Aufgabenbeispiele von MGK Klasse 9
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einfache Modulo Aufgabe
Beispiel:
Bestimme (die kleinste natürliche Zahl für die gilt:) 39 mod 5.
Das nächst kleinere Vielfache von 5 ist 35, weil ja 7 ⋅ 5 = 35 ist.
Also bleibt als Rest eben noch 39 - 35 = 4.
Somit gilt: 39 mod 5 ≡ 4.
Modulo in einem Intervall
Beispiel:
Bestimme eine Zahl n zwischen 90 und 101 für die gilt n ≡ 40 mod 11.
Das nächst kleinere Vielfache von 11 ist 33, weil ja 3 ⋅ 11 = 33 ist.
Also bleibt als Rest eben noch 40 - 33 = 7.
Somit gilt: 40 mod 11 ≡ 7.
Wir suchen also eine Zahl zwischen 90 und 101 für die gilt: n ≡ 7 mod 11.
Dazu suchen wir erstmal ein Vielfaches von 11 in der Nähe von 90, z.B. 88 = 8 ⋅ 11
Jetzt muss die gesuchte Zahl ja aber nicht ≡ 0 mod 11 , sondern ≡ 7 mod 11 sein, also addieren wir noch 7 auf die 88 und erhalten so 95.
Somit gilt: 95 ≡ 40 ≡ 7 mod 11.
Modulo addieren
Beispiel:
Berechne ohne WTR: (1594 - 796) mod 8.
Um längere Rechnungen zu vermeiden, rechnen wir:
(1594 - 796) mod 8 ≡ (1594 mod 8 - 796 mod 8) mod 8.
1594 mod 8 ≡ 2 mod 8 kann man relativ leicht bestimmen, weil ja 1594
= 1600
796 mod 8 ≡ 4 mod 8 kann man relativ leicht bestimmen, weil ja 796
= 800
Somit gilt:
(1594 - 796) mod 8 ≡ (2 - 4) mod 8 ≡ -2 mod 8 ≡ 6 mod 8.
Modulo multiplizieren
Beispiel:
Berechne ohne WTR: (40 ⋅ 50) mod 11.
Um längere Rechnungen zu vermeiden, rechnen wir:
(40 ⋅ 50) mod 11 ≡ (40 mod 11 ⋅ 50 mod 11) mod 11.
40 mod 11 ≡ 7 mod 11 kann man relativ leicht bestimmen, weil ja 40 = 33 + 7 = 3 ⋅ 11 + 7 ist.
50 mod 11 ≡ 6 mod 11 kann man relativ leicht bestimmen, weil ja 50 = 44 + 6 = 4 ⋅ 11 + 6 ist.
Somit gilt:
(40 ⋅ 50) mod 11 ≡ (7 ⋅ 6) mod 11 ≡ 42 mod 11 ≡ 9 mod 11.
gemeinsame Modulos finden
Beispiel:
Finde alle natürlichen Zahlen m ≥ 2, für die gilt :
167 mod m = 242 mod m.
