Aufgabenbeispiele von MGK Klasse 9
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einfache Modulo Aufgabe
Beispiel:
Bestimme (die kleinste natürliche Zahl für die gilt:) 87 mod 10.
Das nächst kleinere Vielfache von 10 ist 80, weil ja 8 ⋅ 10 = 80 ist.
Also bleibt als Rest eben noch 87 - 80 = 7.
Somit gilt: 87 mod 10 ≡ 7.
Modulo in einem Intervall
Beispiel:
Bestimme eine Zahl n zwischen 60 und 69 für die gilt n ≡ 90 mod 4.
Das nächst kleinere Vielfache von 4 ist 88, weil ja 22 ⋅ 4 = 88 ist.
Also bleibt als Rest eben noch 90 - 88 = 2.
Somit gilt: 90 mod 4 ≡ 2.
Wir suchen also eine Zahl zwischen 60 und 69 für die gilt: n ≡ 2 mod 4.
Dazu suchen wir erstmal ein Vielfaches von 4 in der Nähe von 60, z.B. 60 = 15 ⋅ 4
Jetzt muss die gesuchte Zahl ja aber nicht ≡ 0 mod 4 , sondern ≡ 2 mod 4 sein, also addieren wir noch 2 auf die 60 und erhalten so 62.
Somit gilt: 62 ≡ 90 ≡ 2 mod 4.
Modulo addieren
Beispiel:
Berechne ohne WTR: (31999 + 40001) mod 8.
Um längere Rechnungen zu vermeiden, rechnen wir:
(31999 + 40001) mod 8 ≡ (31999 mod 8 + 40001 mod 8) mod 8.
31999 mod 8 ≡ 7 mod 8 kann man relativ leicht bestimmen, weil ja 31999
= 31000
40001 mod 8 ≡ 1 mod 8 kann man relativ leicht bestimmen, weil ja 40001
= 40000
Somit gilt:
(31999 + 40001) mod 8 ≡ (7 + 1) mod 8 ≡ 8 mod 8 ≡ 0 mod 8.
Modulo multiplizieren
Beispiel:
Berechne ohne WTR: (97 ⋅ 59) mod 7.
Um längere Rechnungen zu vermeiden, rechnen wir:
(97 ⋅ 59) mod 7 ≡ (97 mod 7 ⋅ 59 mod 7) mod 7.
97 mod 7 ≡ 6 mod 7 kann man relativ leicht bestimmen, weil ja 97 = 91 + 6 = 13 ⋅ 7 + 6 ist.
59 mod 7 ≡ 3 mod 7 kann man relativ leicht bestimmen, weil ja 59 = 56 + 3 = 8 ⋅ 7 + 3 ist.
Somit gilt:
(97 ⋅ 59) mod 7 ≡ (6 ⋅ 3) mod 7 ≡ 18 mod 7 ≡ 4 mod 7.
gemeinsame Modulos finden
Beispiel:
Finde alle natürlichen Zahlen m ≥ 2, für die gilt :
24 mod m = 33 mod m.
1. (etwas umständliche) Möglichkeit:
Wir probieren einfach alle natürliche Zahlen m<= 24 aus, ob zufällig 24 mod m = 33 mod m gilt:
m=2: 24 mod 2 = 0 ≠ 1 = 33 mod 2
m=3: 24 mod 3 = 0 = 0 = 33 mod 3
m=4: 24 mod 4 = 0 ≠ 1 = 33 mod 4
m=5: 24 mod 5 = 4 ≠ 3 = 33 mod 5
m=6: 24 mod 6 = 0 ≠ 3 = 33 mod 6
m=7: 24 mod 7 = 3 ≠ 5 = 33 mod 7
m=8: 24 mod 8 = 0 ≠ 1 = 33 mod 8
m=9: 24 mod 9 = 6 = 6 = 33 mod 9
m=10: 24 mod 10 = 4 ≠ 3 = 33 mod 10
m=11: 24 mod 11 = 2 ≠ 0 = 33 mod 11
m=12: 24 mod 12 = 0 ≠ 9 = 33 mod 12
m=13: 24 mod 13 = 11 ≠ 7 = 33 mod 13
m=14: 24 mod 14 = 10 ≠ 5 = 33 mod 14
m=15: 24 mod 15 = 9 ≠ 3 = 33 mod 15
m=16: 24 mod 16 = 8 ≠ 1 = 33 mod 16
m=17: 24 mod 17 = 7 ≠ 16 = 33 mod 17
m=18: 24 mod 18 = 6 ≠ 15 = 33 mod 18
m=19: 24 mod 19 = 5 ≠ 14 = 33 mod 19
m=20: 24 mod 20 = 4 ≠ 13 = 33 mod 20
m=21: 24 mod 21 = 3 ≠ 12 = 33 mod 21
m=22: 24 mod 22 = 2 ≠ 11 = 33 mod 22
m=23: 24 mod 23 = 1 ≠ 10 = 33 mod 23
m=24: 24 mod 24 = 0 ≠ 9 = 33 mod 24
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 (33 - 24) = 9 bestimmen:
die gesuchten Zahlen sind somit:
3; 9
