Aufgabenbeispiele von MGK Klasse 9
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einfache Modulo Aufgabe
Beispiel:
Bestimme (die kleinste natürliche Zahl für die gilt:) 55 mod 6.
Das nächst kleinere Vielfache von 6 ist 54, weil ja 9 ⋅ 6 = 54 ist.
Also bleibt als Rest eben noch 55 - 54 = 1.
Somit gilt: 55 mod 6 ≡ 1.
Modulo in einem Intervall
Beispiel:
Bestimme eine Zahl n zwischen 40 und 49 für die gilt n ≡ 61 mod 4.
Das nächst kleinere Vielfache von 4 ist 60, weil ja 15 ⋅ 4 = 60 ist.
Also bleibt als Rest eben noch 61 - 60 = 1.
Somit gilt: 61 mod 4 ≡ 1.
Wir suchen also eine Zahl zwischen 40 und 49 für die gilt: n ≡ 1 mod 4.
Dazu suchen wir erstmal ein Vielfaches von 4 in der Nähe von 40, z.B. 40 = 10 ⋅ 4
Jetzt muss die gesuchte Zahl ja aber nicht ≡ 0 mod 4 , sondern ≡ 1 mod 4 sein, also addieren wir noch 1 auf die 40 und erhalten so 41.
Somit gilt: 41 ≡ 61 ≡ 1 mod 4.
Modulo addieren
Beispiel:
Berechne ohne WTR: (600 - 303) mod 6.
Um längere Rechnungen zu vermeiden, rechnen wir:
(600 - 303) mod 6 ≡ (600 mod 6 - 303 mod 6) mod 6.
600 mod 6 ≡ 0 mod 6 kann man relativ leicht bestimmen, weil ja 600
= 600
303 mod 6 ≡ 3 mod 6 kann man relativ leicht bestimmen, weil ja 303
= 300
Somit gilt:
(600 - 303) mod 6 ≡ (0 - 3) mod 6 ≡ -3 mod 6 ≡ 3 mod 6.
Modulo multiplizieren
Beispiel:
Berechne ohne WTR: (86 ⋅ 29) mod 9.
Um längere Rechnungen zu vermeiden, rechnen wir:
(86 ⋅ 29) mod 9 ≡ (86 mod 9 ⋅ 29 mod 9) mod 9.
86 mod 9 ≡ 5 mod 9 kann man relativ leicht bestimmen, weil ja 86 = 81 + 5 = 9 ⋅ 9 + 5 ist.
29 mod 9 ≡ 2 mod 9 kann man relativ leicht bestimmen, weil ja 29 = 27 + 2 = 3 ⋅ 9 + 2 ist.
Somit gilt:
(86 ⋅ 29) mod 9 ≡ (5 ⋅ 2) mod 9 ≡ 10 mod 9 ≡ 1 mod 9.
gemeinsame Modulos finden
Beispiel:
Finde alle natürlichen Zahlen m ≥ 2, für die gilt :
155 mod m = 230 mod m.
