Aufgabenbeispiele von MGK Klasse 9
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einfache Modulo Aufgabe
Beispiel:
Bestimme (die kleinste natürliche Zahl für die gilt:) 72 mod 4.
Das nächst kleinere Vielfache von 4 ist 72, weil ja 18 ⋅ 4 = 72 ist.
Also bleibt als Rest eben noch 72 - 72 = 0.
Somit gilt: 72 mod 4 ≡ 0.
Modulo in einem Intervall
Beispiel:
Bestimme eine Zahl n zwischen 20 und 29 für die gilt n ≡ 90 mod 5.
Das nächst kleinere Vielfache von 5 ist 90, weil ja 18 ⋅ 5 = 90 ist.
Also bleibt als Rest eben noch 90 - 90 = 0.
Somit gilt: 90 mod 5 ≡ 0.
Wir suchen also eine Zahl zwischen 20 und 29 für die gilt: n ≡ 0 mod 5.
Dazu suchen wir einfach ein Vielfaches von 5 in der Nähe von 20, z.B. 20 = 4 ⋅ 5
Somit gilt: 20 ≡ 90 ≡ 0 mod 5.
Modulo addieren
Beispiel:
Berechne ohne WTR: (247 + 20002) mod 5.
Um längere Rechnungen zu vermeiden, rechnen wir:
(247 + 20002) mod 5 ≡ (247 mod 5 + 20002 mod 5) mod 5.
247 mod 5 ≡ 2 mod 5 kann man relativ leicht bestimmen, weil ja 247
= 240
20002 mod 5 ≡ 2 mod 5 kann man relativ leicht bestimmen, weil ja 20002
= 20000
Somit gilt:
(247 + 20002) mod 5 ≡ (2 + 2) mod 5 ≡ 4 mod 5.
Modulo multiplizieren
Beispiel:
Berechne ohne WTR: (96 ⋅ 46) mod 3.
Um längere Rechnungen zu vermeiden, rechnen wir:
(96 ⋅ 46) mod 3 ≡ (96 mod 3 ⋅ 46 mod 3) mod 3.
96 mod 3 ≡ 0 mod 3 kann man relativ leicht bestimmen, weil ja 96 = 96 + 0 = 32 ⋅ 3 + 0 ist.
46 mod 3 ≡ 1 mod 3 kann man relativ leicht bestimmen, weil ja 46 = 45 + 1 = 15 ⋅ 3 + 1 ist.
Somit gilt:
(96 ⋅ 46) mod 3 ≡ (0 ⋅ 1) mod 3 ≡ 0 mod 3.
gemeinsame Modulos finden
Beispiel:
Finde alle natürlichen Zahlen m ≥ 2, für die gilt :
160 mod m = 205 mod m.
1. (etwas umständliche) Möglichkeit:
Wir probieren einfach alle natürliche Zahlen m<= 160 aus, ob zufällig 160 mod m = 205 mod m gilt:
m=2: 160 mod 2 = 0 ≠ 1 = 205 mod 2
m=3: 160 mod 3 = 1 = 1 = 205 mod 3
m=4: 160 mod 4 = 0 ≠ 1 = 205 mod 4
m=5: 160 mod 5 = 0 = 0 = 205 mod 5
m=6: 160 mod 6 = 4 ≠ 1 = 205 mod 6
m=7: 160 mod 7 = 6 ≠ 2 = 205 mod 7
m=8: 160 mod 8 = 0 ≠ 5 = 205 mod 8
m=9: 160 mod 9 = 7 = 7 = 205 mod 9
m=10: 160 mod 10 = 0 ≠ 5 = 205 mod 10
