Aufgabenbeispiele von MGK Klasse 9
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einfache Modulo Aufgabe
Beispiel:
Bestimme (die kleinste natürliche Zahl für die gilt:) 68 mod 4.
Das nächst kleinere Vielfache von 4 ist 68, weil ja 17 ⋅ 4 = 68 ist.
Also bleibt als Rest eben noch 68 - 68 = 0.
Somit gilt: 68 mod 4 ≡ 0.
Modulo in einem Intervall
Beispiel:
Bestimme eine Zahl n zwischen 70 und 79 für die gilt n ≡ 83 mod 3.
Das nächst kleinere Vielfache von 3 ist 81, weil ja 27 ⋅ 3 = 81 ist.
Also bleibt als Rest eben noch 83 - 81 = 2.
Somit gilt: 83 mod 3 ≡ 2.
Wir suchen also eine Zahl zwischen 70 und 79 für die gilt: n ≡ 2 mod 3.
Dazu suchen wir erstmal ein Vielfaches von 3 in der Nähe von 70, z.B. 69 = 23 ⋅ 3
Jetzt muss die gesuchte Zahl ja aber nicht ≡ 0 mod 3 , sondern ≡ 2 mod 3 sein, also addieren wir noch 2 auf die 69 und erhalten so 71.
Somit gilt: 71 ≡ 83 ≡ 2 mod 3.
Modulo addieren
Beispiel:
Berechne ohne WTR: (92 - 4503) mod 9.
Um längere Rechnungen zu vermeiden, rechnen wir:
(92 - 4503) mod 9 ≡ (92 mod 9 - 4503 mod 9) mod 9.
92 mod 9 ≡ 2 mod 9 kann man relativ leicht bestimmen, weil ja 92
= 90
4503 mod 9 ≡ 3 mod 9 kann man relativ leicht bestimmen, weil ja 4503
= 4500
Somit gilt:
(92 - 4503) mod 9 ≡ (2 - 3) mod 9 ≡ -1 mod 9 ≡ 8 mod 9.
Modulo multiplizieren
Beispiel:
Berechne ohne WTR: (31 ⋅ 21) mod 8.
Um längere Rechnungen zu vermeiden, rechnen wir:
(31 ⋅ 21) mod 8 ≡ (31 mod 8 ⋅ 21 mod 8) mod 8.
31 mod 8 ≡ 7 mod 8 kann man relativ leicht bestimmen, weil ja 31 = 24 + 7 = 3 ⋅ 8 + 7 ist.
21 mod 8 ≡ 5 mod 8 kann man relativ leicht bestimmen, weil ja 21 = 16 + 5 = 2 ⋅ 8 + 5 ist.
Somit gilt:
(31 ⋅ 21) mod 8 ≡ (7 ⋅ 5) mod 8 ≡ 35 mod 8 ≡ 3 mod 8.
gemeinsame Modulos finden
Beispiel:
Finde alle natürlichen Zahlen m ≥ 2, für die gilt :
22 mod m = 30 mod m.
1. (etwas umständliche) Möglichkeit:
Wir probieren einfach alle natürliche Zahlen m<= 22 aus, ob zufällig 22 mod m = 30 mod m gilt:
m=2: 22 mod 2 = 0 = 0 = 30 mod 2
m=3: 22 mod 3 = 1 ≠ 0 = 30 mod 3
m=4: 22 mod 4 = 2 = 2 = 30 mod 4
m=5: 22 mod 5 = 2 ≠ 0 = 30 mod 5
m=6: 22 mod 6 = 4 ≠ 0 = 30 mod 6
m=7: 22 mod 7 = 1 ≠ 2 = 30 mod 7
m=8: 22 mod 8 = 6 = 6 = 30 mod 8
m=9: 22 mod 9 = 4 ≠ 3 = 30 mod 9
m=10: 22 mod 10 = 2 ≠ 0 = 30 mod 10
m=11: 22 mod 11 = 0 ≠ 8 = 30 mod 11
m=12: 22 mod 12 = 10 ≠ 6 = 30 mod 12
m=13: 22 mod 13 = 9 ≠ 4 = 30 mod 13
m=14: 22 mod 14 = 8 ≠ 2 = 30 mod 14
m=15: 22 mod 15 = 7 ≠ 0 = 30 mod 15
m=16: 22 mod 16 = 6 ≠ 14 = 30 mod 16
m=17: 22 mod 17 = 5 ≠ 13 = 30 mod 17
m=18: 22 mod 18 = 4 ≠ 12 = 30 mod 18
m=19: 22 mod 19 = 3 ≠ 11 = 30 mod 19
m=20: 22 mod 20 = 2 ≠ 10 = 30 mod 20
m=21: 22 mod 21 = 1 ≠ 9 = 30 mod 21
m=22: 22 mod 22 = 0 ≠ 8 = 30 mod 22
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 (30 - 22) = 8 bestimmen:
die gesuchten Zahlen sind somit:
2; 4; 8
