Aufgabenbeispiele von MGK Klasse 9
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einfache Modulo Aufgabe
Beispiel:
Bestimme (die kleinste natürliche Zahl für die gilt:) 16 mod 5.
Das nächst kleinere Vielfache von 5 ist 15, weil ja 3 ⋅ 5 = 15 ist.
Also bleibt als Rest eben noch 16 - 15 = 1.
Somit gilt: 16 mod 5 ≡ 1.
Modulo in einem Intervall
Beispiel:
Bestimme eine Zahl n zwischen 80 und 90 für die gilt n ≡ 49 mod 10.
Das nächst kleinere Vielfache von 10 ist 40, weil ja 4 ⋅ 10 = 40 ist.
Also bleibt als Rest eben noch 49 - 40 = 9.
Somit gilt: 49 mod 10 ≡ 9.
Wir suchen also eine Zahl zwischen 80 und 90 für die gilt: n ≡ 9 mod 10.
Dazu suchen wir erstmal ein Vielfaches von 10 in der Nähe von 80, z.B. 80 = 8 ⋅ 10
Jetzt muss die gesuchte Zahl ja aber nicht ≡ 0 mod 10 , sondern ≡ 9 mod 10 sein, also addieren wir noch 9 auf die 80 und erhalten so 89.
Somit gilt: 89 ≡ 49 ≡ 9 mod 10.
Modulo addieren
Beispiel:
Berechne ohne WTR: (10001 - 146) mod 5.
Um längere Rechnungen zu vermeiden, rechnen wir:
(10001 - 146) mod 5 ≡ (10001 mod 5 - 146 mod 5) mod 5.
10001 mod 5 ≡ 1 mod 5 kann man relativ leicht bestimmen, weil ja 10001
= 10000
146 mod 5 ≡ 1 mod 5 kann man relativ leicht bestimmen, weil ja 146
= 140
Somit gilt:
(10001 - 146) mod 5 ≡ (1 - 1) mod 5 ≡ 0 mod 5.
Modulo multiplizieren
Beispiel:
Berechne ohne WTR: (34 ⋅ 58) mod 11.
Um längere Rechnungen zu vermeiden, rechnen wir:
(34 ⋅ 58) mod 11 ≡ (34 mod 11 ⋅ 58 mod 11) mod 11.
34 mod 11 ≡ 1 mod 11 kann man relativ leicht bestimmen, weil ja 34 = 33 + 1 = 3 ⋅ 11 + 1 ist.
58 mod 11 ≡ 3 mod 11 kann man relativ leicht bestimmen, weil ja 58 = 55 + 3 = 5 ⋅ 11 + 3 ist.
Somit gilt:
(34 ⋅ 58) mod 11 ≡ (1 ⋅ 3) mod 11 ≡ 3 mod 11.
gemeinsame Modulos finden
Beispiel:
Finde alle natürlichen Zahlen m ≥ 2, für die gilt :
71 mod m = 101 mod m.
1. (etwas umständliche) Möglichkeit:
Wir probieren einfach alle natürliche Zahlen m<= 71 aus, ob zufällig 71 mod m = 101 mod m gilt:
m=2: 71 mod 2 = 1 = 1 = 101 mod 2
m=3: 71 mod 3 = 2 = 2 = 101 mod 3
m=4: 71 mod 4 = 3 ≠ 1 = 101 mod 4
m=5: 71 mod 5 = 1 = 1 = 101 mod 5
m=6: 71 mod 6 = 5 = 5 = 101 mod 6
m=7: 71 mod 7 = 1 ≠ 3 = 101 mod 7
m=8: 71 mod 8 = 7 ≠ 5 = 101 mod 8
m=9: 71 mod 9 = 8 ≠ 2 = 101 mod 9
m=10: 71 mod 10 = 1 = 1 = 101 mod 10
m=11: 71 mod 11 = 5 ≠ 2 = 101 mod 11
m=12: 71 mod 12 = 11 ≠ 5 = 101 mod 12
m=13: 71 mod 13 = 6 ≠ 10 = 101 mod 13
