TU Wien:Mathematik 1 UE (diverse)/Übungen WS06/Beispiel 76

Aus VoWi
Zur Navigation springen Zur Suche springen

Lösen Sie die folgenden Kongruenzen (d.h. Gleichungen in Restklassen) bzw. beweisen Sie die Unlösbarkeit:

  • 3x\equiv9\;(\text{mod}\ 11)
  • 3x\equiv9\;(\text{mod}\ 12)


Hilfreiches[Bearbeiten]

Vorlage:Restklassen


Lösung von Hapi[Bearbeiten]

Rechnen mit Kongruenzen

Allgemeines:

Modulo teilt Werte in Restklassen durch Division mit dem Mod-Wert e, d.h. beide Werte haben bei der Division durch den Faktor m (Modulo) denselben Rest.

a \equiv b mod m bedeutet daher bei Bestehen der Kongruenz daß a/m und b/m denselben Rest haben. Daraus folgt, daß m | (b-c) gilt und somit m den Term (b-c) ohne Rest teilt (sonst nicht kongruent!).

Weiters bedeutet 3a \equiv 3b mod m dasselbe wie a \equiv b mod m, man kann also die linke Seite des Ausdrucks um den gemeinsamen Teiler kürzen, wenn auf der rechten Seite m nicht teilbar ist.

Ist m aber ebenfalls teilbar, so lautet die Rechenregel 3a \equiv 3b mod 3m entspricht a \equiv b mod m, d.h. auch m muß dividiert werden.

Eine Kongruenz der Form ax \equiv b ist genau dann lösbar, wenn der ggT (a, m ) die Zahl c teilt.


ad a) 3x \equiv 9 mod 11, x \equiv 3 mod 11 d.h. 11 | (3-x),

Es gibt einen größten gemeinsamen Teiler für die Werte a und b, daher lösbar.

Allgemein: x = c + m*k, für alle k (1..unendlich) aus den natürliche Zahlen N

In diesem Fall: x = 3 + 11*k für alle k (1..\infty) = 14,25,36,...


ad b) 3x \equiv 9 mod 12, x \equiv 3 mod 4 d.h. 4 | (3-x), oder 12 | (9 - 3x)

D.h. es gibt eine Lösung, weil der ggT von (3x,12) die Zahl 9 teilt.

Allgemein: x = c + m*k, für alle k (1..unendlich) aus den natürliche Zahlen N

In diesem Fall: x = 3 + 4*k für alle k (1..\infty) = 7,11,15,...


Hapi


Anmerkung: Die erste Version einer Lösung für 76a war falsch! Habe die Gesetzmäßigkeiten falsch beurteilt.


Beispiel:

8x \equiv 4 mod 16, div 4 = 2x \equiv 1 mod 4, unlösbar, da b < a

8x \equiv 4 mod 15, div 4 = 2x \equiv 1 mod 15, lösbar, x = 8 +1*15k

5x \equiv 9 mod 11, unlösbar, da kein gemeinsamer Teiler

Kommentar: 5x \equiv 9 mod 11 is sehr wohl lösbar, da ggT(5,11) = 1 und 1 teilt 9 Bsp: 5*4 mod 11 = 9

Vic

Links[Bearbeiten]

Ähnliche Beispiele: