Aufgabenbeispiele von MGK Klasse 9
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einfache Modulo Aufgabe
Beispiel:
Bestimme (die kleinste natürliche Zahl für die gilt:) 92 mod 10.
Das nächst kleinere Vielfache von 10 ist 90, weil ja 9 ⋅ 10 = 90 ist.
Also bleibt als Rest eben noch 92 - 90 = 2.
Somit gilt: 92 mod 10 ≡ 2.
Modulo in einem Intervall
Beispiel:
Bestimme eine Zahl n zwischen 70 und 79 für die gilt n ≡ 97 mod 5.
Das nächst kleinere Vielfache von 5 ist 95, weil ja 19 ⋅ 5 = 95 ist.
Also bleibt als Rest eben noch 97 - 95 = 2.
Somit gilt: 97 mod 5 ≡ 2.
Wir suchen also eine Zahl zwischen 70 und 79 für die gilt: n ≡ 2 mod 5.
Dazu suchen wir erstmal ein Vielfaches von 5 in der Nähe von 70, z.B. 70 = 14 ⋅ 5
Jetzt muss die gesuchte Zahl ja aber nicht ≡ 0 mod 5 , sondern ≡ 2 mod 5 sein, also addieren wir noch 2 auf die 70 und erhalten so 72.
Somit gilt: 72 ≡ 97 ≡ 2 mod 5.
Modulo addieren
Beispiel:
Berechne ohne WTR: (23998 - 186) mod 6.
Um längere Rechnungen zu vermeiden, rechnen wir:
(23998 - 186) mod 6 ≡ (23998 mod 6 - 186 mod 6) mod 6.
23998 mod 6 ≡ 4 mod 6 kann man relativ leicht bestimmen, weil ja 23998
= 24000
186 mod 6 ≡ 0 mod 6 kann man relativ leicht bestimmen, weil ja 186
= 180
Somit gilt:
(23998 - 186) mod 6 ≡ (4 - 0) mod 6 ≡ 4 mod 6.
Modulo multiplizieren
Beispiel:
Berechne ohne WTR: (88 ⋅ 49) mod 4.
Um längere Rechnungen zu vermeiden, rechnen wir:
(88 ⋅ 49) mod 4 ≡ (88 mod 4 ⋅ 49 mod 4) mod 4.
88 mod 4 ≡ 0 mod 4 kann man relativ leicht bestimmen, weil ja 88 = 88 + 0 = 22 ⋅ 4 + 0 ist.
49 mod 4 ≡ 1 mod 4 kann man relativ leicht bestimmen, weil ja 49 = 48 + 1 = 12 ⋅ 4 + 1 ist.
Somit gilt:
(88 ⋅ 49) mod 4 ≡ (0 ⋅ 1) mod 4 ≡ 0 mod 4.
gemeinsame Modulos finden
Beispiel:
Finde alle natürlichen Zahlen m ≥ 2, für die gilt :
23 mod m = 33 mod m.
1. (etwas umständliche) Möglichkeit:
Wir probieren einfach alle natürliche Zahlen m<= 23 aus, ob zufällig 23 mod m = 33 mod m gilt:
m=2: 23 mod 2 = 1 = 1 = 33 mod 2
m=3: 23 mod 3 = 2 ≠ 0 = 33 mod 3
m=4: 23 mod 4 = 3 ≠ 1 = 33 mod 4
m=5: 23 mod 5 = 3 = 3 = 33 mod 5
m=6: 23 mod 6 = 5 ≠ 3 = 33 mod 6
m=7: 23 mod 7 = 2 ≠ 5 = 33 mod 7
m=8: 23 mod 8 = 7 ≠ 1 = 33 mod 8
m=9: 23 mod 9 = 5 ≠ 6 = 33 mod 9
m=10: 23 mod 10 = 3 = 3 = 33 mod 10
m=11: 23 mod 11 = 1 ≠ 0 = 33 mod 11
m=12: 23 mod 12 = 11 ≠ 9 = 33 mod 12
m=13: 23 mod 13 = 10 ≠ 7 = 33 mod 13
m=14: 23 mod 14 = 9 ≠ 5 = 33 mod 14
m=15: 23 mod 15 = 8 ≠ 3 = 33 mod 15
m=16: 23 mod 16 = 7 ≠ 1 = 33 mod 16
m=17: 23 mod 17 = 6 ≠ 16 = 33 mod 17
m=18: 23 mod 18 = 5 ≠ 15 = 33 mod 18
m=19: 23 mod 19 = 4 ≠ 14 = 33 mod 19
m=20: 23 mod 20 = 3 ≠ 13 = 33 mod 20
m=21: 23 mod 21 = 2 ≠ 12 = 33 mod 21
m=22: 23 mod 22 = 1 ≠ 11 = 33 mod 22
m=23: 23 mod 23 = 0 ≠ 10 = 33 mod 23
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 - 23) = 10 bestimmen:
die gesuchten Zahlen sind somit:
2; 5; 10