m=14: 71 mod 14 = 1 ≠ 3 = 101 mod 14
m=15: 71 mod 15 = 11 = 11 = 101 mod 15
m=16: 71 mod 16 = 7 ≠ 5 = 101 mod 16
m=17: 71 mod 17 = 3 ≠ 16 = 101 mod 17
m=18: 71 mod 18 = 17 ≠ 11 = 101 mod 18
m=19: 71 mod 19 = 14 ≠ 6 = 101 mod 19
m=20: 71 mod 20 = 11 ≠ 1 = 101 mod 20
m=21: 71 mod 21 = 8 ≠ 17 = 101 mod 21
m=22: 71 mod 22 = 5 ≠ 13 = 101 mod 22
m=23: 71 mod 23 = 2 ≠ 9 = 101 mod 23
m=24: 71 mod 24 = 23 ≠ 5 = 101 mod 24
m=25: 71 mod 25 = 21 ≠ 1 = 101 mod 25
m=26: 71 mod 26 = 19 ≠ 23 = 101 mod 26
m=27: 71 mod 27 = 17 ≠ 20 = 101 mod 27
m=28: 71 mod 28 = 15 ≠ 17 = 101 mod 28
m=29: 71 mod 29 = 13 ≠ 14 = 101 mod 29
m=30: 71 mod 30 = 11 = 11 = 101 mod 30
m=31: 71 mod 31 = 9 ≠ 8 = 101 mod 31
m=32: 71 mod 32 = 7 ≠ 5 = 101 mod 32
m=33: 71 mod 33 = 5 ≠ 2 = 101 mod 33
m=34: 71 mod 34 = 3 ≠ 33 = 101 mod 34
m=35: 71 mod 35 = 1 ≠ 31 = 101 mod 35
m=36: 71 mod 36 = 35 ≠ 29 = 101 mod 36
m=37: 71 mod 37 = 34 ≠ 27 = 101 mod 37
m=38: 71 mod 38 = 33 ≠ 25 = 101 mod 38
m=39: 71 mod 39 = 32 ≠ 23 = 101 mod 39
m=40: 71 mod 40 = 31 ≠ 21 = 101 mod 40
m=41: 71 mod 41 = 30 ≠ 19 = 101 mod 41
m=42: 71 mod 42 = 29 ≠ 17 = 101 mod 42
m=43: 71 mod 43 = 28 ≠ 15 = 101 mod 43
m=44: 71 mod 44 = 27 ≠ 13 = 101 mod 44
m=45: 71 mod 45 = 26 ≠ 11 = 101 mod 45
m=46: 71 mod 46 = 25 ≠ 9 = 101 mod 46
m=47: 71 mod 47 = 24 ≠ 7 = 101 mod 47
m=48: 71 mod 48 = 23 ≠ 5 = 101 mod 48
m=49: 71 mod 49 = 22 ≠ 3 = 101 mod 49
m=50: 71 mod 50 = 21 ≠ 1 = 101 mod 50
m=51: 71 mod 51 = 20 ≠ 50 = 101 mod 51
m=52: 71 mod 52 = 19 ≠ 49 = 101 mod 52
m=53: 71 mod 53 = 18 ≠ 48 = 101 mod 53
m=54: 71 mod 54 = 17 ≠ 47 = 101 mod 54
m=55: 71 mod 55 = 16 ≠ 46 = 101 mod 55
m=56: 71 mod 56 = 15 ≠ 45 = 101 mod 56
m=57: 71 mod 57 = 14 ≠ 44 = 101 mod 57
m=58: 71 mod 58 = 13 ≠ 43 = 101 mod 58
m=59: 71 mod 59 = 12 ≠ 42 = 101 mod 59
m=60: 71 mod 60 = 11 ≠ 41 = 101 mod 60
m=61: 71 mod 61 = 10 ≠ 40 = 101 mod 61
m=62: 71 mod 62 = 9 ≠ 39 = 101 mod 62
m=63: 71 mod 63 = 8 ≠ 38 = 101 mod 63
m=64: 71 mod 64 = 7 ≠ 37 = 101 mod 64
m=65: 71 mod 65 = 6 ≠ 36 = 101 mod 65
m=66: 71 mod 66 = 5 ≠ 35 = 101 mod 66
m=67: 71 mod 67 = 4 ≠ 34 = 101 mod 67
m=68: 71 mod 68 = 3 ≠ 33 = 101 mod 68
m=69: 71 mod 69 = 2 ≠ 32 = 101 mod 69
m=70: 71 mod 70 = 1 ≠ 31 = 101 mod 70
m=71: 71 mod 71 = 0 ≠ 30 = 101 mod 71
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 (101 - 71) = 30 bestimmen:
die gesuchten Zahlen sind somit:
2; 3; 5; 6; 10; 15; 30
