Aufgabenbeispiele von MGK Klasse 9
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einfache Modulo Aufgabe
Beispiel:
Bestimme (die kleinste natürliche Zahl für die gilt:) 77 mod 9.
Das nächst kleinere Vielfache von 9 ist 72, weil ja 8 ⋅ 9 = 72 ist.
Also bleibt als Rest eben noch 77 - 72 = 5.
Somit gilt: 77 mod 9 ≡ 5.
Modulo in einem Intervall
Beispiel:
Bestimme eine Zahl n zwischen 20 und 29 für die gilt n ≡ 68 mod 4.
Das nächst kleinere Vielfache von 4 ist 68, weil ja 17 ⋅ 4 = 68 ist.
Also bleibt als Rest eben noch 68 - 68 = 0.
Somit gilt: 68 mod 4 ≡ 0.
Wir suchen also eine Zahl zwischen 20 und 29 für die gilt: n ≡ 0 mod 4.
Dazu suchen wir einfach ein Vielfaches von 4 in der Nähe von 20, z.B. 20 = 5 ⋅ 4
Somit gilt: 20 ≡ 68 ≡ 0 mod 4.
Modulo addieren
Beispiel:
Berechne ohne WTR: (19998 + 15005) mod 5.
Um längere Rechnungen zu vermeiden, rechnen wir:
(19998 + 15005) mod 5 ≡ (19998 mod 5 + 15005 mod 5) mod 5.
19998 mod 5 ≡ 3 mod 5 kann man relativ leicht bestimmen, weil ja 19998
= 19000
15005 mod 5 ≡ 0 mod 5 kann man relativ leicht bestimmen, weil ja 15005
= 15000
Somit gilt:
(19998 + 15005) mod 5 ≡ (3 + 0) mod 5 ≡ 3 mod 5.
Modulo multiplizieren
Beispiel:
Berechne ohne WTR: (64 ⋅ 53) mod 4.
Um längere Rechnungen zu vermeiden, rechnen wir:
(64 ⋅ 53) mod 4 ≡ (64 mod 4 ⋅ 53 mod 4) mod 4.
64 mod 4 ≡ 0 mod 4 kann man relativ leicht bestimmen, weil ja 64 = 64 + 0 = 16 ⋅ 4 + 0 ist.
53 mod 4 ≡ 1 mod 4 kann man relativ leicht bestimmen, weil ja 53 = 52 + 1 = 13 ⋅ 4 + 1 ist.
Somit gilt:
(64 ⋅ 53) mod 4 ≡ (0 ⋅ 1) mod 4 ≡ 0 mod 4.
gemeinsame Modulos finden
Beispiel:
Finde alle natürlichen Zahlen m ≥ 2, für die gilt :
22 mod m = 32 mod m.
1. (etwas umständliche) Möglichkeit:
Wir probieren einfach alle natürliche Zahlen m<= 22 aus, ob zufällig 22 mod m = 32 mod m gilt:
m=2: 22 mod 2 = 0 = 0 = 32 mod 2
m=3: 22 mod 3 = 1 ≠ 2 = 32 mod 3
m=4: 22 mod 4 = 2 ≠ 0 = 32 mod 4
m=5: 22 mod 5 = 2 = 2 = 32 mod 5
m=6: 22 mod 6 = 4 ≠ 2 = 32 mod 6
m=7: 22 mod 7 = 1 ≠ 4 = 32 mod 7
m=8: 22 mod 8 = 6 ≠ 0 = 32 mod 8
m=9: 22 mod 9 = 4 ≠ 5 = 32 mod 9
m=10: 22 mod 10 = 2 = 2 = 32 mod 10
m=11: 22 mod 11 = 0 ≠ 10 = 32 mod 11
m=12: 22 mod 12 = 10 ≠ 8 = 32 mod 12
m=13: 22 mod 13 = 9 ≠ 6 = 32 mod 13
m=14: 22 mod 14 = 8 ≠ 4 = 32 mod 14
m=15: 22 mod 15 = 7 ≠ 2 = 32 mod 15
m=16: 22 mod 16 = 6 ≠ 0 = 32 mod 16
m=17: 22 mod 17 = 5 ≠ 15 = 32 mod 17
m=18: 22 mod 18 = 4 ≠ 14 = 32 mod 18
m=19: 22 mod 19 = 3 ≠ 13 = 32 mod 19
m=20: 22 mod 20 = 2 ≠ 12 = 32 mod 20
m=21: 22 mod 21 = 1 ≠ 11 = 32 mod 21
m=22: 22 mod 22 = 0 ≠ 10 = 32 mod 22
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 (32 - 22) = 10 bestimmen:
die gesuchten Zahlen sind somit:
2; 5; 10
