Aufgabenbeispiele von MGK Klasse 9
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einfache Modulo Aufgabe
Beispiel:
Bestimme (die kleinste natürliche Zahl für die gilt:) 77 mod 10.
Das nächst kleinere Vielfache von 10 ist 70, weil ja 7 ⋅ 10 = 70 ist.
Also bleibt als Rest eben noch 77 - 70 = 7.
Somit gilt: 77 mod 10 ≡ 7.
Modulo in einem Intervall
Beispiel:
Bestimme eine Zahl n zwischen 40 und 49 für die gilt n ≡ 68 mod 7.
Das nächst kleinere Vielfache von 7 ist 63, weil ja 9 ⋅ 7 = 63 ist.
Also bleibt als Rest eben noch 68 - 63 = 5.
Somit gilt: 68 mod 7 ≡ 5.
Wir suchen also eine Zahl zwischen 40 und 49 für die gilt: n ≡ 5 mod 7.
Dazu suchen wir erstmal ein Vielfaches von 7 in der Nähe von 40, z.B. 35 = 5 ⋅ 7
Jetzt muss die gesuchte Zahl ja aber nicht ≡ 0 mod 7 , sondern ≡ 5 mod 7 sein, also addieren wir noch 5 auf die 35 und erhalten so 40.
Somit gilt: 40 ≡ 68 ≡ 5 mod 7.
Modulo addieren
Beispiel:
Berechne ohne WTR: (4997 + 4999) mod 5.
Um längere Rechnungen zu vermeiden, rechnen wir:
(4997 + 4999) mod 5 ≡ (4997 mod 5 + 4999 mod 5) mod 5.
4997 mod 5 ≡ 2 mod 5 kann man relativ leicht bestimmen, weil ja 4997
= 4000
4999 mod 5 ≡ 4 mod 5 kann man relativ leicht bestimmen, weil ja 4999
= 4000
Somit gilt:
(4997 + 4999) mod 5 ≡ (2 + 4) mod 5 ≡ 6 mod 5 ≡ 1 mod 5.
Modulo multiplizieren
Beispiel:
Berechne ohne WTR: (72 ⋅ 29) mod 5.
Um längere Rechnungen zu vermeiden, rechnen wir:
(72 ⋅ 29) mod 5 ≡ (72 mod 5 ⋅ 29 mod 5) mod 5.
72 mod 5 ≡ 2 mod 5 kann man relativ leicht bestimmen, weil ja 72 = 70 + 2 = 14 ⋅ 5 + 2 ist.
29 mod 5 ≡ 4 mod 5 kann man relativ leicht bestimmen, weil ja 29 = 25 + 4 = 5 ⋅ 5 + 4 ist.
Somit gilt:
(72 ⋅ 29) mod 5 ≡ (2 ⋅ 4) mod 5 ≡ 8 mod 5 ≡ 3 mod 5.
gemeinsame Modulos finden
Beispiel:
Finde alle natürlichen Zahlen m ≥ 2, für die gilt :
138 mod m = 183 mod m.
1. (etwas umständliche) Möglichkeit:
Wir probieren einfach alle natürliche Zahlen m<= 138 aus, ob zufällig 138 mod m = 183 mod m gilt:
m=2: 138 mod 2 = 0 ≠ 1 = 183 mod 2
m=3: 138 mod 3 = 0 = 0 = 183 mod 3
m=4: 138 mod 4 = 2 ≠ 3 = 183 mod 4
m=5: 138 mod 5 = 3 = 3 = 183 mod 5
m=6: 138 mod 6 = 0 ≠ 3 = 183 mod 6
m=7: 138 mod 7 = 5 ≠ 1 = 183 mod 7
m=8: 138 mod 8 = 2 ≠ 7 = 183 mod 8
m=9: 138 mod 9 = 3 = 3 = 183 mod 9
m=10: 138 mod 10 = 8 ≠ 3 = 183 mod 10
m=11: 138 mod 11 = 6 ≠ 7 = 183 mod 11
m=12: 138 mod 12 = 6 ≠ 3 = 183 mod 12
m=13: 138 mod 13 = 8 ≠ 1 = 183 mod 13
m=14: 138 mod 14 = 12 ≠ 1 = 183 mod 14
m=15: 138 mod 15 = 3 = 3 = 183 mod 15
m=16: 138 mod 16 = 10 ≠ 7 = 183 mod 16
m=17: 138 mod 17 = 2 ≠ 13 = 183 mod 17
m=18: 138 mod 18 = 12 ≠ 3 = 183 mod 18
m=19: 138 mod 19 = 5 ≠ 12 = 183 mod 19
m=20: 138 mod 20 = 18 ≠ 3 = 183 mod 20
m=21: 138 mod 21 = 12 ≠ 15 = 183 mod 21
m=22: 138 mod 22 = 6 ≠ 7 = 183 mod 22
m=23: 138 mod 23 = 0 ≠ 22 = 183 mod 23
m=24: 138 mod 24 = 18 ≠ 15 = 183 mod 24
m=25: 138 mod 25 = 13 ≠ 8 = 183 mod 25
m=26: 138 mod 26 = 8 ≠ 1 = 183 mod 26
m=27: 138 mod 27 = 3 ≠ 21 = 183 mod 27
m=28: 138 mod 28 = 26 ≠ 15 = 183 mod 28
m=29: 138 mod 29 = 22 ≠ 9 = 183 mod 29
m=30: 138 mod 30 = 18 ≠ 3 = 183 mod 30
m=31: 138 mod 31 = 14 ≠ 28 = 183 mod 31
m=32: 138 mod 32 = 10 ≠ 23 = 183 mod 32
m=33: 138 mod 33 = 6 ≠ 18 = 183 mod 33
m=34: 138 mod 34 = 2 ≠ 13 = 183 mod 34
m=35: 138 mod 35 = 33 ≠ 8 = 183 mod 35
m=36: 138 mod 36 = 30 ≠ 3 = 183 mod 36
m=37: 138 mod 37 = 27 ≠ 35 = 183 mod 37
m=38: 138 mod 38 = 24 ≠ 31 = 183 mod 38
m=39: 138 mod 39 = 21 ≠ 27 = 183 mod 39
m=40: 138 mod 40 = 18 ≠ 23 = 183 mod 40
m=41: 138 mod 41 = 15 ≠ 19 = 183 mod 41
m=42: 138 mod 42 = 12 ≠ 15 = 183 mod 42
m=43: 138 mod 43 = 9 ≠ 11 = 183 mod 43
m=44: 138 mod 44 = 6 ≠ 7 = 183 mod 44
m=45: 138 mod 45 = 3 = 3 = 183 mod 45
m=46: 138 mod 46 = 0 ≠ 45 = 183 mod 46
m=47: 138 mod 47 = 44 ≠ 42 = 183 mod 47
m=48: 138 mod 48 = 42 ≠ 39 = 183 mod 48
m=49: 138 mod 49 = 40 ≠ 36 = 183 mod 49
m=50: 138 mod 50 = 38 ≠ 33 = 183 mod 50
m=51: 138 mod 51 = 36 ≠ 30 = 183 mod 51
m=52: 138 mod 52 = 34 ≠ 27 = 183 mod 52
m=53: 138 mod 53 = 32 ≠ 24 = 183 mod 53
m=54: 138 mod 54 = 30 ≠ 21 = 183 mod 54
m=55: 138 mod 55 = 28 ≠ 18 = 183 mod 55
m=56: 138 mod 56 = 26 ≠ 15 = 183 mod 56
m=57: 138 mod 57 = 24 ≠ 12 = 183 mod 57
m=58: 138 mod 58 = 22 ≠ 9 = 183 mod 58
m=59: 138 mod 59 = 20 ≠ 6 = 183 mod 59
m=60: 138 mod 60 = 18 ≠ 3 = 183 mod 60
m=61: 138 mod 61 = 16 ≠ 0 = 183 mod 61
m=62: 138 mod 62 = 14 ≠ 59 = 183 mod 62
m=63: 138 mod 63 = 12 ≠ 57 = 183 mod 63
m=64: 138 mod 64 = 10 ≠ 55 = 183 mod 64
m=65: 138 mod 65 = 8 ≠ 53 = 183 mod 65
m=66: 138 mod 66 = 6 ≠ 51 = 183 mod 66
m=67: 138 mod 67 = 4 ≠ 49 = 183 mod 67
m=68: 138 mod 68 = 2 ≠ 47 = 183 mod 68
m=69: 138 mod 69 = 0 ≠ 45 = 183 mod 69
m=70: 138 mod 70 = 68 ≠ 43 = 183 mod 70
m=71: 138 mod 71 = 67 ≠ 41 = 183 mod 71
m=72: 138 mod 72 = 66 ≠ 39 = 183 mod 72
m=73: 138 mod 73 = 65 ≠ 37 = 183 mod 73
m=74: 138 mod 74 = 64 ≠ 35 = 183 mod 74
m=75: 138 mod 75 = 63 ≠ 33 = 183 mod 75
m=76: 138 mod 76 = 62 ≠ 31 = 183 mod 76
m=77: 138 mod 77 = 61 ≠ 29 = 183 mod 77
m=78: 138 mod 78 = 60 ≠ 27 = 183 mod 78
m=79: 138 mod 79 = 59 ≠ 25 = 183 mod 79
m=80: 138 mod 80 = 58 ≠ 23 = 183 mod 80
m=81: 138 mod 81 = 57 ≠ 21 = 183 mod 81
