Aufgabenbeispiele von MGK Klasse 9
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einfache Modulo Aufgabe
Beispiel:
Bestimme (die kleinste natürliche Zahl für die gilt:) 27 mod 5.
Das nächst kleinere Vielfache von 5 ist 25, weil ja 5 ⋅ 5 = 25 ist.
Also bleibt als Rest eben noch 27 - 25 = 2.
Somit gilt: 27 mod 5 ≡ 2.
Modulo in einem Intervall
Beispiel:
Bestimme eine Zahl n zwischen 70 und 79 für die gilt n ≡ 61 mod 8.
Das nächst kleinere Vielfache von 8 ist 56, weil ja 7 ⋅ 8 = 56 ist.
Also bleibt als Rest eben noch 61 - 56 = 5.
Somit gilt: 61 mod 8 ≡ 5.
Wir suchen also eine Zahl zwischen 70 und 79 für die gilt: n ≡ 5 mod 8.
Dazu suchen wir erstmal ein Vielfaches von 8 in der Nähe von 70, z.B. 72 = 9 ⋅ 8
Jetzt muss die gesuchte Zahl ja aber nicht ≡ 0 mod 8 , sondern ≡ 5 mod 8 sein, also addieren wir noch 5 auf die 72 und erhalten so 77.
Somit gilt: 77 ≡ 61 ≡ 5 mod 8.
Modulo addieren
Beispiel:
Berechne ohne WTR: (1198 + 7996) mod 4.
Um längere Rechnungen zu vermeiden, rechnen wir:
(1198 + 7996) mod 4 ≡ (1198 mod 4 + 7996 mod 4) mod 4.
1198 mod 4 ≡ 2 mod 4 kann man relativ leicht bestimmen, weil ja 1198
= 1100
7996 mod 4 ≡ 0 mod 4 kann man relativ leicht bestimmen, weil ja 7996
= 7000
Somit gilt:
(1198 + 7996) mod 4 ≡ (2 + 0) mod 4 ≡ 2 mod 4.
Modulo multiplizieren
Beispiel:
Berechne ohne WTR: (56 ⋅ 82) mod 5.
Um längere Rechnungen zu vermeiden, rechnen wir:
(56 ⋅ 82) mod 5 ≡ (56 mod 5 ⋅ 82 mod 5) mod 5.
56 mod 5 ≡ 1 mod 5 kann man relativ leicht bestimmen, weil ja 56 = 55 + 1 = 11 ⋅ 5 + 1 ist.
82 mod 5 ≡ 2 mod 5 kann man relativ leicht bestimmen, weil ja 82 = 80 + 2 = 16 ⋅ 5 + 2 ist.
Somit gilt:
(56 ⋅ 82) mod 5 ≡ (1 ⋅ 2) mod 5 ≡ 2 mod 5.
gemeinsame Modulos finden
Beispiel:
Finde alle natürlichen Zahlen m ≥ 2, für die gilt :
64 mod m = 82 mod m.
