Aufgabenbeispiele von MGK Klasse 9
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einfache Modulo Aufgabe
Beispiel:
Bestimme (die kleinste natürliche Zahl für die gilt:) 16 mod 7.
Das nächst kleinere Vielfache von 7 ist 14, weil ja 2 ⋅ 7 = 14 ist.
Also bleibt als Rest eben noch 16 - 14 = 2.
Somit gilt: 16 mod 7 ≡ 2.
Modulo in einem Intervall
Beispiel:
Bestimme eine Zahl n zwischen 60 und 69 für die gilt n ≡ 34 mod 3.
Das nächst kleinere Vielfache von 3 ist 33, weil ja 11 ⋅ 3 = 33 ist.
Also bleibt als Rest eben noch 34 - 33 = 1.
Somit gilt: 34 mod 3 ≡ 1.
Wir suchen also eine Zahl zwischen 60 und 69 für die gilt: n ≡ 1 mod 3.
Dazu suchen wir erstmal ein Vielfaches von 3 in der Nähe von 60, z.B. 60 = 20 ⋅ 3
Jetzt muss die gesuchte Zahl ja aber nicht ≡ 0 mod 3 , sondern ≡ 1 mod 3 sein, also addieren wir noch 1 auf die 60 und erhalten so 61.
Somit gilt: 61 ≡ 34 ≡ 1 mod 3.
Modulo addieren
Beispiel:
Berechne ohne WTR: (3495 - 136) mod 7.
Um längere Rechnungen zu vermeiden, rechnen wir:
(3495 - 136) mod 7 ≡ (3495 mod 7 - 136 mod 7) mod 7.
3495 mod 7 ≡ 2 mod 7 kann man relativ leicht bestimmen, weil ja 3495
= 3500
136 mod 7 ≡ 3 mod 7 kann man relativ leicht bestimmen, weil ja 136
= 140
Somit gilt:
(3495 - 136) mod 7 ≡ (2 - 3) mod 7 ≡ -1 mod 7 ≡ 6 mod 7.
Modulo multiplizieren
Beispiel:
Berechne ohne WTR: (44 ⋅ 82) mod 4.
Um längere Rechnungen zu vermeiden, rechnen wir:
(44 ⋅ 82) mod 4 ≡ (44 mod 4 ⋅ 82 mod 4) mod 4.
44 mod 4 ≡ 0 mod 4 kann man relativ leicht bestimmen, weil ja 44 = 44 + 0 = 11 ⋅ 4 + 0 ist.
82 mod 4 ≡ 2 mod 4 kann man relativ leicht bestimmen, weil ja 82 = 80 + 2 = 20 ⋅ 4 + 2 ist.
Somit gilt:
(44 ⋅ 82) mod 4 ≡ (0 ⋅ 2) mod 4 ≡ 0 mod 4.
gemeinsame Modulos finden
Beispiel:
Finde alle natürlichen Zahlen m ≥ 2, für die gilt :
45 mod m = 63 mod m.
1. (etwas umständliche) Möglichkeit:
Wir probieren einfach alle natürliche Zahlen m<= 45 aus, ob zufällig 45 mod m = 63 mod m gilt:
m=2: 45 mod 2 = 1 = 1 = 63 mod 2
m=3: 45 mod 3 = 0 = 0 = 63 mod 3
m=4: 45 mod 4 = 1 ≠ 3 = 63 mod 4
m=5: 45 mod 5 = 0 ≠ 3 = 63 mod 5
m=6: 45 mod 6 = 3 = 3 = 63 mod 6
m=7: 45 mod 7 = 3 ≠ 0 = 63 mod 7
m=8: 45 mod 8 = 5 ≠ 7 = 63 mod 8
m=9: 45 mod 9 = 0 = 0 = 63 mod 9
m=10: 45 mod 10 = 5 ≠ 3 = 63 mod 10
m=11: 45 mod 11 = 1 ≠ 8 = 63 mod 11
m=12: 45 mod 12 = 9 ≠ 3 = 63 mod 12
m=13: 45 mod 13 = 6 ≠ 11 = 63 mod 13
m=14: 45 mod 14 = 3 ≠ 7 = 63 mod 14
m=15: 45 mod 15 = 0 ≠ 3 = 63 mod 15
m=16: 45 mod 16 = 13 ≠ 15 = 63 mod 16
m=17: 45 mod 17 = 11 ≠ 12 = 63 mod 17
m=18: 45 mod 18 = 9 = 9 = 63 mod 18
m=19: 45 mod 19 = 7 ≠ 6 = 63 mod 19
m=20: 45 mod 20 = 5 ≠ 3 = 63 mod 20
m=21: 45 mod 21 = 3 ≠ 0 = 63 mod 21
m=22: 45 mod 22 = 1 ≠ 19 = 63 mod 22
m=23: 45 mod 23 = 22 ≠ 17 = 63 mod 23
m=24: 45 mod 24 = 21 ≠ 15 = 63 mod 24
m=25: 45 mod 25 = 20 ≠ 13 = 63 mod 25
m=26: 45 mod 26 = 19 ≠ 11 = 63 mod 26
m=27: 45 mod 27 = 18 ≠ 9 = 63 mod 27
m=28: 45 mod 28 = 17 ≠ 7 = 63 mod 28
m=29: 45 mod 29 = 16 ≠ 5 = 63 mod 29
m=30: 45 mod 30 = 15 ≠ 3 = 63 mod 30
m=31: 45 mod 31 = 14 ≠ 1 = 63 mod 31
m=32: 45 mod 32 = 13 ≠ 31 = 63 mod 32
m=33: 45 mod 33 = 12 ≠ 30 = 63 mod 33
m=34: 45 mod 34 = 11 ≠ 29 = 63 mod 34
m=35: 45 mod 35 = 10 ≠ 28 = 63 mod 35
m=36: 45 mod 36 = 9 ≠ 27 = 63 mod 36
m=37: 45 mod 37 = 8 ≠ 26 = 63 mod 37
m=38: 45 mod 38 = 7 ≠ 25 = 63 mod 38
m=39: 45 mod 39 = 6 ≠ 24 = 63 mod 39
m=40: 45 mod 40 = 5 ≠ 23 = 63 mod 40
m=41: 45 mod 41 = 4 ≠ 22 = 63 mod 41
m=42: 45 mod 42 = 3 ≠ 21 = 63 mod 42
m=43: 45 mod 43 = 2 ≠ 20 = 63 mod 43
m=44: 45 mod 44 = 1 ≠ 19 = 63 mod 44
m=45: 45 mod 45 = 0 ≠ 18 = 63 mod 45
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 (63 - 45) = 18 bestimmen:
die gesuchten Zahlen sind somit:
2; 3; 6; 9; 18