1. (etwas umständliche) Möglichkeit:
Wir probieren einfach alle natürliche Zahlen m<= 155 aus, ob zufällig 155 mod m = 230 mod m gilt:
m=2: 155 mod 2 = 1 ≠ 0 = 230 mod 2
m=3: 155 mod 3 = 2 = 2 = 230 mod 3
m=4: 155 mod 4 = 3 ≠ 2 = 230 mod 4
m=5: 155 mod 5 = 0 = 0 = 230 mod 5
m=6: 155 mod 6 = 5 ≠ 2 = 230 mod 6
m=7: 155 mod 7 = 1 ≠ 6 = 230 mod 7
m=8: 155 mod 8 = 3 ≠ 6 = 230 mod 8
m=9: 155 mod 9 = 2 ≠ 5 = 230 mod 9
m=10: 155 mod 10 = 5 ≠ 0 = 230 mod 10
m=11: 155 mod 11 = 1 ≠ 10 = 230 mod 11
m=12: 155 mod 12 = 11 ≠ 2 = 230 mod 12
m=13: 155 mod 13 = 12 ≠ 9 = 230 mod 13
m=14: 155 mod 14 = 1 ≠ 6 = 230 mod 14
m=15: 155 mod 15 = 5 = 5 = 230 mod 15
m=16: 155 mod 16 = 11 ≠ 6 = 230 mod 16
m=17: 155 mod 17 = 2 ≠ 9 = 230 mod 17
m=18: 155 mod 18 = 11 ≠ 14 = 230 mod 18
m=19: 155 mod 19 = 3 ≠ 2 = 230 mod 19
m=20: 155 mod 20 = 15 ≠ 10 = 230 mod 20
m=21: 155 mod 21 = 8 ≠ 20 = 230 mod 21
m=22: 155 mod 22 = 1 ≠ 10 = 230 mod 22
m=23: 155 mod 23 = 17 ≠ 0 = 230 mod 23
m=24: 155 mod 24 = 11 ≠ 14 = 230 mod 24
m=25: 155 mod 25 = 5 = 5 = 230 mod 25
m=26: 155 mod 26 = 25 ≠ 22 = 230 mod 26
m=27: 155 mod 27 = 20 ≠ 14 = 230 mod 27
m=28: 155 mod 28 = 15 ≠ 6 = 230 mod 28
m=29: 155 mod 29 = 10 ≠ 27 = 230 mod 29
m=30: 155 mod 30 = 5 ≠ 20 = 230 mod 30
m=31: 155 mod 31 = 0 ≠ 13 = 230 mod 31
m=32: 155 mod 32 = 27 ≠ 6 = 230 mod 32
m=33: 155 mod 33 = 23 ≠ 32 = 230 mod 33
m=34: 155 mod 34 = 19 ≠ 26 = 230 mod 34
m=35: 155 mod 35 = 15 ≠ 20 = 230 mod 35
m=36: 155 mod 36 = 11 ≠ 14 = 230 mod 36
m=37: 155 mod 37 = 7 ≠ 8 = 230 mod 37
m=38: 155 mod 38 = 3 ≠ 2 = 230 mod 38
m=39: 155 mod 39 = 38 ≠ 35 = 230 mod 39
m=40: 155 mod 40 = 35 ≠ 30 = 230 mod 40
m=41: 155 mod 41 = 32 ≠ 25 = 230 mod 41
m=42: 155 mod 42 = 29 ≠ 20 = 230 mod 42
m=43: 155 mod 43 = 26 ≠ 15 = 230 mod 43
m=44: 155 mod 44 = 23 ≠ 10 = 230 mod 44
m=45: 155 mod 45 = 20 ≠ 5 = 230 mod 45
m=46: 155 mod 46 = 17 ≠ 0 = 230 mod 46
m=47: 155 mod 47 = 14 ≠ 42 = 230 mod 47
m=48: 155 mod 48 = 11 ≠ 38 = 230 mod 48
m=49: 155 mod 49 = 8 ≠ 34 = 230 mod 49
m=50: 155 mod 50 = 5 ≠ 30 = 230 mod 50
m=51: 155 mod 51 = 2 ≠ 26 = 230 mod 51
m=52: 155 mod 52 = 51 ≠ 22 = 230 mod 52
m=53: 155 mod 53 = 49 ≠ 18 = 230 mod 53
m=54: 155 mod 54 = 47 ≠ 14 = 230 mod 54
