Aufgabenbeispiele von MGK Klasse 9
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einfache Modulo Aufgabe
Beispiel:
Bestimme (die kleinste natürliche Zahl für die gilt:) 84 mod 4.
Das nächst kleinere Vielfache von 4 ist 84, weil ja 21 ⋅ 4 = 84 ist.
Also bleibt als Rest eben noch 84 - 84 = 0.
Somit gilt: 84 mod 4 ≡ 0.
Modulo in einem Intervall
Beispiel:
Bestimme eine Zahl n zwischen 30 und 39 für die gilt n ≡ 52 mod 3.
Das nächst kleinere Vielfache von 3 ist 51, weil ja 17 ⋅ 3 = 51 ist.
Also bleibt als Rest eben noch 52 - 51 = 1.
Somit gilt: 52 mod 3 ≡ 1.
Wir suchen also eine Zahl zwischen 30 und 39 für die gilt: n ≡ 1 mod 3.
Dazu suchen wir erstmal ein Vielfaches von 3 in der Nähe von 30, z.B. 30 = 10 ⋅ 3
Jetzt muss die gesuchte Zahl ja aber nicht ≡ 0 mod 3 , sondern ≡ 1 mod 3 sein, also addieren wir noch 1 auf die 30 und erhalten so 31.
Somit gilt: 31 ≡ 52 ≡ 1 mod 3.
Modulo addieren
Beispiel:
Berechne ohne WTR: (315 - 86) mod 8.
Um längere Rechnungen zu vermeiden, rechnen wir:
(315 - 86) mod 8 ≡ (315 mod 8 - 86 mod 8) mod 8.
315 mod 8 ≡ 3 mod 8 kann man relativ leicht bestimmen, weil ja 315
= 320
86 mod 8 ≡ 6 mod 8 kann man relativ leicht bestimmen, weil ja 86
= 80
Somit gilt:
(315 - 86) mod 8 ≡ (3 - 6) mod 8 ≡ -3 mod 8 ≡ 5 mod 8.
Modulo multiplizieren
Beispiel:
Berechne ohne WTR: (63 ⋅ 79) mod 9.
Um längere Rechnungen zu vermeiden, rechnen wir:
(63 ⋅ 79) mod 9 ≡ (63 mod 9 ⋅ 79 mod 9) mod 9.
63 mod 9 ≡ 0 mod 9 kann man relativ leicht bestimmen, weil ja 63 = 63 + 0 = 7 ⋅ 9 + 0 ist.
79 mod 9 ≡ 7 mod 9 kann man relativ leicht bestimmen, weil ja 79 = 72 + 7 = 8 ⋅ 9 + 7 ist.
Somit gilt:
(63 ⋅ 79) mod 9 ≡ (0 ⋅ 7) mod 9 ≡ 0 mod 9.
gemeinsame Modulos finden
Beispiel:
Finde alle natürlichen Zahlen m ≥ 2, für die gilt :
28 mod m = 38 mod m.
1. (etwas umständliche) Möglichkeit:
Wir probieren einfach alle natürliche Zahlen m<= 28 aus, ob zufällig 28 mod m = 38 mod m gilt:
m=2: 28 mod 2 = 0 = 0 = 38 mod 2
m=3: 28 mod 3 = 1 ≠ 2 = 38 mod 3
m=4: 28 mod 4 = 0 ≠ 2 = 38 mod 4
m=5: 28 mod 5 = 3 = 3 = 38 mod 5
m=6: 28 mod 6 = 4 ≠ 2 = 38 mod 6
m=7: 28 mod 7 = 0 ≠ 3 = 38 mod 7
m=8: 28 mod 8 = 4 ≠ 6 = 38 mod 8
m=9: 28 mod 9 = 1 ≠ 2 = 38 mod 9
m=10: 28 mod 10 = 8 = 8 = 38 mod 10
m=11: 28 mod 11 = 6 ≠ 5 = 38 mod 11
m=12: 28 mod 12 = 4 ≠ 2 = 38 mod 12
m=13: 28 mod 13 = 2 ≠ 12 = 38 mod 13
m=14: 28 mod 14 = 0 ≠ 10 = 38 mod 14
m=15: 28 mod 15 = 13 ≠ 8 = 38 mod 15
m=16: 28 mod 16 = 12 ≠ 6 = 38 mod 16
m=17: 28 mod 17 = 11 ≠ 4 = 38 mod 17
m=18: 28 mod 18 = 10 ≠ 2 = 38 mod 18
m=19: 28 mod 19 = 9 ≠ 0 = 38 mod 19
m=20: 28 mod 20 = 8 ≠ 18 = 38 mod 20
m=21: 28 mod 21 = 7 ≠ 17 = 38 mod 21
m=22: 28 mod 22 = 6 ≠ 16 = 38 mod 22
m=23: 28 mod 23 = 5 ≠ 15 = 38 mod 23
m=24: 28 mod 24 = 4 ≠ 14 = 38 mod 24
m=25: 28 mod 25 = 3 ≠ 13 = 38 mod 25
m=26: 28 mod 26 = 2 ≠ 12 = 38 mod 26
m=27: 28 mod 27 = 1 ≠ 11 = 38 mod 27
m=28: 28 mod 28 = 0 ≠ 10 = 38 mod 28
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 (38 - 28) = 10 bestimmen:
die gesuchten Zahlen sind somit:
2; 5; 10
