Aufgabenbeispiele von MGK Klasse 9
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einfache Modulo Aufgabe
Beispiel:
Bestimme (die kleinste natürliche Zahl für die gilt:) 100 mod 9.
Das nächst kleinere Vielfache von 9 ist 99, weil ja 11 ⋅ 9 = 99 ist.
Also bleibt als Rest eben noch 100 - 99 = 1.
Somit gilt: 100 mod 9 ≡ 1.
Modulo in einem Intervall
Beispiel:
Bestimme eine Zahl n zwischen 20 und 29 für die gilt n ≡ 50 mod 4.
Das nächst kleinere Vielfache von 4 ist 48, weil ja 12 ⋅ 4 = 48 ist.
Also bleibt als Rest eben noch 50 - 48 = 2.
Somit gilt: 50 mod 4 ≡ 2.
Wir suchen also eine Zahl zwischen 20 und 29 für die gilt: n ≡ 2 mod 4.
Dazu suchen wir erstmal ein Vielfaches von 4 in der Nähe von 20, z.B. 20 = 5 ⋅ 4
Jetzt muss die gesuchte Zahl ja aber nicht ≡ 0 mod 4 , sondern ≡ 2 mod 4 sein, also addieren wir noch 2 auf die 20 und erhalten so 22.
Somit gilt: 22 ≡ 50 ≡ 2 mod 4.
Modulo addieren
Beispiel:
Berechne ohne WTR: (1998 - 48) mod 5.
Um längere Rechnungen zu vermeiden, rechnen wir:
(1998 - 48) mod 5 ≡ (1998 mod 5 - 48 mod 5) mod 5.
1998 mod 5 ≡ 3 mod 5 kann man relativ leicht bestimmen, weil ja 1998
= 1900
48 mod 5 ≡ 3 mod 5 kann man relativ leicht bestimmen, weil ja 48
= 40
Somit gilt:
(1998 - 48) mod 5 ≡ (3 - 3) mod 5 ≡ 0 mod 5.
Modulo multiplizieren
Beispiel:
Berechne ohne WTR: (44 ⋅ 45) mod 11.
Um längere Rechnungen zu vermeiden, rechnen wir:
(44 ⋅ 45) mod 11 ≡ (44 mod 11 ⋅ 45 mod 11) mod 11.
44 mod 11 ≡ 0 mod 11 kann man relativ leicht bestimmen, weil ja 44 = 44 + 0 = 4 ⋅ 11 + 0 ist.
45 mod 11 ≡ 1 mod 11 kann man relativ leicht bestimmen, weil ja 45 = 44 + 1 = 4 ⋅ 11 + 1 ist.
Somit gilt:
(44 ⋅ 45) mod 11 ≡ (0 ⋅ 1) mod 11 ≡ 0 mod 11.
gemeinsame Modulos finden
Beispiel:
Finde alle natürlichen Zahlen m ≥ 2, für die gilt :
26 mod m = 35 mod m.
1. (etwas umständliche) Möglichkeit:
Wir probieren einfach alle natürliche Zahlen m<= 26 aus, ob zufällig 26 mod m = 35 mod m gilt:
m=2: 26 mod 2 = 0 ≠ 1 = 35 mod 2
m=3: 26 mod 3 = 2 = 2 = 35 mod 3
m=4: 26 mod 4 = 2 ≠ 3 = 35 mod 4
m=5: 26 mod 5 = 1 ≠ 0 = 35 mod 5
m=6: 26 mod 6 = 2 ≠ 5 = 35 mod 6
m=7: 26 mod 7 = 5 ≠ 0 = 35 mod 7
m=8: 26 mod 8 = 2 ≠ 3 = 35 mod 8
m=9: 26 mod 9 = 8 = 8 = 35 mod 9
m=10: 26 mod 10 = 6 ≠ 5 = 35 mod 10
m=11: 26 mod 11 = 4 ≠ 2 = 35 mod 11
m=12: 26 mod 12 = 2 ≠ 11 = 35 mod 12
m=13: 26 mod 13 = 0 ≠ 9 = 35 mod 13
m=14: 26 mod 14 = 12 ≠ 7 = 35 mod 14
m=15: 26 mod 15 = 11 ≠ 5 = 35 mod 15
m=16: 26 mod 16 = 10 ≠ 3 = 35 mod 16
m=17: 26 mod 17 = 9 ≠ 1 = 35 mod 17
m=18: 26 mod 18 = 8 ≠ 17 = 35 mod 18
m=19: 26 mod 19 = 7 ≠ 16 = 35 mod 19
m=20: 26 mod 20 = 6 ≠ 15 = 35 mod 20
m=21: 26 mod 21 = 5 ≠ 14 = 35 mod 21
m=22: 26 mod 22 = 4 ≠ 13 = 35 mod 22
m=23: 26 mod 23 = 3 ≠ 12 = 35 mod 23
m=24: 26 mod 24 = 2 ≠ 11 = 35 mod 24
m=25: 26 mod 25 = 1 ≠ 10 = 35 mod 25
m=26: 26 mod 26 = 0 ≠ 9 = 35 mod 26
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 (35 - 26) = 9 bestimmen:
die gesuchten Zahlen sind somit:
3; 9