m=55: 155 mod 55 = 45 ≠ 10 = 230 mod 55
m=56: 155 mod 56 = 43 ≠ 6 = 230 mod 56
m=57: 155 mod 57 = 41 ≠ 2 = 230 mod 57
m=58: 155 mod 58 = 39 ≠ 56 = 230 mod 58
m=59: 155 mod 59 = 37 ≠ 53 = 230 mod 59
m=60: 155 mod 60 = 35 ≠ 50 = 230 mod 60
m=61: 155 mod 61 = 33 ≠ 47 = 230 mod 61
m=62: 155 mod 62 = 31 ≠ 44 = 230 mod 62
m=63: 155 mod 63 = 29 ≠ 41 = 230 mod 63
m=64: 155 mod 64 = 27 ≠ 38 = 230 mod 64
m=65: 155 mod 65 = 25 ≠ 35 = 230 mod 65
m=66: 155 mod 66 = 23 ≠ 32 = 230 mod 66
m=67: 155 mod 67 = 21 ≠ 29 = 230 mod 67
m=68: 155 mod 68 = 19 ≠ 26 = 230 mod 68
m=69: 155 mod 69 = 17 ≠ 23 = 230 mod 69
m=70: 155 mod 70 = 15 ≠ 20 = 230 mod 70
m=71: 155 mod 71 = 13 ≠ 17 = 230 mod 71
m=72: 155 mod 72 = 11 ≠ 14 = 230 mod 72
m=73: 155 mod 73 = 9 ≠ 11 = 230 mod 73
m=74: 155 mod 74 = 7 ≠ 8 = 230 mod 74
m=75: 155 mod 75 = 5 = 5 = 230 mod 75
m=76: 155 mod 76 = 3 ≠ 2 = 230 mod 76
m=77: 155 mod 77 = 1 ≠ 76 = 230 mod 77
m=78: 155 mod 78 = 77 ≠ 74 = 230 mod 78
m=79: 155 mod 79 = 76 ≠ 72 = 230 mod 79
m=80: 155 mod 80 = 75 ≠ 70 = 230 mod 80
m=81: 155 mod 81 = 74 ≠ 68 = 230 mod 81
m=82: 155 mod 82 = 73 ≠ 66 = 230 mod 82
m=83: 155 mod 83 = 72 ≠ 64 = 230 mod 83
m=84: 155 mod 84 = 71 ≠ 62 = 230 mod 84
m=85: 155 mod 85 = 70 ≠ 60 = 230 mod 85
m=86: 155 mod 86 = 69 ≠ 58 = 230 mod 86
m=87: 155 mod 87 = 68 ≠ 56 = 230 mod 87
m=88: 155 mod 88 = 67 ≠ 54 = 230 mod 88
m=89: 155 mod 89 = 66 ≠ 52 = 230 mod 89
m=90: 155 mod 90 = 65 ≠ 50 = 230 mod 90
m=91: 155 mod 91 = 64 ≠ 48 = 230 mod 91
m=92: 155 mod 92 = 63 ≠ 46 = 230 mod 92
m=93: 155 mod 93 = 62 ≠ 44 = 230 mod 93
m=94: 155 mod 94 = 61 ≠ 42 = 230 mod 94
m=95: 155 mod 95 = 60 ≠ 40 = 230 mod 95
m=96: 155 mod 96 = 59 ≠ 38 = 230 mod 96
m=97: 155 mod 97 = 58 ≠ 36 = 230 mod 97
m=98: 155 mod 98 = 57 ≠ 34 = 230 mod 98
m=99: 155 mod 99 = 56 ≠ 32 = 230 mod 99
m=100: 155 mod 100 = 55 ≠ 30 = 230 mod 100
m=101: 155 mod 101 = 54 ≠ 28 = 230 mod 101
m=102: 155 mod 102 = 53 ≠ 26 = 230 mod 102
m=103: 155 mod 103 = 52 ≠ 24 = 230 mod 103
m=104: 155 mod 104 = 51 ≠ 22 = 230 mod 104
m=105: 155 mod 105 = 50 ≠ 20 = 230 mod 105
m=106: 155 mod 106 = 49 ≠ 18 = 230 mod 106
m=107: 155 mod 107 = 48 ≠ 16 = 230 mod 107
m=108: 155 mod 108 = 47 ≠ 14 = 230 mod 108