m=11: 160 mod 11 = 6 ≠ 7 = 205 mod 11
m=12: 160 mod 12 = 4 ≠ 1 = 205 mod 12
m=13: 160 mod 13 = 4 ≠ 10 = 205 mod 13
m=14: 160 mod 14 = 6 ≠ 9 = 205 mod 14
m=15: 160 mod 15 = 10 = 10 = 205 mod 15
m=16: 160 mod 16 = 0 ≠ 13 = 205 mod 16
m=17: 160 mod 17 = 7 ≠ 1 = 205 mod 17
m=18: 160 mod 18 = 16 ≠ 7 = 205 mod 18
m=19: 160 mod 19 = 8 ≠ 15 = 205 mod 19
m=20: 160 mod 20 = 0 ≠ 5 = 205 mod 20
m=21: 160 mod 21 = 13 ≠ 16 = 205 mod 21
m=22: 160 mod 22 = 6 ≠ 7 = 205 mod 22
m=23: 160 mod 23 = 22 ≠ 21 = 205 mod 23
m=24: 160 mod 24 = 16 ≠ 13 = 205 mod 24
m=25: 160 mod 25 = 10 ≠ 5 = 205 mod 25
m=26: 160 mod 26 = 4 ≠ 23 = 205 mod 26
m=27: 160 mod 27 = 25 ≠ 16 = 205 mod 27
m=28: 160 mod 28 = 20 ≠ 9 = 205 mod 28
m=29: 160 mod 29 = 15 ≠ 2 = 205 mod 29
m=30: 160 mod 30 = 10 ≠ 25 = 205 mod 30
m=31: 160 mod 31 = 5 ≠ 19 = 205 mod 31
m=32: 160 mod 32 = 0 ≠ 13 = 205 mod 32
m=33: 160 mod 33 = 28 ≠ 7 = 205 mod 33
m=34: 160 mod 34 = 24 ≠ 1 = 205 mod 34
m=35: 160 mod 35 = 20 ≠ 30 = 205 mod 35
m=36: 160 mod 36 = 16 ≠ 25 = 205 mod 36
m=37: 160 mod 37 = 12 ≠ 20 = 205 mod 37
m=38: 160 mod 38 = 8 ≠ 15 = 205 mod 38
m=39: 160 mod 39 = 4 ≠ 10 = 205 mod 39
m=40: 160 mod 40 = 0 ≠ 5 = 205 mod 40
m=41: 160 mod 41 = 37 ≠ 0 = 205 mod 41
m=42: 160 mod 42 = 34 ≠ 37 = 205 mod 42
m=43: 160 mod 43 = 31 ≠ 33 = 205 mod 43
m=44: 160 mod 44 = 28 ≠ 29 = 205 mod 44
m=45: 160 mod 45 = 25 = 25 = 205 mod 45
m=46: 160 mod 46 = 22 ≠ 21 = 205 mod 46
m=47: 160 mod 47 = 19 ≠ 17 = 205 mod 47
m=48: 160 mod 48 = 16 ≠ 13 = 205 mod 48
m=49: 160 mod 49 = 13 ≠ 9 = 205 mod 49
m=50: 160 mod 50 = 10 ≠ 5 = 205 mod 50
m=51: 160 mod 51 = 7 ≠ 1 = 205 mod 51
m=52: 160 mod 52 = 4 ≠ 49 = 205 mod 52
m=53: 160 mod 53 = 1 ≠ 46 = 205 mod 53
m=54: 160 mod 54 = 52 ≠ 43 = 205 mod 54
m=55: 160 mod 55 = 50 ≠ 40 = 205 mod 55
m=56: 160 mod 56 = 48 ≠ 37 = 205 mod 56
m=57: 160 mod 57 = 46 ≠ 34 = 205 mod 57
m=58: 160 mod 58 = 44 ≠ 31 = 205 mod 58
m=59: 160 mod 59 = 42 ≠ 28 = 205 mod 59
m=60: 160 mod 60 = 40 ≠ 25 = 205 mod 60
m=61: 160 mod 61 = 38 ≠ 22 = 205 mod 61
m=62: 160 mod 62 = 36 ≠ 19 = 205 mod 62
m=63: 160 mod 63 = 34 ≠ 16 = 205 mod 63
