Aufgabenbeispiele von MGK Klasse 9

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einfache Modulo Aufgabe

Beispiel:

Bestimme (die kleinste natürliche Zahl für die gilt:) 97 mod 6.

Lösung einblenden

Das nächst kleinere Vielfache von 6 ist 96, weil ja 16 ⋅ 6 = 96 ist.

Also bleibt als Rest eben noch 97 - 96 = 1.

Somit gilt: 97 mod 6 ≡ 1.

Modulo in einem Intervall

Beispiel:

Bestimme eine Zahl n zwischen 50 und 59 für die gilt n ≡ 73 mod 5.

Lösung einblenden

Das nächst kleinere Vielfache von 5 ist 70, weil ja 14 ⋅ 5 = 70 ist.

Also bleibt als Rest eben noch 73 - 70 = 3.

Somit gilt: 73 mod 5 ≡ 3.

Wir suchen also eine Zahl zwischen 50 und 59 für die gilt: n ≡ 3 mod 5.

Dazu suchen wir erstmal ein Vielfaches von 5 in der Nähe von 50, z.B. 50 = 10 ⋅ 5

Jetzt muss die gesuchte Zahl ja aber nicht ≡ 0 mod 5 , sondern ≡ 3 mod 5 sein, also addieren wir noch 3 auf die 50 und erhalten so 53.

Somit gilt: 53 ≡ 73 ≡ 3 mod 5.

Modulo addieren

Beispiel:

Berechne ohne WTR: (177 + 24000) mod 6.

Lösung einblenden

Um längere Rechnungen zu vermeiden, rechnen wir:

(177 + 24000) mod 6 ≡ (177 mod 6 + 24000 mod 6) mod 6.

177 mod 6 ≡ 3 mod 6 kann man relativ leicht bestimmen, weil ja 177 = 180-3 = 6 ⋅ 30 -3 = 6 ⋅ 30 - 6 + 3.

24000 mod 6 ≡ 0 mod 6 kann man relativ leicht bestimmen, weil ja 24000 = 24000+0 = 6 ⋅ 4000 +0.

Somit gilt:

(177 + 24000) mod 6 ≡ (3 + 0) mod 6 ≡ 3 mod 6.

Modulo multiplizieren

Beispiel:

Berechne ohne WTR: (41 ⋅ 18) mod 8.

Lösung einblenden

Um längere Rechnungen zu vermeiden, rechnen wir:

(41 ⋅ 18) mod 8 ≡ (41 mod 8 ⋅ 18 mod 8) mod 8.

41 mod 8 ≡ 1 mod 8 kann man relativ leicht bestimmen, weil ja 41 = 40 + 1 = 5 ⋅ 8 + 1 ist.

18 mod 8 ≡ 2 mod 8 kann man relativ leicht bestimmen, weil ja 18 = 16 + 2 = 2 ⋅ 8 + 2 ist.

Somit gilt:

(41 ⋅ 18) mod 8 ≡ (1 ⋅ 2) mod 8 ≡ 2 mod 8.

gemeinsame Modulos finden

Beispiel:

Finde alle natürlichen Zahlen m ≥ 2, für die gilt :
33 mod m = 45 mod m.

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1. (etwas umständliche) Möglichkeit:

Wir probieren einfach alle natürliche Zahlen m<= 33 aus, ob zufällig 33 mod m = 45 mod m gilt:

m=2: 33 mod 2 = 1 = 1 = 45 mod 2

m=3: 33 mod 3 = 0 = 0 = 45 mod 3

m=4: 33 mod 4 = 1 = 1 = 45 mod 4

m=5: 33 mod 5 = 3 ≠ 0 = 45 mod 5

m=6: 33 mod 6 = 3 = 3 = 45 mod 6

m=7: 33 mod 7 = 5 ≠ 3 = 45 mod 7

m=8: 33 mod 8 = 1 ≠ 5 = 45 mod 8

m=9: 33 mod 9 = 6 ≠ 0 = 45 mod 9

m=10: 33 mod 10 = 3 ≠ 5 = 45 mod 10

m=11: 33 mod 11 = 0 ≠ 1 = 45 mod 11

m=12: 33 mod 12 = 9 = 9 = 45 mod 12

m=13: 33 mod 13 = 7 ≠ 6 = 45 mod 13

m=14: 33 mod 14 = 5 ≠ 3 = 45 mod 14

m=15: 33 mod 15 = 3 ≠ 0 = 45 mod 15

m=16: 33 mod 16 = 1 ≠ 13 = 45 mod 16

m=17: 33 mod 17 = 16 ≠ 11 = 45 mod 17

m=18: 33 mod 18 = 15 ≠ 9 = 45 mod 18

m=19: 33 mod 19 = 14 ≠ 7 = 45 mod 19

m=20: 33 mod 20 = 13 ≠ 5 = 45 mod 20

m=21: 33 mod 21 = 12 ≠ 3 = 45 mod 21

m=22: 33 mod 22 = 11 ≠ 1 = 45 mod 22

m=23: 33 mod 23 = 10 ≠ 22 = 45 mod 23

m=24: 33 mod 24 = 9 ≠ 21 = 45 mod 24

m=25: 33 mod 25 = 8 ≠ 20 = 45 mod 25

m=26: 33 mod 26 = 7 ≠ 19 = 45 mod 26

m=27: 33 mod 27 = 6 ≠ 18 = 45 mod 27

m=28: 33 mod 28 = 5 ≠ 17 = 45 mod 28

m=29: 33 mod 29 = 4 ≠ 16 = 45 mod 29

m=30: 33 mod 30 = 3 ≠ 15 = 45 mod 30

m=31: 33 mod 31 = 2 ≠ 14 = 45 mod 31

m=32: 33 mod 32 = 1 ≠ 13 = 45 mod 32

m=33: 33 mod 33 = 0 ≠ 12 = 45 mod 33

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 (45 - 33) = 12 bestimmen:

die gesuchten Zahlen sind somit:

2; 3; 4; 6; 12