Aufgabenbeispiele von MGK Klasse 9
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einfache Modulo Aufgabe
Beispiel:
Bestimme (die kleinste natürliche Zahl für die gilt:) 44 mod 8.
Das nächst kleinere Vielfache von 8 ist 40, weil ja 5 ⋅ 8 = 40 ist.
Also bleibt als Rest eben noch 44 - 40 = 4.
Somit gilt: 44 mod 8 ≡ 4.
Modulo in einem Intervall
Beispiel:
Bestimme eine Zahl n zwischen 40 und 49 für die gilt n ≡ 57 mod 4.
Das nächst kleinere Vielfache von 4 ist 56, weil ja 14 ⋅ 4 = 56 ist.
Also bleibt als Rest eben noch 57 - 56 = 1.
Somit gilt: 57 mod 4 ≡ 1.
Wir suchen also eine Zahl zwischen 40 und 49 für die gilt: n ≡ 1 mod 4.
Dazu suchen wir erstmal ein Vielfaches von 4 in der Nähe von 40, z.B. 40 = 10 ⋅ 4
Jetzt muss die gesuchte Zahl ja aber nicht ≡ 0 mod 4 , sondern ≡ 1 mod 4 sein, also addieren wir noch 1 auf die 40 und erhalten so 41.
Somit gilt: 41 ≡ 57 ≡ 1 mod 4.
Modulo addieren
Beispiel:
Berechne ohne WTR: (805 - 407) mod 8.
Um längere Rechnungen zu vermeiden, rechnen wir:
(805 - 407) mod 8 ≡ (805 mod 8 - 407 mod 8) mod 8.
805 mod 8 ≡ 5 mod 8 kann man relativ leicht bestimmen, weil ja 805
= 800
407 mod 8 ≡ 7 mod 8 kann man relativ leicht bestimmen, weil ja 407
= 400
Somit gilt:
(805 - 407) mod 8 ≡ (5 - 7) mod 8 ≡ -2 mod 8 ≡ 6 mod 8.
Modulo multiplizieren
Beispiel:
Berechne ohne WTR: (59 ⋅ 61) mod 11.
Um längere Rechnungen zu vermeiden, rechnen wir:
(59 ⋅ 61) mod 11 ≡ (59 mod 11 ⋅ 61 mod 11) mod 11.
59 mod 11 ≡ 4 mod 11 kann man relativ leicht bestimmen, weil ja 59 = 55 + 4 = 5 ⋅ 11 + 4 ist.
61 mod 11 ≡ 6 mod 11 kann man relativ leicht bestimmen, weil ja 61 = 55 + 6 = 5 ⋅ 11 + 6 ist.
Somit gilt:
(59 ⋅ 61) mod 11 ≡ (4 ⋅ 6) mod 11 ≡ 24 mod 11 ≡ 2 mod 11.
gemeinsame Modulos finden
Beispiel:
Finde alle natürlichen Zahlen m ≥ 2, für die gilt :
41 mod m = 53 mod m.
1. (etwas umständliche) Möglichkeit:
Wir probieren einfach alle natürliche Zahlen m<= 41 aus, ob zufällig 41 mod m = 53 mod m gilt:
m=2: 41 mod 2 = 1 = 1 = 53 mod 2
m=3: 41 mod 3 = 2 = 2 = 53 mod 3
m=4: 41 mod 4 = 1 = 1 = 53 mod 4
m=5: 41 mod 5 = 1 ≠ 3 = 53 mod 5
m=6: 41 mod 6 = 5 = 5 = 53 mod 6
m=7: 41 mod 7 = 6 ≠ 4 = 53 mod 7
m=8: 41 mod 8 = 1 ≠ 5 = 53 mod 8
m=9: 41 mod 9 = 5 ≠ 8 = 53 mod 9
m=10: 41 mod 10 = 1 ≠ 3 = 53 mod 10
m=11: 41 mod 11 = 8 ≠ 9 = 53 mod 11
m=12: 41 mod 12 = 5 = 5 = 53 mod 12
m=13: 41 mod 13 = 2 ≠ 1 = 53 mod 13
m=14: 41 mod 14 = 13 ≠ 11 = 53 mod 14
m=15: 41 mod 15 = 11 ≠ 8 = 53 mod 15
m=16: 41 mod 16 = 9 ≠ 5 = 53 mod 16
m=17: 41 mod 17 = 7 ≠ 2 = 53 mod 17
m=18: 41 mod 18 = 5 ≠ 17 = 53 mod 18
m=19: 41 mod 19 = 3 ≠ 15 = 53 mod 19
m=20: 41 mod 20 = 1 ≠ 13 = 53 mod 20
m=21: 41 mod 21 = 20 ≠ 11 = 53 mod 21
m=22: 41 mod 22 = 19 ≠ 9 = 53 mod 22
m=23: 41 mod 23 = 18 ≠ 7 = 53 mod 23
m=24: 41 mod 24 = 17 ≠ 5 = 53 mod 24
m=25: 41 mod 25 = 16 ≠ 3 = 53 mod 25
m=26: 41 mod 26 = 15 ≠ 1 = 53 mod 26
m=27: 41 mod 27 = 14 ≠ 26 = 53 mod 27
m=28: 41 mod 28 = 13 ≠ 25 = 53 mod 28
m=29: 41 mod 29 = 12 ≠ 24 = 53 mod 29
m=30: 41 mod 30 = 11 ≠ 23 = 53 mod 30
m=31: 41 mod 31 = 10 ≠ 22 = 53 mod 31
m=32: 41 mod 32 = 9 ≠ 21 = 53 mod 32
m=33: 41 mod 33 = 8 ≠ 20 = 53 mod 33
m=34: 41 mod 34 = 7 ≠ 19 = 53 mod 34
m=35: 41 mod 35 = 6 ≠ 18 = 53 mod 35
m=36: 41 mod 36 = 5 ≠ 17 = 53 mod 36
m=37: 41 mod 37 = 4 ≠ 16 = 53 mod 37
m=38: 41 mod 38 = 3 ≠ 15 = 53 mod 38
m=39: 41 mod 39 = 2 ≠ 14 = 53 mod 39
m=40: 41 mod 40 = 1 ≠ 13 = 53 mod 40
m=41: 41 mod 41 = 0 ≠ 12 = 53 mod 41
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 (53 - 41) = 12 bestimmen:
die gesuchten Zahlen sind somit:
2; 3; 4; 6; 12