m=64: 160 mod 64 = 32 ≠ 13 = 205 mod 64
m=65: 160 mod 65 = 30 ≠ 10 = 205 mod 65
m=66: 160 mod 66 = 28 ≠ 7 = 205 mod 66
m=67: 160 mod 67 = 26 ≠ 4 = 205 mod 67
m=68: 160 mod 68 = 24 ≠ 1 = 205 mod 68
m=69: 160 mod 69 = 22 ≠ 67 = 205 mod 69
m=70: 160 mod 70 = 20 ≠ 65 = 205 mod 70
m=71: 160 mod 71 = 18 ≠ 63 = 205 mod 71
m=72: 160 mod 72 = 16 ≠ 61 = 205 mod 72
m=73: 160 mod 73 = 14 ≠ 59 = 205 mod 73
m=74: 160 mod 74 = 12 ≠ 57 = 205 mod 74
m=75: 160 mod 75 = 10 ≠ 55 = 205 mod 75
m=76: 160 mod 76 = 8 ≠ 53 = 205 mod 76
m=77: 160 mod 77 = 6 ≠ 51 = 205 mod 77
m=78: 160 mod 78 = 4 ≠ 49 = 205 mod 78
m=79: 160 mod 79 = 2 ≠ 47 = 205 mod 79
m=80: 160 mod 80 = 0 ≠ 45 = 205 mod 80
m=81: 160 mod 81 = 79 ≠ 43 = 205 mod 81
m=82: 160 mod 82 = 78 ≠ 41 = 205 mod 82
m=83: 160 mod 83 = 77 ≠ 39 = 205 mod 83
m=84: 160 mod 84 = 76 ≠ 37 = 205 mod 84
m=85: 160 mod 85 = 75 ≠ 35 = 205 mod 85
m=86: 160 mod 86 = 74 ≠ 33 = 205 mod 86
m=87: 160 mod 87 = 73 ≠ 31 = 205 mod 87
m=88: 160 mod 88 = 72 ≠ 29 = 205 mod 88
m=89: 160 mod 89 = 71 ≠ 27 = 205 mod 89
m=90: 160 mod 90 = 70 ≠ 25 = 205 mod 90
m=91: 160 mod 91 = 69 ≠ 23 = 205 mod 91
m=92: 160 mod 92 = 68 ≠ 21 = 205 mod 92
m=93: 160 mod 93 = 67 ≠ 19 = 205 mod 93
m=94: 160 mod 94 = 66 ≠ 17 = 205 mod 94
m=95: 160 mod 95 = 65 ≠ 15 = 205 mod 95
m=96: 160 mod 96 = 64 ≠ 13 = 205 mod 96
m=97: 160 mod 97 = 63 ≠ 11 = 205 mod 97
m=98: 160 mod 98 = 62 ≠ 9 = 205 mod 98
m=99: 160 mod 99 = 61 ≠ 7 = 205 mod 99
m=100: 160 mod 100 = 60 ≠ 5 = 205 mod 100
m=101: 160 mod 101 = 59 ≠ 3 = 205 mod 101
m=102: 160 mod 102 = 58 ≠ 1 = 205 mod 102
m=103: 160 mod 103 = 57 ≠ 102 = 205 mod 103
m=104: 160 mod 104 = 56 ≠ 101 = 205 mod 104
m=105: 160 mod 105 = 55 ≠ 100 = 205 mod 105
m=106: 160 mod 106 = 54 ≠ 99 = 205 mod 106
m=107: 160 mod 107 = 53 ≠ 98 = 205 mod 107
m=108: 160 mod 108 = 52 ≠ 97 = 205 mod 108
m=109: 160 mod 109 = 51 ≠ 96 = 205 mod 109
m=110: 160 mod 110 = 50 ≠ 95 = 205 mod 110
m=111: 160 mod 111 = 49 ≠ 94 = 205 mod 111
m=112: 160 mod 112 = 48 ≠ 93 = 205 mod 112
m=113: 160 mod 113 = 47 ≠ 92 = 205 mod 113
m=114: 160 mod 114 = 46 ≠ 91 = 205 mod 114