m=82: 138 mod 82 = 56 ≠ 19 = 183 mod 82
m=83: 138 mod 83 = 55 ≠ 17 = 183 mod 83
m=84: 138 mod 84 = 54 ≠ 15 = 183 mod 84
m=85: 138 mod 85 = 53 ≠ 13 = 183 mod 85
m=86: 138 mod 86 = 52 ≠ 11 = 183 mod 86
m=87: 138 mod 87 = 51 ≠ 9 = 183 mod 87
m=88: 138 mod 88 = 50 ≠ 7 = 183 mod 88
m=89: 138 mod 89 = 49 ≠ 5 = 183 mod 89
m=90: 138 mod 90 = 48 ≠ 3 = 183 mod 90
m=91: 138 mod 91 = 47 ≠ 1 = 183 mod 91
m=92: 138 mod 92 = 46 ≠ 91 = 183 mod 92
m=93: 138 mod 93 = 45 ≠ 90 = 183 mod 93
m=94: 138 mod 94 = 44 ≠ 89 = 183 mod 94
m=95: 138 mod 95 = 43 ≠ 88 = 183 mod 95
m=96: 138 mod 96 = 42 ≠ 87 = 183 mod 96
m=97: 138 mod 97 = 41 ≠ 86 = 183 mod 97
m=98: 138 mod 98 = 40 ≠ 85 = 183 mod 98
m=99: 138 mod 99 = 39 ≠ 84 = 183 mod 99
m=100: 138 mod 100 = 38 ≠ 83 = 183 mod 100
m=101: 138 mod 101 = 37 ≠ 82 = 183 mod 101
m=102: 138 mod 102 = 36 ≠ 81 = 183 mod 102
m=103: 138 mod 103 = 35 ≠ 80 = 183 mod 103
m=104: 138 mod 104 = 34 ≠ 79 = 183 mod 104
m=105: 138 mod 105 = 33 ≠ 78 = 183 mod 105
m=106: 138 mod 106 = 32 ≠ 77 = 183 mod 106
m=107: 138 mod 107 = 31 ≠ 76 = 183 mod 107
m=108: 138 mod 108 = 30 ≠ 75 = 183 mod 108
m=109: 138 mod 109 = 29 ≠ 74 = 183 mod 109
m=110: 138 mod 110 = 28 ≠ 73 = 183 mod 110
m=111: 138 mod 111 = 27 ≠ 72 = 183 mod 111
m=112: 138 mod 112 = 26 ≠ 71 = 183 mod 112
m=113: 138 mod 113 = 25 ≠ 70 = 183 mod 113
m=114: 138 mod 114 = 24 ≠ 69 = 183 mod 114
m=115: 138 mod 115 = 23 ≠ 68 = 183 mod 115
m=116: 138 mod 116 = 22 ≠ 67 = 183 mod 116
m=117: 138 mod 117 = 21 ≠ 66 = 183 mod 117
m=118: 138 mod 118 = 20 ≠ 65 = 183 mod 118
m=119: 138 mod 119 = 19 ≠ 64 = 183 mod 119
m=120: 138 mod 120 = 18 ≠ 63 = 183 mod 120
m=121: 138 mod 121 = 17 ≠ 62 = 183 mod 121
m=122: 138 mod 122 = 16 ≠ 61 = 183 mod 122
m=123: 138 mod 123 = 15 ≠ 60 = 183 mod 123
m=124: 138 mod 124 = 14 ≠ 59 = 183 mod 124
m=125: 138 mod 125 = 13 ≠ 58 = 183 mod 125
m=126: 138 mod 126 = 12 ≠ 57 = 183 mod 126
m=127: 138 mod 127 = 11 ≠ 56 = 183 mod 127
m=128: 138 mod 128 = 10 ≠ 55 = 183 mod 128
m=129: 138 mod 129 = 9 ≠ 54 = 183 mod 129
m=130: 138 mod 130 = 8 ≠ 53 = 183 mod 130
m=131: 138 mod 131 = 7 ≠ 52 = 183 mod 131
m=132: 138 mod 132 = 6 ≠ 51 = 183 mod 132
m=133: 138 mod 133 = 5 ≠ 50 = 183 mod 133
m=134: 138 mod 134 = 4 ≠ 49 = 183 mod 134
m=135: 138 mod 135 = 3 ≠ 48 = 183 mod 135
m=136: 138 mod 136 = 2 ≠ 47 = 183 mod 136
m=137: 138 mod 137 = 1 ≠ 46 = 183 mod 137
m=138: 138 mod 138 = 0 ≠ 45 = 183 mod 138
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 (183 - 138) = 45 bestimmen:
die gesuchten Zahlen sind somit:
3; 5; 9; 15; 45
