Aufgabenbeispiele von MGK Klasse 9
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einfache Modulo Aufgabe
Beispiel:
Bestimme (die kleinste natürliche Zahl für die gilt:) 64 mod 9.
Das nächst kleinere Vielfache von 9 ist 63, weil ja 7 ⋅ 9 = 63 ist.
Also bleibt als Rest eben noch 64 - 63 = 1.
Somit gilt: 64 mod 9 ≡ 1.
Modulo in einem Intervall
Beispiel:
Bestimme eine Zahl n zwischen 80 und 89 für die gilt n ≡ 93 mod 3.
Das nächst kleinere Vielfache von 3 ist 93, weil ja 31 ⋅ 3 = 93 ist.
Also bleibt als Rest eben noch 93 - 93 = 0.
Somit gilt: 93 mod 3 ≡ 0.
Wir suchen also eine Zahl zwischen 80 und 89 für die gilt: n ≡ 0 mod 3.
Dazu suchen wir einfach ein Vielfaches von 3 in der Nähe von 80, z.B. 81 = 27 ⋅ 3
Somit gilt: 81 ≡ 93 ≡ 0 mod 3.
Modulo addieren
Beispiel:
Berechne ohne WTR: (597 - 900) mod 3.
Um längere Rechnungen zu vermeiden, rechnen wir:
(597 - 900) mod 3 ≡ (597 mod 3 - 900 mod 3) mod 3.
597 mod 3 ≡ 0 mod 3 kann man relativ leicht bestimmen, weil ja 597
= 600
900 mod 3 ≡ 0 mod 3 kann man relativ leicht bestimmen, weil ja 900
= 900
Somit gilt:
(597 - 900) mod 3 ≡ (0 - 0) mod 3 ≡ 0 mod 3.
Modulo multiplizieren
Beispiel:
Berechne ohne WTR: (77 ⋅ 46) mod 4.
Um längere Rechnungen zu vermeiden, rechnen wir:
(77 ⋅ 46) mod 4 ≡ (77 mod 4 ⋅ 46 mod 4) mod 4.
77 mod 4 ≡ 1 mod 4 kann man relativ leicht bestimmen, weil ja 77 = 76 + 1 = 19 ⋅ 4 + 1 ist.
46 mod 4 ≡ 2 mod 4 kann man relativ leicht bestimmen, weil ja 46 = 44 + 2 = 11 ⋅ 4 + 2 ist.
Somit gilt:
(77 ⋅ 46) mod 4 ≡ (1 ⋅ 2) mod 4 ≡ 2 mod 4.
gemeinsame Modulos finden
Beispiel:
Finde alle natürlichen Zahlen m ≥ 2, für die gilt :
50 mod m = 70 mod m.
1. (etwas umständliche) Möglichkeit:
Wir probieren einfach alle natürliche Zahlen m<= 50 aus, ob zufällig 50 mod m = 70 mod m gilt:
m=2: 50 mod 2 = 0 = 0 = 70 mod 2
m=3: 50 mod 3 = 2 ≠ 1 = 70 mod 3
m=4: 50 mod 4 = 2 = 2 = 70 mod 4
m=5: 50 mod 5 = 0 = 0 = 70 mod 5
m=6: 50 mod 6 = 2 ≠ 4 = 70 mod 6
m=7: 50 mod 7 = 1 ≠ 0 = 70 mod 7
m=8: 50 mod 8 = 2 ≠ 6 = 70 mod 8
m=9: 50 mod 9 = 5 ≠ 7 = 70 mod 9
m=10: 50 mod 10 = 0 = 0 = 70 mod 10
m=11: 50 mod 11 = 6 ≠ 4 = 70 mod 11
m=12: 50 mod 12 = 2 ≠ 10 = 70 mod 12
m=13: 50 mod 13 = 11 ≠ 5 = 70 mod 13
m=14: 50 mod 14 = 8 ≠ 0 = 70 mod 14
m=15: 50 mod 15 = 5 ≠ 10 = 70 mod 15
m=16: 50 mod 16 = 2 ≠ 6 = 70 mod 16
m=17: 50 mod 17 = 16 ≠ 2 = 70 mod 17
m=18: 50 mod 18 = 14 ≠ 16 = 70 mod 18
m=19: 50 mod 19 = 12 ≠ 13 = 70 mod 19
m=20: 50 mod 20 = 10 = 10 = 70 mod 20
m=21: 50 mod 21 = 8 ≠ 7 = 70 mod 21
m=22: 50 mod 22 = 6 ≠ 4 = 70 mod 22
m=23: 50 mod 23 = 4 ≠ 1 = 70 mod 23
m=24: 50 mod 24 = 2 ≠ 22 = 70 mod 24
m=25: 50 mod 25 = 0 ≠ 20 = 70 mod 25
m=26: 50 mod 26 = 24 ≠ 18 = 70 mod 26
m=27: 50 mod 27 = 23 ≠ 16 = 70 mod 27
m=28: 50 mod 28 = 22 ≠ 14 = 70 mod 28
m=29: 50 mod 29 = 21 ≠ 12 = 70 mod 29
m=30: 50 mod 30 = 20 ≠ 10 = 70 mod 30
m=31: 50 mod 31 = 19 ≠ 8 = 70 mod 31
m=32: 50 mod 32 = 18 ≠ 6 = 70 mod 32
m=33: 50 mod 33 = 17 ≠ 4 = 70 mod 33
m=34: 50 mod 34 = 16 ≠ 2 = 70 mod 34
m=35: 50 mod 35 = 15 ≠ 0 = 70 mod 35
m=36: 50 mod 36 = 14 ≠ 34 = 70 mod 36
m=37: 50 mod 37 = 13 ≠ 33 = 70 mod 37
m=38: 50 mod 38 = 12 ≠ 32 = 70 mod 38
m=39: 50 mod 39 = 11 ≠ 31 = 70 mod 39
m=40: 50 mod 40 = 10 ≠ 30 = 70 mod 40
m=41: 50 mod 41 = 9 ≠ 29 = 70 mod 41
m=42: 50 mod 42 = 8 ≠ 28 = 70 mod 42
m=43: 50 mod 43 = 7 ≠ 27 = 70 mod 43
m=44: 50 mod 44 = 6 ≠ 26 = 70 mod 44
m=45: 50 mod 45 = 5 ≠ 25 = 70 mod 45
m=46: 50 mod 46 = 4 ≠ 24 = 70 mod 46
m=47: 50 mod 47 = 3 ≠ 23 = 70 mod 47
m=48: 50 mod 48 = 2 ≠ 22 = 70 mod 48
m=49: 50 mod 49 = 1 ≠ 21 = 70 mod 49
m=50: 50 mod 50 = 0 ≠ 20 = 70 mod 50
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 (70 - 50) = 20 bestimmen:
die gesuchten Zahlen sind somit:
2; 4; 5; 10; 20