Aufgabenbeispiele von MGK Klasse 9
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einfache Modulo Aufgabe
Beispiel:
Bestimme (die kleinste natürliche Zahl für die gilt:) 58 mod 6.
Das nächst kleinere Vielfache von 6 ist 54, weil ja 9 ⋅ 6 = 54 ist.
Also bleibt als Rest eben noch 58 - 54 = 4.
Somit gilt: 58 mod 6 ≡ 4.
Modulo in einem Intervall
Beispiel:
Bestimme eine Zahl n zwischen 30 und 39 für die gilt n ≡ 40 mod 7.
Das nächst kleinere Vielfache von 7 ist 35, weil ja 5 ⋅ 7 = 35 ist.
Also bleibt als Rest eben noch 40 - 35 = 5.
Somit gilt: 40 mod 7 ≡ 5.
Wir suchen also eine Zahl zwischen 30 und 39 für die gilt: n ≡ 5 mod 7.
Dazu suchen wir erstmal ein Vielfaches von 7 in der Nähe von 30, z.B. 28 = 4 ⋅ 7
Jetzt muss die gesuchte Zahl ja aber nicht ≡ 0 mod 7 , sondern ≡ 5 mod 7 sein, also addieren wir noch 5 auf die 28 und erhalten so 33.
Somit gilt: 33 ≡ 40 ≡ 5 mod 7.
Modulo addieren
Beispiel:
Berechne ohne WTR: (6997 + 35001) mod 7.
Um längere Rechnungen zu vermeiden, rechnen wir:
(6997 + 35001) mod 7 ≡ (6997 mod 7 + 35001 mod 7) mod 7.
6997 mod 7 ≡ 4 mod 7 kann man relativ leicht bestimmen, weil ja 6997
= 7000
35001 mod 7 ≡ 1 mod 7 kann man relativ leicht bestimmen, weil ja 35001
= 35000
Somit gilt:
(6997 + 35001) mod 7 ≡ (4 + 1) mod 7 ≡ 5 mod 7.
Modulo multiplizieren
Beispiel:
Berechne ohne WTR: (46 ⋅ 33) mod 9.
Um längere Rechnungen zu vermeiden, rechnen wir:
(46 ⋅ 33) mod 9 ≡ (46 mod 9 ⋅ 33 mod 9) mod 9.
46 mod 9 ≡ 1 mod 9 kann man relativ leicht bestimmen, weil ja 46 = 45 + 1 = 5 ⋅ 9 + 1 ist.
33 mod 9 ≡ 6 mod 9 kann man relativ leicht bestimmen, weil ja 33 = 27 + 6 = 3 ⋅ 9 + 6 ist.
Somit gilt:
(46 ⋅ 33) mod 9 ≡ (1 ⋅ 6) mod 9 ≡ 6 mod 9.
gemeinsame Modulos finden
Beispiel:
Finde alle natürlichen Zahlen m ≥ 2, für die gilt :
53 mod m = 71 mod m.
1. (etwas umständliche) Möglichkeit:
Wir probieren einfach alle natürliche Zahlen m<= 53 aus, ob zufällig 53 mod m = 71 mod m gilt:
m=2: 53 mod 2 = 1 = 1 = 71 mod 2
m=3: 53 mod 3 = 2 = 2 = 71 mod 3
m=4: 53 mod 4 = 1 ≠ 3 = 71 mod 4
m=5: 53 mod 5 = 3 ≠ 1 = 71 mod 5
m=6: 53 mod 6 = 5 = 5 = 71 mod 6
m=7: 53 mod 7 = 4 ≠ 1 = 71 mod 7
m=8: 53 mod 8 = 5 ≠ 7 = 71 mod 8
m=9: 53 mod 9 = 8 = 8 = 71 mod 9
m=10: 53 mod 10 = 3 ≠ 1 = 71 mod 10
m=11: 53 mod 11 = 9 ≠ 5 = 71 mod 11
m=12: 53 mod 12 = 5 ≠ 11 = 71 mod 12
m=13: 53 mod 13 = 1 ≠ 6 = 71 mod 13
m=14: 53 mod 14 = 11 ≠ 1 = 71 mod 14
m=15: 53 mod 15 = 8 ≠ 11 = 71 mod 15
m=16: 53 mod 16 = 5 ≠ 7 = 71 mod 16
m=17: 53 mod 17 = 2 ≠ 3 = 71 mod 17
m=18: 53 mod 18 = 17 = 17 = 71 mod 18
m=19: 53 mod 19 = 15 ≠ 14 = 71 mod 19
m=20: 53 mod 20 = 13 ≠ 11 = 71 mod 20
m=21: 53 mod 21 = 11 ≠ 8 = 71 mod 21
m=22: 53 mod 22 = 9 ≠ 5 = 71 mod 22
m=23: 53 mod 23 = 7 ≠ 2 = 71 mod 23
m=24: 53 mod 24 = 5 ≠ 23 = 71 mod 24
m=25: 53 mod 25 = 3 ≠ 21 = 71 mod 25
m=26: 53 mod 26 = 1 ≠ 19 = 71 mod 26
m=27: 53 mod 27 = 26 ≠ 17 = 71 mod 27
m=28: 53 mod 28 = 25 ≠ 15 = 71 mod 28
m=29: 53 mod 29 = 24 ≠ 13 = 71 mod 29
m=30: 53 mod 30 = 23 ≠ 11 = 71 mod 30
m=31: 53 mod 31 = 22 ≠ 9 = 71 mod 31
m=32: 53 mod 32 = 21 ≠ 7 = 71 mod 32
m=33: 53 mod 33 = 20 ≠ 5 = 71 mod 33
m=34: 53 mod 34 = 19 ≠ 3 = 71 mod 34
m=35: 53 mod 35 = 18 ≠ 1 = 71 mod 35
m=36: 53 mod 36 = 17 ≠ 35 = 71 mod 36
m=37: 53 mod 37 = 16 ≠ 34 = 71 mod 37
m=38: 53 mod 38 = 15 ≠ 33 = 71 mod 38
m=39: 53 mod 39 = 14 ≠ 32 = 71 mod 39
m=40: 53 mod 40 = 13 ≠ 31 = 71 mod 40
m=41: 53 mod 41 = 12 ≠ 30 = 71 mod 41
m=42: 53 mod 42 = 11 ≠ 29 = 71 mod 42
m=43: 53 mod 43 = 10 ≠ 28 = 71 mod 43
m=44: 53 mod 44 = 9 ≠ 27 = 71 mod 44
m=45: 53 mod 45 = 8 ≠ 26 = 71 mod 45
m=46: 53 mod 46 = 7 ≠ 25 = 71 mod 46
m=47: 53 mod 47 = 6 ≠ 24 = 71 mod 47
m=48: 53 mod 48 = 5 ≠ 23 = 71 mod 48
m=49: 53 mod 49 = 4 ≠ 22 = 71 mod 49
m=50: 53 mod 50 = 3 ≠ 21 = 71 mod 50
m=51: 53 mod 51 = 2 ≠ 20 = 71 mod 51
m=52: 53 mod 52 = 1 ≠ 19 = 71 mod 52
m=53: 53 mod 53 = 0 ≠ 18 = 71 mod 53
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 (71 - 53) = 18 bestimmen:
die gesuchten Zahlen sind somit:
2; 3; 6; 9; 18