1. (etwas umständliche) Möglichkeit:
Wir probieren einfach alle natürliche Zahlen m<= 167 aus, ob zufällig 167 mod m = 242 mod m gilt:
m=2: 167 mod 2 = 1 ≠ 0 = 242 mod 2
m=3: 167 mod 3 = 2 = 2 = 242 mod 3
m=4: 167 mod 4 = 3 ≠ 2 = 242 mod 4
m=5: 167 mod 5 = 2 = 2 = 242 mod 5
m=6: 167 mod 6 = 5 ≠ 2 = 242 mod 6
m=7: 167 mod 7 = 6 ≠ 4 = 242 mod 7
m=8: 167 mod 8 = 7 ≠ 2 = 242 mod 8
m=9: 167 mod 9 = 5 ≠ 8 = 242 mod 9
m=10: 167 mod 10 = 7 ≠ 2 = 242 mod 10
m=11: 167 mod 11 = 2 ≠ 0 = 242 mod 11
m=12: 167 mod 12 = 11 ≠ 2 = 242 mod 12
m=13: 167 mod 13 = 11 ≠ 8 = 242 mod 13
m=14: 167 mod 14 = 13 ≠ 4 = 242 mod 14
m=15: 167 mod 15 = 2 = 2 = 242 mod 15
m=16: 167 mod 16 = 7 ≠ 2 = 242 mod 16
m=17: 167 mod 17 = 14 ≠ 4 = 242 mod 17
m=18: 167 mod 18 = 5 ≠ 8 = 242 mod 18
m=19: 167 mod 19 = 15 ≠ 14 = 242 mod 19
m=20: 167 mod 20 = 7 ≠ 2 = 242 mod 20
m=21: 167 mod 21 = 20 ≠ 11 = 242 mod 21
m=22: 167 mod 22 = 13 ≠ 0 = 242 mod 22
m=23: 167 mod 23 = 6 ≠ 12 = 242 mod 23
m=24: 167 mod 24 = 23 ≠ 2 = 242 mod 24
m=25: 167 mod 25 = 17 = 17 = 242 mod 25
m=26: 167 mod 26 = 11 ≠ 8 = 242 mod 26
m=27: 167 mod 27 = 5 ≠ 26 = 242 mod 27
m=28: 167 mod 28 = 27 ≠ 18 = 242 mod 28
m=29: 167 mod 29 = 22 ≠ 10 = 242 mod 29
m=30: 167 mod 30 = 17 ≠ 2 = 242 mod 30
m=31: 167 mod 31 = 12 ≠ 25 = 242 mod 31
m=32: 167 mod 32 = 7 ≠ 18 = 242 mod 32
m=33: 167 mod 33 = 2 ≠ 11 = 242 mod 33
m=34: 167 mod 34 = 31 ≠ 4 = 242 mod 34
m=35: 167 mod 35 = 27 ≠ 32 = 242 mod 35
m=36: 167 mod 36 = 23 ≠ 26 = 242 mod 36
m=37: 167 mod 37 = 19 ≠ 20 = 242 mod 37
m=38: 167 mod 38 = 15 ≠ 14 = 242 mod 38
m=39: 167 mod 39 = 11 ≠ 8 = 242 mod 39
m=40: 167 mod 40 = 7 ≠ 2 = 242 mod 40
m=41: 167 mod 41 = 3 ≠ 37 = 242 mod 41
m=42: 167 mod 42 = 41 ≠ 32 = 242 mod 42
m=43: 167 mod 43 = 38 ≠ 27 = 242 mod 43
m=44: 167 mod 44 = 35 ≠ 22 = 242 mod 44
m=45: 167 mod 45 = 32 ≠ 17 = 242 mod 45
m=46: 167 mod 46 = 29 ≠ 12 = 242 mod 46
m=47: 167 mod 47 = 26 ≠ 7 = 242 mod 47
m=48: 167 mod 48 = 23 ≠ 2 = 242 mod 48
m=49: 167 mod 49 = 20 ≠ 46 = 242 mod 49
m=50: 167 mod 50 = 17 ≠ 42 = 242 mod 50
m=51: 167 mod 51 = 14 ≠ 38 = 242 mod 51
m=52: 167 mod 52 = 11 ≠ 34 = 242 mod 52
m=53: 167 mod 53 = 8 ≠ 30 = 242 mod 53
m=54: 167 mod 54 = 5 ≠ 26 = 242 mod 54
m=55: 167 mod 55 = 2 ≠ 22 = 242 mod 55
m=56: 167 mod 56 = 55 ≠ 18 = 242 mod 56
m=57: 167 mod 57 = 53 ≠ 14 = 242 mod 57
m=58: 167 mod 58 = 51 ≠ 10 = 242 mod 58
