Aufgabenbeispiele von MGK Klasse 9
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einfache Modulo Aufgabe
Beispiel:
Bestimme (die kleinste natürliche Zahl für die gilt:) 70 mod 8.
Das nächst kleinere Vielfache von 8 ist 64, weil ja 8 ⋅ 8 = 64 ist.
Also bleibt als Rest eben noch 70 - 64 = 6.
Somit gilt: 70 mod 8 ≡ 6.
Modulo in einem Intervall
Beispiel:
Bestimme eine Zahl n zwischen 70 und 80 für die gilt n ≡ 68 mod 10.
Das nächst kleinere Vielfache von 10 ist 60, weil ja 6 ⋅ 10 = 60 ist.
Also bleibt als Rest eben noch 68 - 60 = 8.
Somit gilt: 68 mod 10 ≡ 8.
Wir suchen also eine Zahl zwischen 70 und 80 für die gilt: n ≡ 8 mod 10.
Dazu suchen wir erstmal ein Vielfaches von 10 in der Nähe von 70, z.B. 70 = 7 ⋅ 10
Jetzt muss die gesuchte Zahl ja aber nicht ≡ 0 mod 10 , sondern ≡ 8 mod 10 sein, also addieren wir noch 8 auf die 70 und erhalten so 78.
Somit gilt: 78 ≡ 68 ≡ 8 mod 10.
Modulo addieren
Beispiel:
Berechne ohne WTR: (78 - 39996) mod 8.
Um längere Rechnungen zu vermeiden, rechnen wir:
(78 - 39996) mod 8 ≡ (78 mod 8 - 39996 mod 8) mod 8.
78 mod 8 ≡ 6 mod 8 kann man relativ leicht bestimmen, weil ja 78
= 80
39996 mod 8 ≡ 4 mod 8 kann man relativ leicht bestimmen, weil ja 39996
= 39000
Somit gilt:
(78 - 39996) mod 8 ≡ (6 - 4) mod 8 ≡ 2 mod 8.
Modulo multiplizieren
Beispiel:
Berechne ohne WTR: (47 ⋅ 61) mod 10.
Um längere Rechnungen zu vermeiden, rechnen wir:
(47 ⋅ 61) mod 10 ≡ (47 mod 10 ⋅ 61 mod 10) mod 10.
47 mod 10 ≡ 7 mod 10 kann man relativ leicht bestimmen, weil ja 47 = 40 + 7 = 4 ⋅ 10 + 7 ist.
61 mod 10 ≡ 1 mod 10 kann man relativ leicht bestimmen, weil ja 61 = 60 + 1 = 6 ⋅ 10 + 1 ist.
Somit gilt:
(47 ⋅ 61) mod 10 ≡ (7 ⋅ 1) mod 10 ≡ 7 mod 10.
gemeinsame Modulos finden
Beispiel:
Finde alle natürlichen Zahlen m ≥ 2, für die gilt :
56 mod m = 71 mod m.
1. (etwas umständliche) Möglichkeit:
Wir probieren einfach alle natürliche Zahlen m<= 56 aus, ob zufällig 56 mod m = 71 mod m gilt:
m=2: 56 mod 2 = 0 ≠ 1 = 71 mod 2
m=3: 56 mod 3 = 2 = 2 = 71 mod 3
m=4: 56 mod 4 = 0 ≠ 3 = 71 mod 4
m=5: 56 mod 5 = 1 = 1 = 71 mod 5
m=6: 56 mod 6 = 2 ≠ 5 = 71 mod 6
m=7: 56 mod 7 = 0 ≠ 1 = 71 mod 7
m=8: 56 mod 8 = 0 ≠ 7 = 71 mod 8
m=9: 56 mod 9 = 2 ≠ 8 = 71 mod 9
m=10: 56 mod 10 = 6 ≠ 1 = 71 mod 10
m=11: 56 mod 11 = 1 ≠ 5 = 71 mod 11
m=12: 56 mod 12 = 8 ≠ 11 = 71 mod 12
m=13: 56 mod 13 = 4 ≠ 6 = 71 mod 13
m=14: 56 mod 14 = 0 ≠ 1 = 71 mod 14
m=15: 56 mod 15 = 11 = 11 = 71 mod 15
m=16: 56 mod 16 = 8 ≠ 7 = 71 mod 16
m=17: 56 mod 17 = 5 ≠ 3 = 71 mod 17
m=18: 56 mod 18 = 2 ≠ 17 = 71 mod 18
m=19: 56 mod 19 = 18 ≠ 14 = 71 mod 19
m=20: 56 mod 20 = 16 ≠ 11 = 71 mod 20
m=21: 56 mod 21 = 14 ≠ 8 = 71 mod 21
m=22: 56 mod 22 = 12 ≠ 5 = 71 mod 22
m=23: 56 mod 23 = 10 ≠ 2 = 71 mod 23
m=24: 56 mod 24 = 8 ≠ 23 = 71 mod 24
m=25: 56 mod 25 = 6 ≠ 21 = 71 mod 25
m=26: 56 mod 26 = 4 ≠ 19 = 71 mod 26
m=27: 56 mod 27 = 2 ≠ 17 = 71 mod 27
m=28: 56 mod 28 = 0 ≠ 15 = 71 mod 28
m=29: 56 mod 29 = 27 ≠ 13 = 71 mod 29
m=30: 56 mod 30 = 26 ≠ 11 = 71 mod 30
m=31: 56 mod 31 = 25 ≠ 9 = 71 mod 31
m=32: 56 mod 32 = 24 ≠ 7 = 71 mod 32
m=33: 56 mod 33 = 23 ≠ 5 = 71 mod 33
m=34: 56 mod 34 = 22 ≠ 3 = 71 mod 34
m=35: 56 mod 35 = 21 ≠ 1 = 71 mod 35
m=36: 56 mod 36 = 20 ≠ 35 = 71 mod 36
m=37: 56 mod 37 = 19 ≠ 34 = 71 mod 37
m=38: 56 mod 38 = 18 ≠ 33 = 71 mod 38
m=39: 56 mod 39 = 17 ≠ 32 = 71 mod 39
m=40: 56 mod 40 = 16 ≠ 31 = 71 mod 40
m=41: 56 mod 41 = 15 ≠ 30 = 71 mod 41
m=42: 56 mod 42 = 14 ≠ 29 = 71 mod 42
m=43: 56 mod 43 = 13 ≠ 28 = 71 mod 43
m=44: 56 mod 44 = 12 ≠ 27 = 71 mod 44
m=45: 56 mod 45 = 11 ≠ 26 = 71 mod 45
m=46: 56 mod 46 = 10 ≠ 25 = 71 mod 46
m=47: 56 mod 47 = 9 ≠ 24 = 71 mod 47
m=48: 56 mod 48 = 8 ≠ 23 = 71 mod 48
m=49: 56 mod 49 = 7 ≠ 22 = 71 mod 49
m=50: 56 mod 50 = 6 ≠ 21 = 71 mod 50
m=51: 56 mod 51 = 5 ≠ 20 = 71 mod 51
m=52: 56 mod 52 = 4 ≠ 19 = 71 mod 52
m=53: 56 mod 53 = 3 ≠ 18 = 71 mod 53
m=54: 56 mod 54 = 2 ≠ 17 = 71 mod 54
m=55: 56 mod 55 = 1 ≠ 16 = 71 mod 55
m=56: 56 mod 56 = 0 ≠ 15 = 71 mod 56
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 (71 - 56) = 15 bestimmen:
die gesuchten Zahlen sind somit:
3; 5; 15
