Aufgabenbeispiele von MGK Klasse 9
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einfache Modulo Aufgabe
Beispiel:
Bestimme (die kleinste natürliche Zahl für die gilt:) 43 mod 5.
Das nächst kleinere Vielfache von 5 ist 40, weil ja 8 ⋅ 5 = 40 ist.
Also bleibt als Rest eben noch 43 - 40 = 3.
Somit gilt: 43 mod 5 ≡ 3.
Modulo in einem Intervall
Beispiel:
Bestimme eine Zahl n zwischen 20 und 30 für die gilt n ≡ 80 mod 10.
Das nächst kleinere Vielfache von 10 ist 80, weil ja 8 ⋅ 10 = 80 ist.
Also bleibt als Rest eben noch 80 - 80 = 0.
Somit gilt: 80 mod 10 ≡ 0.
Wir suchen also eine Zahl zwischen 20 und 30 für die gilt: n ≡ 0 mod 10.
Dazu suchen wir einfach ein Vielfaches von 10 in der Nähe von 20, z.B. 20 = 2 ⋅ 10
Somit gilt: 20 ≡ 80 ≡ 0 mod 10.
Modulo addieren
Beispiel:
Berechne ohne WTR: (2402 - 6006) mod 6.
Um längere Rechnungen zu vermeiden, rechnen wir:
(2402 - 6006) mod 6 ≡ (2402 mod 6 - 6006 mod 6) mod 6.
2402 mod 6 ≡ 2 mod 6 kann man relativ leicht bestimmen, weil ja 2402
= 2400
6006 mod 6 ≡ 0 mod 6 kann man relativ leicht bestimmen, weil ja 6006
= 6000
Somit gilt:
(2402 - 6006) mod 6 ≡ (2 - 0) mod 6 ≡ 2 mod 6.
Modulo multiplizieren
Beispiel:
Berechne ohne WTR: (41 ⋅ 82) mod 10.
Um längere Rechnungen zu vermeiden, rechnen wir:
(41 ⋅ 82) mod 10 ≡ (41 mod 10 ⋅ 82 mod 10) mod 10.
41 mod 10 ≡ 1 mod 10 kann man relativ leicht bestimmen, weil ja 41 = 40 + 1 = 4 ⋅ 10 + 1 ist.
82 mod 10 ≡ 2 mod 10 kann man relativ leicht bestimmen, weil ja 82 = 80 + 2 = 8 ⋅ 10 + 2 ist.
Somit gilt:
(41 ⋅ 82) mod 10 ≡ (1 ⋅ 2) mod 10 ≡ 2 mod 10.
gemeinsame Modulos finden
Beispiel:
Finde alle natürlichen Zahlen m ≥ 2, für die gilt :
51 mod m = 71 mod m.
1. (etwas umständliche) Möglichkeit:
Wir probieren einfach alle natürliche Zahlen m<= 51 aus, ob zufällig 51 mod m = 71 mod m gilt:
m=2: 51 mod 2 = 1 = 1 = 71 mod 2
m=3: 51 mod 3 = 0 ≠ 2 = 71 mod 3
m=4: 51 mod 4 = 3 = 3 = 71 mod 4
m=5: 51 mod 5 = 1 = 1 = 71 mod 5
m=6: 51 mod 6 = 3 ≠ 5 = 71 mod 6
m=7: 51 mod 7 = 2 ≠ 1 = 71 mod 7
m=8: 51 mod 8 = 3 ≠ 7 = 71 mod 8
m=9: 51 mod 9 = 6 ≠ 8 = 71 mod 9
m=10: 51 mod 10 = 1 = 1 = 71 mod 10
m=11: 51 mod 11 = 7 ≠ 5 = 71 mod 11
m=12: 51 mod 12 = 3 ≠ 11 = 71 mod 12
m=13: 51 mod 13 = 12 ≠ 6 = 71 mod 13
m=14: 51 mod 14 = 9 ≠ 1 = 71 mod 14
m=15: 51 mod 15 = 6 ≠ 11 = 71 mod 15
m=16: 51 mod 16 = 3 ≠ 7 = 71 mod 16
m=17: 51 mod 17 = 0 ≠ 3 = 71 mod 17
m=18: 51 mod 18 = 15 ≠ 17 = 71 mod 18
m=19: 51 mod 19 = 13 ≠ 14 = 71 mod 19
m=20: 51 mod 20 = 11 = 11 = 71 mod 20
m=21: 51 mod 21 = 9 ≠ 8 = 71 mod 21
m=22: 51 mod 22 = 7 ≠ 5 = 71 mod 22
m=23: 51 mod 23 = 5 ≠ 2 = 71 mod 23
m=24: 51 mod 24 = 3 ≠ 23 = 71 mod 24
m=25: 51 mod 25 = 1 ≠ 21 = 71 mod 25
m=26: 51 mod 26 = 25 ≠ 19 = 71 mod 26
m=27: 51 mod 27 = 24 ≠ 17 = 71 mod 27
m=28: 51 mod 28 = 23 ≠ 15 = 71 mod 28
m=29: 51 mod 29 = 22 ≠ 13 = 71 mod 29
m=30: 51 mod 30 = 21 ≠ 11 = 71 mod 30
m=31: 51 mod 31 = 20 ≠ 9 = 71 mod 31
m=32: 51 mod 32 = 19 ≠ 7 = 71 mod 32
m=33: 51 mod 33 = 18 ≠ 5 = 71 mod 33
m=34: 51 mod 34 = 17 ≠ 3 = 71 mod 34
m=35: 51 mod 35 = 16 ≠ 1 = 71 mod 35
m=36: 51 mod 36 = 15 ≠ 35 = 71 mod 36
m=37: 51 mod 37 = 14 ≠ 34 = 71 mod 37
m=38: 51 mod 38 = 13 ≠ 33 = 71 mod 38
m=39: 51 mod 39 = 12 ≠ 32 = 71 mod 39
m=40: 51 mod 40 = 11 ≠ 31 = 71 mod 40
m=41: 51 mod 41 = 10 ≠ 30 = 71 mod 41
m=42: 51 mod 42 = 9 ≠ 29 = 71 mod 42
m=43: 51 mod 43 = 8 ≠ 28 = 71 mod 43
m=44: 51 mod 44 = 7 ≠ 27 = 71 mod 44
m=45: 51 mod 45 = 6 ≠ 26 = 71 mod 45
m=46: 51 mod 46 = 5 ≠ 25 = 71 mod 46
m=47: 51 mod 47 = 4 ≠ 24 = 71 mod 47
m=48: 51 mod 48 = 3 ≠ 23 = 71 mod 48
m=49: 51 mod 49 = 2 ≠ 22 = 71 mod 49
m=50: 51 mod 50 = 1 ≠ 21 = 71 mod 50
m=51: 51 mod 51 = 0 ≠ 20 = 71 mod 51
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 (71 - 51) = 20 bestimmen:
die gesuchten Zahlen sind somit:
2; 4; 5; 10; 20
