Aufgabenbeispiele von MGK Klasse 9
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einfache Modulo Aufgabe
Beispiel:
Bestimme (die kleinste natürliche Zahl für die gilt:) 53 mod 3.
Das nächst kleinere Vielfache von 3 ist 51, weil ja 17 ⋅ 3 = 51 ist.
Also bleibt als Rest eben noch 53 - 51 = 2.
Somit gilt: 53 mod 3 ≡ 2.
Modulo in einem Intervall
Beispiel:
Bestimme eine Zahl n zwischen 90 und 99 für die gilt n ≡ 25 mod 5.
Das nächst kleinere Vielfache von 5 ist 25, weil ja 5 ⋅ 5 = 25 ist.
Also bleibt als Rest eben noch 25 - 25 = 0.
Somit gilt: 25 mod 5 ≡ 0.
Wir suchen also eine Zahl zwischen 90 und 99 für die gilt: n ≡ 0 mod 5.
Dazu suchen wir einfach ein Vielfaches von 5 in der Nähe von 90, z.B. 90 = 18 ⋅ 5
Somit gilt: 90 ≡ 25 ≡ 0 mod 5.
Modulo addieren
Beispiel:
Berechne ohne WTR: (4496 - 26993) mod 9.
Um längere Rechnungen zu vermeiden, rechnen wir:
(4496 - 26993) mod 9 ≡ (4496 mod 9 - 26993 mod 9) mod 9.
4496 mod 9 ≡ 5 mod 9 kann man relativ leicht bestimmen, weil ja 4496
= 4500
26993 mod 9 ≡ 2 mod 9 kann man relativ leicht bestimmen, weil ja 26993
= 27000
Somit gilt:
(4496 - 26993) mod 9 ≡ (5 - 2) mod 9 ≡ 3 mod 9.
Modulo multiplizieren
Beispiel:
Berechne ohne WTR: (69 ⋅ 99) mod 9.
Um längere Rechnungen zu vermeiden, rechnen wir:
(69 ⋅ 99) mod 9 ≡ (69 mod 9 ⋅ 99 mod 9) mod 9.
69 mod 9 ≡ 6 mod 9 kann man relativ leicht bestimmen, weil ja 69 = 63 + 6 = 7 ⋅ 9 + 6 ist.
99 mod 9 ≡ 0 mod 9 kann man relativ leicht bestimmen, weil ja 99 = 99 + 0 = 11 ⋅ 9 + 0 ist.
Somit gilt:
(69 ⋅ 99) mod 9 ≡ (6 ⋅ 0) mod 9 ≡ 0 mod 9.
gemeinsame Modulos finden
Beispiel:
Finde alle natürlichen Zahlen m ≥ 2, für die gilt :
31 mod m = 39 mod m.
1. (etwas umständliche) Möglichkeit:
Wir probieren einfach alle natürliche Zahlen m<= 31 aus, ob zufällig 31 mod m = 39 mod m gilt:
m=2: 31 mod 2 = 1 = 1 = 39 mod 2
m=3: 31 mod 3 = 1 ≠ 0 = 39 mod 3
m=4: 31 mod 4 = 3 = 3 = 39 mod 4
m=5: 31 mod 5 = 1 ≠ 4 = 39 mod 5
m=6: 31 mod 6 = 1 ≠ 3 = 39 mod 6
m=7: 31 mod 7 = 3 ≠ 4 = 39 mod 7
m=8: 31 mod 8 = 7 = 7 = 39 mod 8
m=9: 31 mod 9 = 4 ≠ 3 = 39 mod 9
m=10: 31 mod 10 = 1 ≠ 9 = 39 mod 10
m=11: 31 mod 11 = 9 ≠ 6 = 39 mod 11
m=12: 31 mod 12 = 7 ≠ 3 = 39 mod 12
m=13: 31 mod 13 = 5 ≠ 0 = 39 mod 13
m=14: 31 mod 14 = 3 ≠ 11 = 39 mod 14
m=15: 31 mod 15 = 1 ≠ 9 = 39 mod 15
m=16: 31 mod 16 = 15 ≠ 7 = 39 mod 16
m=17: 31 mod 17 = 14 ≠ 5 = 39 mod 17
m=18: 31 mod 18 = 13 ≠ 3 = 39 mod 18
m=19: 31 mod 19 = 12 ≠ 1 = 39 mod 19
m=20: 31 mod 20 = 11 ≠ 19 = 39 mod 20
m=21: 31 mod 21 = 10 ≠ 18 = 39 mod 21
m=22: 31 mod 22 = 9 ≠ 17 = 39 mod 22
m=23: 31 mod 23 = 8 ≠ 16 = 39 mod 23
m=24: 31 mod 24 = 7 ≠ 15 = 39 mod 24
m=25: 31 mod 25 = 6 ≠ 14 = 39 mod 25
m=26: 31 mod 26 = 5 ≠ 13 = 39 mod 26
m=27: 31 mod 27 = 4 ≠ 12 = 39 mod 27
m=28: 31 mod 28 = 3 ≠ 11 = 39 mod 28
m=29: 31 mod 29 = 2 ≠ 10 = 39 mod 29
m=30: 31 mod 30 = 1 ≠ 9 = 39 mod 30
m=31: 31 mod 31 = 0 ≠ 8 = 39 mod 31
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 (39 - 31) = 8 bestimmen:
die gesuchten Zahlen sind somit:
2; 4; 8