m=115: 160 mod 115 = 45 ≠ 90 = 205 mod 115
m=116: 160 mod 116 = 44 ≠ 89 = 205 mod 116
m=117: 160 mod 117 = 43 ≠ 88 = 205 mod 117
m=118: 160 mod 118 = 42 ≠ 87 = 205 mod 118
m=119: 160 mod 119 = 41 ≠ 86 = 205 mod 119
m=120: 160 mod 120 = 40 ≠ 85 = 205 mod 120
m=121: 160 mod 121 = 39 ≠ 84 = 205 mod 121
m=122: 160 mod 122 = 38 ≠ 83 = 205 mod 122
m=123: 160 mod 123 = 37 ≠ 82 = 205 mod 123
m=124: 160 mod 124 = 36 ≠ 81 = 205 mod 124
m=125: 160 mod 125 = 35 ≠ 80 = 205 mod 125
m=126: 160 mod 126 = 34 ≠ 79 = 205 mod 126
m=127: 160 mod 127 = 33 ≠ 78 = 205 mod 127
m=128: 160 mod 128 = 32 ≠ 77 = 205 mod 128
m=129: 160 mod 129 = 31 ≠ 76 = 205 mod 129
m=130: 160 mod 130 = 30 ≠ 75 = 205 mod 130
m=131: 160 mod 131 = 29 ≠ 74 = 205 mod 131
m=132: 160 mod 132 = 28 ≠ 73 = 205 mod 132
m=133: 160 mod 133 = 27 ≠ 72 = 205 mod 133
m=134: 160 mod 134 = 26 ≠ 71 = 205 mod 134
m=135: 160 mod 135 = 25 ≠ 70 = 205 mod 135
m=136: 160 mod 136 = 24 ≠ 69 = 205 mod 136
m=137: 160 mod 137 = 23 ≠ 68 = 205 mod 137
m=138: 160 mod 138 = 22 ≠ 67 = 205 mod 138
m=139: 160 mod 139 = 21 ≠ 66 = 205 mod 139
m=140: 160 mod 140 = 20 ≠ 65 = 205 mod 140
m=141: 160 mod 141 = 19 ≠ 64 = 205 mod 141
m=142: 160 mod 142 = 18 ≠ 63 = 205 mod 142
m=143: 160 mod 143 = 17 ≠ 62 = 205 mod 143
m=144: 160 mod 144 = 16 ≠ 61 = 205 mod 144
m=145: 160 mod 145 = 15 ≠ 60 = 205 mod 145
m=146: 160 mod 146 = 14 ≠ 59 = 205 mod 146
m=147: 160 mod 147 = 13 ≠ 58 = 205 mod 147
m=148: 160 mod 148 = 12 ≠ 57 = 205 mod 148
m=149: 160 mod 149 = 11 ≠ 56 = 205 mod 149
m=150: 160 mod 150 = 10 ≠ 55 = 205 mod 150
m=151: 160 mod 151 = 9 ≠ 54 = 205 mod 151
m=152: 160 mod 152 = 8 ≠ 53 = 205 mod 152
m=153: 160 mod 153 = 7 ≠ 52 = 205 mod 153
m=154: 160 mod 154 = 6 ≠ 51 = 205 mod 154
m=155: 160 mod 155 = 5 ≠ 50 = 205 mod 155
m=156: 160 mod 156 = 4 ≠ 49 = 205 mod 156
m=157: 160 mod 157 = 3 ≠ 48 = 205 mod 157
m=158: 160 mod 158 = 2 ≠ 47 = 205 mod 158
m=159: 160 mod 159 = 1 ≠ 46 = 205 mod 159
m=160: 160 mod 160 = 0 ≠ 45 = 205 mod 160
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 (205 - 160) = 45 bestimmen:
die gesuchten Zahlen sind somit:
3; 5; 9; 15; 45