m=59: 167 mod 59 = 49 ≠ 6 = 242 mod 59
m=60: 167 mod 60 = 47 ≠ 2 = 242 mod 60
m=61: 167 mod 61 = 45 ≠ 59 = 242 mod 61
m=62: 167 mod 62 = 43 ≠ 56 = 242 mod 62
m=63: 167 mod 63 = 41 ≠ 53 = 242 mod 63
m=64: 167 mod 64 = 39 ≠ 50 = 242 mod 64
m=65: 167 mod 65 = 37 ≠ 47 = 242 mod 65
m=66: 167 mod 66 = 35 ≠ 44 = 242 mod 66
m=67: 167 mod 67 = 33 ≠ 41 = 242 mod 67
m=68: 167 mod 68 = 31 ≠ 38 = 242 mod 68
m=69: 167 mod 69 = 29 ≠ 35 = 242 mod 69
m=70: 167 mod 70 = 27 ≠ 32 = 242 mod 70
m=71: 167 mod 71 = 25 ≠ 29 = 242 mod 71
m=72: 167 mod 72 = 23 ≠ 26 = 242 mod 72
m=73: 167 mod 73 = 21 ≠ 23 = 242 mod 73
m=74: 167 mod 74 = 19 ≠ 20 = 242 mod 74
m=75: 167 mod 75 = 17 = 17 = 242 mod 75
m=76: 167 mod 76 = 15 ≠ 14 = 242 mod 76
m=77: 167 mod 77 = 13 ≠ 11 = 242 mod 77
m=78: 167 mod 78 = 11 ≠ 8 = 242 mod 78
m=79: 167 mod 79 = 9 ≠ 5 = 242 mod 79
m=80: 167 mod 80 = 7 ≠ 2 = 242 mod 80
m=81: 167 mod 81 = 5 ≠ 80 = 242 mod 81
m=82: 167 mod 82 = 3 ≠ 78 = 242 mod 82
m=83: 167 mod 83 = 1 ≠ 76 = 242 mod 83
m=84: 167 mod 84 = 83 ≠ 74 = 242 mod 84
m=85: 167 mod 85 = 82 ≠ 72 = 242 mod 85
m=86: 167 mod 86 = 81 ≠ 70 = 242 mod 86
m=87: 167 mod 87 = 80 ≠ 68 = 242 mod 87
m=88: 167 mod 88 = 79 ≠ 66 = 242 mod 88
m=89: 167 mod 89 = 78 ≠ 64 = 242 mod 89
m=90: 167 mod 90 = 77 ≠ 62 = 242 mod 90
m=91: 167 mod 91 = 76 ≠ 60 = 242 mod 91
m=92: 167 mod 92 = 75 ≠ 58 = 242 mod 92
m=93: 167 mod 93 = 74 ≠ 56 = 242 mod 93
m=94: 167 mod 94 = 73 ≠ 54 = 242 mod 94
m=95: 167 mod 95 = 72 ≠ 52 = 242 mod 95
m=96: 167 mod 96 = 71 ≠ 50 = 242 mod 96
m=97: 167 mod 97 = 70 ≠ 48 = 242 mod 97
m=98: 167 mod 98 = 69 ≠ 46 = 242 mod 98
m=99: 167 mod 99 = 68 ≠ 44 = 242 mod 99
m=100: 167 mod 100 = 67 ≠ 42 = 242 mod 100
m=101: 167 mod 101 = 66 ≠ 40 = 242 mod 101
m=102: 167 mod 102 = 65 ≠ 38 = 242 mod 102
m=103: 167 mod 103 = 64 ≠ 36 = 242 mod 103
m=104: 167 mod 104 = 63 ≠ 34 = 242 mod 104
m=105: 167 mod 105 = 62 ≠ 32 = 242 mod 105
m=106: 167 mod 106 = 61 ≠ 30 = 242 mod 106
m=107: 167 mod 107 = 60 ≠ 28 = 242 mod 107
m=108: 167 mod 108 = 59 ≠ 26 = 242 mod 108
m=109: 167 mod 109 = 58 ≠ 24 = 242 mod 109
m=110: 167 mod 110 = 57 ≠ 22 = 242 mod 110
m=111: 167 mod 111 = 56 ≠ 20 = 242 mod 111
m=112: 167 mod 112 = 55 ≠ 18 = 242 mod 112
m=113: 167 mod 113 = 54 ≠ 16 = 242 mod 113
m=114: 167 mod 114 = 53 ≠ 14 = 242 mod 114
m=115: 167 mod 115 = 52 ≠ 12 = 242 mod 115
m=116: 167 mod 116 = 51 ≠ 10 = 242 mod 116
