Aufgabenbeispiele von MGK Klasse 9
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einfache Modulo Aufgabe
Beispiel:
Bestimme (die kleinste natürliche Zahl für die gilt:) 50 mod 3.
Das nächst kleinere Vielfache von 3 ist 48, weil ja 16 ⋅ 3 = 48 ist.
Also bleibt als Rest eben noch 50 - 48 = 2.
Somit gilt: 50 mod 3 ≡ 2.
Modulo in einem Intervall
Beispiel:
Bestimme eine Zahl n zwischen 60 und 69 für die gilt n ≡ 46 mod 6.
Das nächst kleinere Vielfache von 6 ist 42, weil ja 7 ⋅ 6 = 42 ist.
Also bleibt als Rest eben noch 46 - 42 = 4.
Somit gilt: 46 mod 6 ≡ 4.
Wir suchen also eine Zahl zwischen 60 und 69 für die gilt: n ≡ 4 mod 6.
Dazu suchen wir erstmal ein Vielfaches von 6 in der Nähe von 60, z.B. 60 = 10 ⋅ 6
Jetzt muss die gesuchte Zahl ja aber nicht ≡ 0 mod 6 , sondern ≡ 4 mod 6 sein, also addieren wir noch 4 auf die 60 und erhalten so 64.
Somit gilt: 64 ≡ 46 ≡ 4 mod 6.
Modulo addieren
Beispiel:
Berechne ohne WTR: (64 + 2400) mod 6.
Um längere Rechnungen zu vermeiden, rechnen wir:
(64 + 2400) mod 6 ≡ (64 mod 6 + 2400 mod 6) mod 6.
64 mod 6 ≡ 4 mod 6 kann man relativ leicht bestimmen, weil ja 64
= 60
2400 mod 6 ≡ 0 mod 6 kann man relativ leicht bestimmen, weil ja 2400
= 2400
Somit gilt:
(64 + 2400) mod 6 ≡ (4 + 0) mod 6 ≡ 4 mod 6.
Modulo multiplizieren
Beispiel:
Berechne ohne WTR: (98 ⋅ 60) mod 10.
Um längere Rechnungen zu vermeiden, rechnen wir:
(98 ⋅ 60) mod 10 ≡ (98 mod 10 ⋅ 60 mod 10) mod 10.
98 mod 10 ≡ 8 mod 10 kann man relativ leicht bestimmen, weil ja 98 = 90 + 8 = 9 ⋅ 10 + 8 ist.
60 mod 10 ≡ 0 mod 10 kann man relativ leicht bestimmen, weil ja 60 = 60 + 0 = 6 ⋅ 10 + 0 ist.
Somit gilt:
(98 ⋅ 60) mod 10 ≡ (8 ⋅ 0) mod 10 ≡ 0 mod 10.
gemeinsame Modulos finden
Beispiel:
Finde alle natürlichen Zahlen m ≥ 2, für die gilt :
40 mod m = 60 mod m.
1. (etwas umständliche) Möglichkeit:
Wir probieren einfach alle natürliche Zahlen m<= 40 aus, ob zufällig 40 mod m = 60 mod m gilt:
m=2: 40 mod 2 = 0 = 0 = 60 mod 2
m=3: 40 mod 3 = 1 ≠ 0 = 60 mod 3
m=4: 40 mod 4 = 0 = 0 = 60 mod 4
m=5: 40 mod 5 = 0 = 0 = 60 mod 5
m=6: 40 mod 6 = 4 ≠ 0 = 60 mod 6
m=7: 40 mod 7 = 5 ≠ 4 = 60 mod 7
m=8: 40 mod 8 = 0 ≠ 4 = 60 mod 8
m=9: 40 mod 9 = 4 ≠ 6 = 60 mod 9
m=10: 40 mod 10 = 0 = 0 = 60 mod 10
m=11: 40 mod 11 = 7 ≠ 5 = 60 mod 11
m=12: 40 mod 12 = 4 ≠ 0 = 60 mod 12
m=13: 40 mod 13 = 1 ≠ 8 = 60 mod 13
m=14: 40 mod 14 = 12 ≠ 4 = 60 mod 14
m=15: 40 mod 15 = 10 ≠ 0 = 60 mod 15
m=16: 40 mod 16 = 8 ≠ 12 = 60 mod 16
m=17: 40 mod 17 = 6 ≠ 9 = 60 mod 17
m=18: 40 mod 18 = 4 ≠ 6 = 60 mod 18
m=19: 40 mod 19 = 2 ≠ 3 = 60 mod 19
m=20: 40 mod 20 = 0 = 0 = 60 mod 20
m=21: 40 mod 21 = 19 ≠ 18 = 60 mod 21
m=22: 40 mod 22 = 18 ≠ 16 = 60 mod 22
m=23: 40 mod 23 = 17 ≠ 14 = 60 mod 23
m=24: 40 mod 24 = 16 ≠ 12 = 60 mod 24
m=25: 40 mod 25 = 15 ≠ 10 = 60 mod 25
m=26: 40 mod 26 = 14 ≠ 8 = 60 mod 26
m=27: 40 mod 27 = 13 ≠ 6 = 60 mod 27
m=28: 40 mod 28 = 12 ≠ 4 = 60 mod 28
m=29: 40 mod 29 = 11 ≠ 2 = 60 mod 29
m=30: 40 mod 30 = 10 ≠ 0 = 60 mod 30
m=31: 40 mod 31 = 9 ≠ 29 = 60 mod 31
m=32: 40 mod 32 = 8 ≠ 28 = 60 mod 32
m=33: 40 mod 33 = 7 ≠ 27 = 60 mod 33
m=34: 40 mod 34 = 6 ≠ 26 = 60 mod 34
m=35: 40 mod 35 = 5 ≠ 25 = 60 mod 35
m=36: 40 mod 36 = 4 ≠ 24 = 60 mod 36
m=37: 40 mod 37 = 3 ≠ 23 = 60 mod 37
m=38: 40 mod 38 = 2 ≠ 22 = 60 mod 38
m=39: 40 mod 39 = 1 ≠ 21 = 60 mod 39
m=40: 40 mod 40 = 0 ≠ 20 = 60 mod 40
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 (60 - 40) = 20 bestimmen:
die gesuchten Zahlen sind somit:
2; 4; 5; 10; 20