1. (etwas umständliche) Möglichkeit:
Wir probieren einfach alle natürliche Zahlen m<= 64 aus, ob zufällig 64 mod m = 82 mod m gilt:
m=2: 64 mod 2 = 0 = 0 = 82 mod 2
m=3: 64 mod 3 = 1 = 1 = 82 mod 3
m=4: 64 mod 4 = 0 ≠ 2 = 82 mod 4
m=5: 64 mod 5 = 4 ≠ 2 = 82 mod 5
m=6: 64 mod 6 = 4 = 4 = 82 mod 6
m=7: 64 mod 7 = 1 ≠ 5 = 82 mod 7
m=8: 64 mod 8 = 0 ≠ 2 = 82 mod 8
m=9: 64 mod 9 = 1 = 1 = 82 mod 9
m=10: 64 mod 10 = 4 ≠ 2 = 82 mod 10
m=11: 64 mod 11 = 9 ≠ 5 = 82 mod 11
m=12: 64 mod 12 = 4 ≠ 10 = 82 mod 12
m=13: 64 mod 13 = 12 ≠ 4 = 82 mod 13
m=14: 64 mod 14 = 8 ≠ 12 = 82 mod 14
m=15: 64 mod 15 = 4 ≠ 7 = 82 mod 15
m=16: 64 mod 16 = 0 ≠ 2 = 82 mod 16
m=17: 64 mod 17 = 13 ≠ 14 = 82 mod 17
m=18: 64 mod 18 = 10 = 10 = 82 mod 18
m=19: 64 mod 19 = 7 ≠ 6 = 82 mod 19
m=20: 64 mod 20 = 4 ≠ 2 = 82 mod 20
m=21: 64 mod 21 = 1 ≠ 19 = 82 mod 21
m=22: 64 mod 22 = 20 ≠ 16 = 82 mod 22
m=23: 64 mod 23 = 18 ≠ 13 = 82 mod 23
m=24: 64 mod 24 = 16 ≠ 10 = 82 mod 24
m=25: 64 mod 25 = 14 ≠ 7 = 82 mod 25
m=26: 64 mod 26 = 12 ≠ 4 = 82 mod 26
m=27: 64 mod 27 = 10 ≠ 1 = 82 mod 27
m=28: 64 mod 28 = 8 ≠ 26 = 82 mod 28
m=29: 64 mod 29 = 6 ≠ 24 = 82 mod 29
m=30: 64 mod 30 = 4 ≠ 22 = 82 mod 30
m=31: 64 mod 31 = 2 ≠ 20 = 82 mod 31
m=32: 64 mod 32 = 0 ≠ 18 = 82 mod 32
m=33: 64 mod 33 = 31 ≠ 16 = 82 mod 33
m=34: 64 mod 34 = 30 ≠ 14 = 82 mod 34
m=35: 64 mod 35 = 29 ≠ 12 = 82 mod 35
m=36: 64 mod 36 = 28 ≠ 10 = 82 mod 36
m=37: 64 mod 37 = 27 ≠ 8 = 82 mod 37
m=38: 64 mod 38 = 26 ≠ 6 = 82 mod 38
m=39: 64 mod 39 = 25 ≠ 4 = 82 mod 39
m=40: 64 mod 40 = 24 ≠ 2 = 82 mod 40
m=41: 64 mod 41 = 23 ≠ 0 = 82 mod 41
m=42: 64 mod 42 = 22 ≠ 40 = 82 mod 42
m=43: 64 mod 43 = 21 ≠ 39 = 82 mod 43
m=44: 64 mod 44 = 20 ≠ 38 = 82 mod 44
m=45: 64 mod 45 = 19 ≠ 37 = 82 mod 45
m=46: 64 mod 46 = 18 ≠ 36 = 82 mod 46
m=47: 64 mod 47 = 17 ≠ 35 = 82 mod 47
m=48: 64 mod 48 = 16 ≠ 34 = 82 mod 48
m=49: 64 mod 49 = 15 ≠ 33 = 82 mod 49
m=50: 64 mod 50 = 14 ≠ 32 = 82 mod 50
m=51: 64 mod 51 = 13 ≠ 31 = 82 mod 51
m=52: 64 mod 52 = 12 ≠ 30 = 82 mod 52
m=53: 64 mod 53 = 11 ≠ 29 = 82 mod 53
m=54: 64 mod 54 = 10 ≠ 28 = 82 mod 54
m=55: 64 mod 55 = 9 ≠ 27 = 82 mod 55
m=56: 64 mod 56 = 8 ≠ 26 = 82 mod 56
m=57: 64 mod 57 = 7 ≠ 25 = 82 mod 57
m=58: 64 mod 58 = 6 ≠ 24 = 82 mod 58
m=59: 64 mod 59 = 5 ≠ 23 = 82 mod 59
m=60: 64 mod 60 = 4 ≠ 22 = 82 mod 60
m=61: 64 mod 61 = 3 ≠ 21 = 82 mod 61
m=62: 64 mod 62 = 2 ≠ 20 = 82 mod 62
m=63: 64 mod 63 = 1 ≠ 19 = 82 mod 63
m=64: 64 mod 64 = 0 ≠ 18 = 82 mod 64
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 (82 - 64) = 18 bestimmen:
die gesuchten Zahlen sind somit:
2; 3; 6; 9; 18