m=109: 155 mod 109 = 46 ≠ 12 = 230 mod 109
m=110: 155 mod 110 = 45 ≠ 10 = 230 mod 110
m=111: 155 mod 111 = 44 ≠ 8 = 230 mod 111
m=112: 155 mod 112 = 43 ≠ 6 = 230 mod 112
m=113: 155 mod 113 = 42 ≠ 4 = 230 mod 113
m=114: 155 mod 114 = 41 ≠ 2 = 230 mod 114
m=115: 155 mod 115 = 40 ≠ 0 = 230 mod 115
m=116: 155 mod 116 = 39 ≠ 114 = 230 mod 116
m=117: 155 mod 117 = 38 ≠ 113 = 230 mod 117
m=118: 155 mod 118 = 37 ≠ 112 = 230 mod 118
m=119: 155 mod 119 = 36 ≠ 111 = 230 mod 119
m=120: 155 mod 120 = 35 ≠ 110 = 230 mod 120
m=121: 155 mod 121 = 34 ≠ 109 = 230 mod 121
m=122: 155 mod 122 = 33 ≠ 108 = 230 mod 122
m=123: 155 mod 123 = 32 ≠ 107 = 230 mod 123
m=124: 155 mod 124 = 31 ≠ 106 = 230 mod 124
m=125: 155 mod 125 = 30 ≠ 105 = 230 mod 125
m=126: 155 mod 126 = 29 ≠ 104 = 230 mod 126
m=127: 155 mod 127 = 28 ≠ 103 = 230 mod 127
m=128: 155 mod 128 = 27 ≠ 102 = 230 mod 128
m=129: 155 mod 129 = 26 ≠ 101 = 230 mod 129
m=130: 155 mod 130 = 25 ≠ 100 = 230 mod 130
m=131: 155 mod 131 = 24 ≠ 99 = 230 mod 131
m=132: 155 mod 132 = 23 ≠ 98 = 230 mod 132
m=133: 155 mod 133 = 22 ≠ 97 = 230 mod 133
m=134: 155 mod 134 = 21 ≠ 96 = 230 mod 134
m=135: 155 mod 135 = 20 ≠ 95 = 230 mod 135
m=136: 155 mod 136 = 19 ≠ 94 = 230 mod 136
m=137: 155 mod 137 = 18 ≠ 93 = 230 mod 137
m=138: 155 mod 138 = 17 ≠ 92 = 230 mod 138
m=139: 155 mod 139 = 16 ≠ 91 = 230 mod 139
m=140: 155 mod 140 = 15 ≠ 90 = 230 mod 140
m=141: 155 mod 141 = 14 ≠ 89 = 230 mod 141
m=142: 155 mod 142 = 13 ≠ 88 = 230 mod 142
m=143: 155 mod 143 = 12 ≠ 87 = 230 mod 143
m=144: 155 mod 144 = 11 ≠ 86 = 230 mod 144
m=145: 155 mod 145 = 10 ≠ 85 = 230 mod 145
m=146: 155 mod 146 = 9 ≠ 84 = 230 mod 146
m=147: 155 mod 147 = 8 ≠ 83 = 230 mod 147
m=148: 155 mod 148 = 7 ≠ 82 = 230 mod 148
m=149: 155 mod 149 = 6 ≠ 81 = 230 mod 149
m=150: 155 mod 150 = 5 ≠ 80 = 230 mod 150
m=151: 155 mod 151 = 4 ≠ 79 = 230 mod 151
m=152: 155 mod 152 = 3 ≠ 78 = 230 mod 152
m=153: 155 mod 153 = 2 ≠ 77 = 230 mod 153
m=154: 155 mod 154 = 1 ≠ 76 = 230 mod 154
m=155: 155 mod 155 = 0 ≠ 75 = 230 mod 155
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 (230 - 155) = 75 bestimmen:
die gesuchten Zahlen sind somit:
3; 5; 15; 25; 75
