Aufgabenbeispiele von MGK Klasse 9
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einfache Modulo Aufgabe
Beispiel:
Bestimme (die kleinste natürliche Zahl für die gilt:) 25 mod 7.
Das nächst kleinere Vielfache von 7 ist 21, weil ja 3 ⋅ 7 = 21 ist.
Also bleibt als Rest eben noch 25 - 21 = 4.
Somit gilt: 25 mod 7 ≡ 4.
Modulo in einem Intervall
Beispiel:
Bestimme eine Zahl n zwischen 80 und 91 für die gilt n ≡ 66 mod 11.
Das nächst kleinere Vielfache von 11 ist 66, weil ja 6 ⋅ 11 = 66 ist.
Also bleibt als Rest eben noch 66 - 66 = 0.
Somit gilt: 66 mod 11 ≡ 0.
Wir suchen also eine Zahl zwischen 80 und 91 für die gilt: n ≡ 0 mod 11.
Dazu suchen wir einfach ein Vielfaches von 11 in der Nähe von 80, z.B. 88 = 8 ⋅ 11
Somit gilt: 88 ≡ 66 ≡ 0 mod 11.
Modulo addieren
Beispiel:
Berechne ohne WTR: (11996 - 2997) mod 6.
Um längere Rechnungen zu vermeiden, rechnen wir:
(11996 - 2997) mod 6 ≡ (11996 mod 6 - 2997 mod 6) mod 6.
11996 mod 6 ≡ 2 mod 6 kann man relativ leicht bestimmen, weil ja 11996
= 12000
2997 mod 6 ≡ 3 mod 6 kann man relativ leicht bestimmen, weil ja 2997
= 3000
Somit gilt:
(11996 - 2997) mod 6 ≡ (2 - 3) mod 6 ≡ -1 mod 6 ≡ 5 mod 6.
Modulo multiplizieren
Beispiel:
Berechne ohne WTR: (76 ⋅ 88) mod 6.
Um längere Rechnungen zu vermeiden, rechnen wir:
(76 ⋅ 88) mod 6 ≡ (76 mod 6 ⋅ 88 mod 6) mod 6.
76 mod 6 ≡ 4 mod 6 kann man relativ leicht bestimmen, weil ja 76 = 72 + 4 = 12 ⋅ 6 + 4 ist.
88 mod 6 ≡ 4 mod 6 kann man relativ leicht bestimmen, weil ja 88 = 84 + 4 = 14 ⋅ 6 + 4 ist.
Somit gilt:
(76 ⋅ 88) mod 6 ≡ (4 ⋅ 4) mod 6 ≡ 16 mod 6 ≡ 4 mod 6.
gemeinsame Modulos finden
Beispiel:
Finde alle natürlichen Zahlen m ≥ 2, für die gilt :
25 mod m = 37 mod m.
1. (etwas umständliche) Möglichkeit:
Wir probieren einfach alle natürliche Zahlen m<= 25 aus, ob zufällig 25 mod m = 37 mod m gilt:
m=2: 25 mod 2 = 1 = 1 = 37 mod 2
m=3: 25 mod 3 = 1 = 1 = 37 mod 3
m=4: 25 mod 4 = 1 = 1 = 37 mod 4
m=5: 25 mod 5 = 0 ≠ 2 = 37 mod 5
m=6: 25 mod 6 = 1 = 1 = 37 mod 6
m=7: 25 mod 7 = 4 ≠ 2 = 37 mod 7
m=8: 25 mod 8 = 1 ≠ 5 = 37 mod 8
m=9: 25 mod 9 = 7 ≠ 1 = 37 mod 9
m=10: 25 mod 10 = 5 ≠ 7 = 37 mod 10
m=11: 25 mod 11 = 3 ≠ 4 = 37 mod 11
m=12: 25 mod 12 = 1 = 1 = 37 mod 12
m=13: 25 mod 13 = 12 ≠ 11 = 37 mod 13
m=14: 25 mod 14 = 11 ≠ 9 = 37 mod 14
m=15: 25 mod 15 = 10 ≠ 7 = 37 mod 15
m=16: 25 mod 16 = 9 ≠ 5 = 37 mod 16
m=17: 25 mod 17 = 8 ≠ 3 = 37 mod 17
m=18: 25 mod 18 = 7 ≠ 1 = 37 mod 18
m=19: 25 mod 19 = 6 ≠ 18 = 37 mod 19
m=20: 25 mod 20 = 5 ≠ 17 = 37 mod 20
m=21: 25 mod 21 = 4 ≠ 16 = 37 mod 21
m=22: 25 mod 22 = 3 ≠ 15 = 37 mod 22
m=23: 25 mod 23 = 2 ≠ 14 = 37 mod 23
m=24: 25 mod 24 = 1 ≠ 13 = 37 mod 24
m=25: 25 mod 25 = 0 ≠ 12 = 37 mod 25
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 (37 - 25) = 12 bestimmen:
die gesuchten Zahlen sind somit:
2; 3; 4; 6; 12
