Aufgabenbeispiele von MGK Klasse 9
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einfache Modulo Aufgabe
Beispiel:
Bestimme (die kleinste natürliche Zahl für die gilt:) 99 mod 10.
Das nächst kleinere Vielfache von 10 ist 90, weil ja 9 ⋅ 10 = 90 ist.
Also bleibt als Rest eben noch 99 - 90 = 9.
Somit gilt: 99 mod 10 ≡ 9.
Modulo in einem Intervall
Beispiel:
Bestimme eine Zahl n zwischen 50 und 59 für die gilt n ≡ 71 mod 4.
Das nächst kleinere Vielfache von 4 ist 68, weil ja 17 ⋅ 4 = 68 ist.
Also bleibt als Rest eben noch 71 - 68 = 3.
Somit gilt: 71 mod 4 ≡ 3.
Wir suchen also eine Zahl zwischen 50 und 59 für die gilt: n ≡ 3 mod 4.
Dazu suchen wir erstmal ein Vielfaches von 4 in der Nähe von 50, z.B. 48 = 12 ⋅ 4
Jetzt muss die gesuchte Zahl ja aber nicht ≡ 0 mod 4 , sondern ≡ 3 mod 4 sein, also addieren wir noch 3 auf die 48 und erhalten so 51.
Somit gilt: 51 ≡ 71 ≡ 3 mod 4.
Modulo addieren
Beispiel:
Berechne ohne WTR: (2998 - 1201) mod 3.
Um längere Rechnungen zu vermeiden, rechnen wir:
(2998 - 1201) mod 3 ≡ (2998 mod 3 - 1201 mod 3) mod 3.
2998 mod 3 ≡ 1 mod 3 kann man relativ leicht bestimmen, weil ja 2998
= 3000
1201 mod 3 ≡ 1 mod 3 kann man relativ leicht bestimmen, weil ja 1201
= 1200
Somit gilt:
(2998 - 1201) mod 3 ≡ (1 - 1) mod 3 ≡ 0 mod 3.
Modulo multiplizieren
Beispiel:
Berechne ohne WTR: (68 ⋅ 52) mod 6.
Um längere Rechnungen zu vermeiden, rechnen wir:
(68 ⋅ 52) mod 6 ≡ (68 mod 6 ⋅ 52 mod 6) mod 6.
68 mod 6 ≡ 2 mod 6 kann man relativ leicht bestimmen, weil ja 68 = 66 + 2 = 11 ⋅ 6 + 2 ist.
52 mod 6 ≡ 4 mod 6 kann man relativ leicht bestimmen, weil ja 52 = 48 + 4 = 8 ⋅ 6 + 4 ist.
Somit gilt:
(68 ⋅ 52) mod 6 ≡ (2 ⋅ 4) mod 6 ≡ 8 mod 6 ≡ 2 mod 6.
gemeinsame Modulos finden
Beispiel:
Finde alle natürlichen Zahlen m ≥ 2, für die gilt :
38 mod m = 53 mod m.
1. (etwas umständliche) Möglichkeit:
Wir probieren einfach alle natürliche Zahlen m<= 38 aus, ob zufällig 38 mod m = 53 mod m gilt:
m=2: 38 mod 2 = 0 ≠ 1 = 53 mod 2
m=3: 38 mod 3 = 2 = 2 = 53 mod 3
m=4: 38 mod 4 = 2 ≠ 1 = 53 mod 4
m=5: 38 mod 5 = 3 = 3 = 53 mod 5
m=6: 38 mod 6 = 2 ≠ 5 = 53 mod 6
m=7: 38 mod 7 = 3 ≠ 4 = 53 mod 7
m=8: 38 mod 8 = 6 ≠ 5 = 53 mod 8
m=9: 38 mod 9 = 2 ≠ 8 = 53 mod 9
m=10: 38 mod 10 = 8 ≠ 3 = 53 mod 10
m=11: 38 mod 11 = 5 ≠ 9 = 53 mod 11
m=12: 38 mod 12 = 2 ≠ 5 = 53 mod 12
m=13: 38 mod 13 = 12 ≠ 1 = 53 mod 13
m=14: 38 mod 14 = 10 ≠ 11 = 53 mod 14
m=15: 38 mod 15 = 8 = 8 = 53 mod 15
m=16: 38 mod 16 = 6 ≠ 5 = 53 mod 16
m=17: 38 mod 17 = 4 ≠ 2 = 53 mod 17
m=18: 38 mod 18 = 2 ≠ 17 = 53 mod 18
m=19: 38 mod 19 = 0 ≠ 15 = 53 mod 19
m=20: 38 mod 20 = 18 ≠ 13 = 53 mod 20
m=21: 38 mod 21 = 17 ≠ 11 = 53 mod 21
m=22: 38 mod 22 = 16 ≠ 9 = 53 mod 22
m=23: 38 mod 23 = 15 ≠ 7 = 53 mod 23
m=24: 38 mod 24 = 14 ≠ 5 = 53 mod 24
m=25: 38 mod 25 = 13 ≠ 3 = 53 mod 25
m=26: 38 mod 26 = 12 ≠ 1 = 53 mod 26
m=27: 38 mod 27 = 11 ≠ 26 = 53 mod 27
m=28: 38 mod 28 = 10 ≠ 25 = 53 mod 28
m=29: 38 mod 29 = 9 ≠ 24 = 53 mod 29
m=30: 38 mod 30 = 8 ≠ 23 = 53 mod 30
m=31: 38 mod 31 = 7 ≠ 22 = 53 mod 31
m=32: 38 mod 32 = 6 ≠ 21 = 53 mod 32
m=33: 38 mod 33 = 5 ≠ 20 = 53 mod 33
m=34: 38 mod 34 = 4 ≠ 19 = 53 mod 34
m=35: 38 mod 35 = 3 ≠ 18 = 53 mod 35
m=36: 38 mod 36 = 2 ≠ 17 = 53 mod 36
m=37: 38 mod 37 = 1 ≠ 16 = 53 mod 37
m=38: 38 mod 38 = 0 ≠ 15 = 53 mod 38
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 (53 - 38) = 15 bestimmen:
die gesuchten Zahlen sind somit:
3; 5; 15
