2
m=3: 30 mod 3 = 0 = 0 = 39 mod 3
m=4: 30 mod 4 = 2 ≠ 3 = 39 mod 4
m=5: 30 mod 5 = 0 ≠ 4 = 39 mod 5
m=6: 30 mod 6 = 0 ≠ 3 = 39 mod 6
m=7: 30 mod 7 = 2 ≠ 4 = 39 mod 7
m=8: 30 mod 8 = 6 ≠ 7 = 39 mod 8
m=9: 30 mod 9 = 3 = 3 = 39 mod 9
m=10: 30 mod 10 = 0 ≠ 9 = 39 mod 10
m=11: 30 mod 11 = 8 ≠ 6 = 39 mod 11
m=12: 30 mod 12 = 6 ≠ 3 = 39 mod 12
m=13: 30 mod 13 = 4 ≠ 0 = 39 mod 13
m=14: 30 mod 14 = 2 ≠ 11 = 39 mod 14
m=15: 30 mod 15 = 0 ≠ 9 = 39 mod 15
m=16: 30 mod 16 = 14 ≠ 7 = 39 mod 16
m=17: 30 mod 17 = 13 ≠ 5 = 39 mod 17
m=18: 30 mod 18 = 12 ≠ 3 = 39 mod 18
m=19: 30 mod 19 = 11 ≠ 1 = 39 mod 19
m=20: 30 mod 20 = 10 ≠ 19 = 39 mod 20
m=21: 30 mod 21 = 9 ≠ 18 = 39 mod 21
m=22: 30 mod 22 = 8 ≠ 17 = 39 mod 22
m=23: 30 mod 23 = 7 ≠ 16 = 39 mod 23
m=24: 30 mod 24 = 6 ≠ 15 = 39 mod 24
m=25: 30 mod 25 = 5 ≠ 14 = 39 mod 25
m=26: 30 mod 26 = 4 ≠ 13 = 39 mod 26
m=27: 30 mod 27 = 3 ≠ 12 = 39 mod 27
m=28: 30 mod 28 = 2 ≠ 11 = 39 mod 28
m=29: 30 mod 29 = 1 ≠ 10 = 39 mod 29
m=30: 30 mod 30 = 0 ≠ 9 = 39 mod 30
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 - 30) = 9 bestimmen:
die gesuchten Zahlen sind somit:
3; 9
