Aufgabenbeispiele von MGK Klasse 9
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einfache Modulo Aufgabe
Beispiel:
Bestimme (die kleinste natürliche Zahl für die gilt:) 77 mod 5.
Das nächst kleinere Vielfache von 5 ist 75, weil ja 15 ⋅ 5 = 75 ist.
Also bleibt als Rest eben noch 77 - 75 = 2.
Somit gilt: 77 mod 5 ≡ 2.
Modulo in einem Intervall
Beispiel:
Bestimme eine Zahl n zwischen 40 und 49 für die gilt n ≡ 54 mod 6.
Das nächst kleinere Vielfache von 6 ist 54, weil ja 9 ⋅ 6 = 54 ist.
Also bleibt als Rest eben noch 54 - 54 = 0.
Somit gilt: 54 mod 6 ≡ 0.
Wir suchen also eine Zahl zwischen 40 und 49 für die gilt: n ≡ 0 mod 6.
Dazu suchen wir einfach ein Vielfaches von 6 in der Nähe von 40, z.B. 42 = 7 ⋅ 6
Somit gilt: 42 ≡ 54 ≡ 0 mod 6.
Modulo addieren
Beispiel:
Berechne ohne WTR: (28000 - 35005) mod 7.
Um längere Rechnungen zu vermeiden, rechnen wir:
(28000 - 35005) mod 7 ≡ (28000 mod 7 - 35005 mod 7) mod 7.
28000 mod 7 ≡ 0 mod 7 kann man relativ leicht bestimmen, weil ja 28000
= 28000
35005 mod 7 ≡ 5 mod 7 kann man relativ leicht bestimmen, weil ja 35005
= 35000
Somit gilt:
(28000 - 35005) mod 7 ≡ (0 - 5) mod 7 ≡ -5 mod 7 ≡ 2 mod 7.
Modulo multiplizieren
Beispiel:
Berechne ohne WTR: (75 ⋅ 62) mod 10.
Um längere Rechnungen zu vermeiden, rechnen wir:
(75 ⋅ 62) mod 10 ≡ (75 mod 10 ⋅ 62 mod 10) mod 10.
75 mod 10 ≡ 5 mod 10 kann man relativ leicht bestimmen, weil ja 75 = 70 + 5 = 7 ⋅ 10 + 5 ist.
62 mod 10 ≡ 2 mod 10 kann man relativ leicht bestimmen, weil ja 62 = 60 + 2 = 6 ⋅ 10 + 2 ist.
Somit gilt:
(75 ⋅ 62) mod 10 ≡ (5 ⋅ 2) mod 10 ≡ 10 mod 10 ≡ 0 mod 10.
gemeinsame Modulos finden
Beispiel:
Finde alle natürlichen Zahlen m ≥ 2, für die gilt :
20 mod m = 28 mod m.
1. (etwas umständliche) Möglichkeit:
Wir probieren einfach alle natürliche Zahlen m<= 20 aus, ob zufällig 20 mod m = 28 mod m gilt:
m=2: 20 mod 2 = 0 = 0 = 28 mod 2
m=3: 20 mod 3 = 2 ≠ 1 = 28 mod 3
m=4: 20 mod 4 = 0 = 0 = 28 mod 4
m=5: 20 mod 5 = 0 ≠ 3 = 28 mod 5
m=6: 20 mod 6 = 2 ≠ 4 = 28 mod 6
m=7: 20 mod 7 = 6 ≠ 0 = 28 mod 7
m=8: 20 mod 8 = 4 = 4 = 28 mod 8
m=9: 20 mod 9 = 2 ≠ 1 = 28 mod 9
m=10: 20 mod 10 = 0 ≠ 8 = 28 mod 10
m=11: 20 mod 11 = 9 ≠ 6 = 28 mod 11
m=12: 20 mod 12 = 8 ≠ 4 = 28 mod 12
m=13: 20 mod 13 = 7 ≠ 2 = 28 mod 13
m=14: 20 mod 14 = 6 ≠ 0 = 28 mod 14
m=15: 20 mod 15 = 5 ≠ 13 = 28 mod 15
m=16: 20 mod 16 = 4 ≠ 12 = 28 mod 16
m=17: 20 mod 17 = 3 ≠ 11 = 28 mod 17
m=18: 20 mod 18 = 2 ≠ 10 = 28 mod 18
m=19: 20 mod 19 = 1 ≠ 9 = 28 mod 19
m=20: 20 mod 20 = 0 ≠ 8 = 28 mod 20
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 (28 - 20) = 8 bestimmen:
die gesuchten Zahlen sind somit:
2; 4; 8