m=117: 167 mod 117 = 50 ≠ 8 = 242 mod 117
m=118: 167 mod 118 = 49 ≠ 6 = 242 mod 118
m=119: 167 mod 119 = 48 ≠ 4 = 242 mod 119
m=120: 167 mod 120 = 47 ≠ 2 = 242 mod 120
m=121: 167 mod 121 = 46 ≠ 0 = 242 mod 121
m=122: 167 mod 122 = 45 ≠ 120 = 242 mod 122
m=123: 167 mod 123 = 44 ≠ 119 = 242 mod 123
m=124: 167 mod 124 = 43 ≠ 118 = 242 mod 124
m=125: 167 mod 125 = 42 ≠ 117 = 242 mod 125
m=126: 167 mod 126 = 41 ≠ 116 = 242 mod 126
m=127: 167 mod 127 = 40 ≠ 115 = 242 mod 127
m=128: 167 mod 128 = 39 ≠ 114 = 242 mod 128
m=129: 167 mod 129 = 38 ≠ 113 = 242 mod 129
m=130: 167 mod 130 = 37 ≠ 112 = 242 mod 130
m=131: 167 mod 131 = 36 ≠ 111 = 242 mod 131
m=132: 167 mod 132 = 35 ≠ 110 = 242 mod 132
m=133: 167 mod 133 = 34 ≠ 109 = 242 mod 133
m=134: 167 mod 134 = 33 ≠ 108 = 242 mod 134
m=135: 167 mod 135 = 32 ≠ 107 = 242 mod 135
m=136: 167 mod 136 = 31 ≠ 106 = 242 mod 136
m=137: 167 mod 137 = 30 ≠ 105 = 242 mod 137
m=138: 167 mod 138 = 29 ≠ 104 = 242 mod 138
m=139: 167 mod 139 = 28 ≠ 103 = 242 mod 139
m=140: 167 mod 140 = 27 ≠ 102 = 242 mod 140
m=141: 167 mod 141 = 26 ≠ 101 = 242 mod 141
m=142: 167 mod 142 = 25 ≠ 100 = 242 mod 142
m=143: 167 mod 143 = 24 ≠ 99 = 242 mod 143
m=144: 167 mod 144 = 23 ≠ 98 = 242 mod 144
m=145: 167 mod 145 = 22 ≠ 97 = 242 mod 145
m=146: 167 mod 146 = 21 ≠ 96 = 242 mod 146
m=147: 167 mod 147 = 20 ≠ 95 = 242 mod 147
m=148: 167 mod 148 = 19 ≠ 94 = 242 mod 148
m=149: 167 mod 149 = 18 ≠ 93 = 242 mod 149
m=150: 167 mod 150 = 17 ≠ 92 = 242 mod 150
m=151: 167 mod 151 = 16 ≠ 91 = 242 mod 151
m=152: 167 mod 152 = 15 ≠ 90 = 242 mod 152
m=153: 167 mod 153 = 14 ≠ 89 = 242 mod 153
m=154: 167 mod 154 = 13 ≠ 88 = 242 mod 154
m=155: 167 mod 155 = 12 ≠ 87 = 242 mod 155
m=156: 167 mod 156 = 11 ≠ 86 = 242 mod 156
m=157: 167 mod 157 = 10 ≠ 85 = 242 mod 157
m=158: 167 mod 158 = 9 ≠ 84 = 242 mod 158
m=159: 167 mod 159 = 8 ≠ 83 = 242 mod 159
m=160: 167 mod 160 = 7 ≠ 82 = 242 mod 160
m=161: 167 mod 161 = 6 ≠ 81 = 242 mod 161
m=162: 167 mod 162 = 5 ≠ 80 = 242 mod 162
m=163: 167 mod 163 = 4 ≠ 79 = 242 mod 163
m=164: 167 mod 164 = 3 ≠ 78 = 242 mod 164
m=165: 167 mod 165 = 2 ≠ 77 = 242 mod 165
m=166: 167 mod 166 = 1 ≠ 76 = 242 mod 166
m=167: 167 mod 167 = 0 ≠ 75 = 242 mod 167
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 (242 - 167) = 75 bestimmen:
die gesuchten Zahlen sind somit:
3; 5; 15; 25; 75
