Aufgabenbeispiele von MGK Klasse 9

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einfache Modulo Aufgabe

Beispiel:

Bestimme (die kleinste natürliche Zahl für die gilt:) 89 mod 3.

Lösung einblenden

Das nächst kleinere Vielfache von 3 ist 87, weil ja 29 ⋅ 3 = 87 ist.

Also bleibt als Rest eben noch 89 - 87 = 2.

Somit gilt: 89 mod 3 ≡ 2.

Modulo in einem Intervall

Beispiel:

Bestimme eine Zahl n zwischen 90 und 99 für die gilt n ≡ 63 mod 3.

Lösung einblenden

Das nächst kleinere Vielfache von 3 ist 63, weil ja 21 ⋅ 3 = 63 ist.

Also bleibt als Rest eben noch 63 - 63 = 0.

Somit gilt: 63 mod 3 ≡ 0.

Wir suchen also eine Zahl zwischen 90 und 99 für die gilt: n ≡ 0 mod 3.

Dazu suchen wir einfach ein Vielfaches von 3 in der Nähe von 90, z.B. 90 = 30 ⋅ 3

Somit gilt: 90 ≡ 63 ≡ 0 mod 3.

Modulo addieren

Beispiel:

Berechne ohne WTR: (21001 - 276) mod 7.

Lösung einblenden

Um längere Rechnungen zu vermeiden, rechnen wir:

(21001 - 276) mod 7 ≡ (21001 mod 7 - 276 mod 7) mod 7.

21001 mod 7 ≡ 1 mod 7 kann man relativ leicht bestimmen, weil ja 21001 = 21000+1 = 7 ⋅ 3000 +1.

276 mod 7 ≡ 3 mod 7 kann man relativ leicht bestimmen, weil ja 276 = 280-4 = 7 ⋅ 40 -4 = 7 ⋅ 40 - 7 + 3.

Somit gilt:

(21001 - 276) mod 7 ≡ (1 - 3) mod 7 ≡ -2 mod 7 ≡ 5 mod 7.

Modulo multiplizieren

Beispiel:

Berechne ohne WTR: (35 ⋅ 38) mod 4.

Lösung einblenden

Um längere Rechnungen zu vermeiden, rechnen wir:

(35 ⋅ 38) mod 4 ≡ (35 mod 4 ⋅ 38 mod 4) mod 4.

35 mod 4 ≡ 3 mod 4 kann man relativ leicht bestimmen, weil ja 35 = 32 + 3 = 8 ⋅ 4 + 3 ist.

38 mod 4 ≡ 2 mod 4 kann man relativ leicht bestimmen, weil ja 38 = 36 + 2 = 9 ⋅ 4 + 2 ist.

Somit gilt:

(35 ⋅ 38) mod 4 ≡ (3 ⋅ 2) mod 4 ≡ 6 mod 4 ≡ 2 mod 4.

gemeinsame Modulos finden

Beispiel:

Finde alle natürlichen Zahlen m ≥ 2, für die gilt :
54 mod m = 72 mod m.

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1. (etwas umständliche) Möglichkeit:

Wir probieren einfach alle natürliche Zahlen m<= 54 aus, ob zufällig 54 mod m = 72 mod m gilt:

m=2: 54 mod 2 = 0 = 0 = 72 mod 2

m=3: 54 mod 3 = 0 = 0 = 72 mod 3

m=4: 54 mod 4 = 2 ≠ 0 = 72 mod 4

m=5: 54 mod 5 = 4 ≠ 2 = 72 mod 5

m=6: 54 mod 6 = 0 = 0 = 72 mod 6

m=7: 54 mod 7 = 5 ≠ 2 = 72 mod 7

m=8: 54 mod 8 = 6 ≠ 0 = 72 mod 8

m=9: 54 mod 9 = 0 = 0 = 72 mod 9

m=10: 54 mod 10 = 4 ≠ 2 = 72 mod 10

m=11: 54 mod 11 = 10 ≠ 6 = 72 mod 11

m=12: 54 mod 12 = 6 ≠ 0 = 72 mod 12

m=13: 54 mod 13 = 2 ≠ 7 = 72 mod 13

m=14: 54 mod 14 = 12 ≠ 2 = 72 mod 14

m=15: 54 mod 15 = 9 ≠ 12 = 72 mod 15

m=16: 54 mod 16 = 6 ≠ 8 = 72 mod 16

m=17: 54 mod 17 = 3 ≠ 4 = 72 mod 17

m=18: 54 mod 18 = 0 = 0 = 72 mod 18

m=19: 54 mod 19 = 16 ≠ 15 = 72 mod 19

m=20: 54 mod 20 = 14 ≠ 12 = 72 mod 20

m=21: 54 mod 21 = 12 ≠ 9 = 72 mod 21

m=22: 54 mod 22 = 10 ≠ 6 = 72 mod 22

m=23: 54 mod 23 = 8 ≠ 3 = 72 mod 23

m=24: 54 mod 24 = 6 ≠ 0 = 72 mod 24

m=25: 54 mod 25 = 4 ≠ 22 = 72 mod 25

m=26: 54 mod 26 = 2 ≠ 20 = 72 mod 26

m=27: 54 mod 27 = 0 ≠ 18 = 72 mod 27

m=28: 54 mod 28 = 26 ≠ 16 = 72 mod 28

m=29: 54 mod 29 = 25 ≠ 14 = 72 mod 29

m=30: 54 mod 30 = 24 ≠ 12 = 72 mod 30

m=31: 54 mod 31 = 23 ≠ 10 = 72 mod 31

m=32: 54 mod 32 = 22 ≠ 8 = 72 mod 32

m=33: 54 mod 33 = 21 ≠ 6 = 72 mod 33

m=34: 54 mod 34 = 20 ≠ 4 = 72 mod 34

m=35: 54 mod 35 = 19 ≠ 2 = 72 mod 35

m=36: 54 mod 36 = 18 ≠ 0 = 72 mod 36

m=37: 54 mod 37 = 17 ≠ 35 = 72 mod 37

m=38: 54 mod 38 = 16 ≠ 34 = 72 mod 38

m=39: 54 mod 39 = 15 ≠ 33 = 72 mod 39

m=40: 54 mod 40 = 14 ≠ 32 = 72 mod 40

m=41: 54 mod 41 = 13 ≠ 31 = 72 mod 41

m=42: 54 mod 42 = 12 ≠ 30 = 72 mod 42

m=43: 54 mod 43 = 11 ≠ 29 = 72 mod 43

m=44: 54 mod 44 = 10 ≠ 28 = 72 mod 44

m=45: 54 mod 45 = 9 ≠ 27 = 72 mod 45

m=46: 54 mod 46 = 8 ≠ 26 = 72 mod 46

m=47: 54 mod 47 = 7 ≠ 25 = 72 mod 47

m=48: 54 mod 48 = 6 ≠ 24 = 72 mod 48

m=49: 54 mod 49 = 5 ≠ 23 = 72 mod 49

m=50: 54 mod 50 = 4 ≠ 22 = 72 mod 50

m=51: 54 mod 51 = 3 ≠ 21 = 72 mod 51

m=52: 54 mod 52 = 2 ≠ 20 = 72 mod 52

m=53: 54 mod 53 = 1 ≠ 19 = 72 mod 53

m=54: 54 mod 54 = 0 ≠ 18 = 72 mod 54

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 (72 - 54) = 18 bestimmen:

die gesuchten Zahlen sind somit:

2; 3; 6; 9; 18