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Chinesischer Restsatz: Frage (beantwortet)
Status: (Frage) beantwortet Status 
Datum: 10:35 Mi 25.05.2011
Autor: steve.joke

Hallo Leute,

ich habe eine Frage zu einem Beispiel zum C.R.

[mm] x\equiv [/mm] 2 mod 3
[mm] x\equiv [/mm] 3 mod 5
[mm] x\equiv [/mm] 2 mod 7

1) Die [mm] m_i [/mm] sind alle paarweise teilerfremd

2) M=3*5*7=105

3) [mm] N_1=35, N_2=21, N_3=15 [/mm]

4)

[mm] r_1 [/mm] 35 [mm] \equiv [/mm] 2 (mod 3)   => [mm] r_1 [/mm] = 1

[mm] r_2 [/mm] 21 [mm] \equiv [/mm] 3 (mod 5)   => [mm] r_2 [/mm] = 3

[mm] r_3 [/mm] 15 [mm] \equiv [/mm] 2 (mod 7)   => [mm] r_3 [/mm] = 2

5)

x [mm] \equiv N_1*r_1 [/mm] + [mm] N_2*r_2 [/mm] + [mm] N_3*r_3 [/mm]  (mod M)

x [mm] \equiv [/mm] 128 (mod 105)

x=23

So, hier steckt meine Frage, die geben dann als Lösung nicht x=128 an, sondern x=23. Aber wie kommen die hier auf x=23?? und wäre als Ergebnis x=128 auch richtig??


Eine andere Frage von mir betrifft den Schritt 4). Hier wurden die [mm] r_i [/mm] ja eher durch raten herausgefunden? Wie könnte man das auch rechnerisch herausbekommen???

Danke schon mal für eure Hilfe.

Grüße


        
Bezug
Chinesischer Restsatz: Antwort
Status: (Antwort) fertig Status 
Datum: 12:23 Mi 25.05.2011
Autor: Al-Chwarizmi


> Hallo Leute,
>  
> ich habe eine Frage zu einem Beispiel zum C.R.
>  
> [mm]x\equiv[/mm] 2 mod 3
>  [mm]x\equiv[/mm] 3 mod 5
>  [mm]x\equiv[/mm] 2 mod 7
>  
> 1) Die [mm]m_i[/mm] sind alle paarweise teilerfremd      [ok]
>  
> 2) M=3*5*7=105      [ok]
>  
> 3) [mm]N_1=35, N_2=21, N_3=15[/mm]      [ok]
>  
> 4)
>
> [mm]r_1[/mm] 35 [mm]\equiv[/mm] 2 (mod 3)   => [mm]r_1[/mm] = 1
>  
> [mm]r_2[/mm] 21 [mm]\equiv[/mm] 3 (mod 5)   => [mm]r_2[/mm] = 3
>  
> [mm]r_3[/mm] 15 [mm]\equiv[/mm] 2 (mod 7)   => [mm]r_3[/mm] = 2
>  
> 5)
>  
> x [mm]\equiv N_1*r_1[/mm] + [mm]N_2*r_2[/mm] + [mm]N_3*r_3[/mm]  (mod M)
>  
> x [mm]\equiv[/mm] 128 (mod 105)
>  
> x=23
>  
> So, hier steckt meine Frage, die geben dann als Lösung
> nicht x=128 an, sondern x=23. Aber wie kommen die hier auf
> x=23??

Da 128>105, wird 105 subtrahiert. Modulo 105 können
ja alle Zahlen auf einen Wert in [mm] $\{\,0, 1, 2,\,.....\,104\,\}$ [/mm]
reduziert werden, und spätestens für das Ergebnis
sollte man dies auch tun.
  

> und wäre als Ergebnis x=128 auch richtig??

etwa so richtig wie die Angabe [mm] \alpha [/mm] = 390° für einen
Dreieckswinkel ...

> Eine andere Frage von mir betrifft den Schritt 4). Hier
> wurden die [mm]r_i[/mm] ja eher durch raten herausgefunden? Wie
> könnte man das auch rechnerisch herausbekommen???

Da hilft der []erweiterte euklidische Algorithmus .
  

> Danke schon mal für eure Hilfe.
>  
> Grüße

LG   Al-Chw.  


Bezug
                
Bezug
Chinesischer Restsatz: Frage (beantwortet)
Status: (Frage) beantwortet Status 
Datum: 12:36 Mi 25.05.2011
Autor: steve.joke

HI Al-Chwarizmi,

danke für deine Antwort.

Hatte mir schon gedacht, dass man das mit dem E.A. macht. Nur haben wir es ja hier jetzt mit 3 Zahlen zu tun, und nicht um 2.

Also ggt(3,5,7). Der erweiterte E.A. ist ja das Rückwärtsrechnen vom E.A. Wie kann man das aber jetzt auf 3 Zahlen übertragen??

Also erstmal

ggt(3,5)=1, denn

5=1*3+2
3=1*2+1
2=2*1*0

und dann

ggT(1,7)=1, denn

7=7*1+0,

so, wie bekomme ich jetzt hier durch Rückwärtsrechnen die Zahlen [mm] r_1=1, r_2=3 [/mm] und r_=2 heraus??

Kannst du mir das vielleicht erklären?


Und zu dem Ergebis x=128. Ok, x=23 ist die kleine Variante. Aber x=128 müsste sonst trotzdem richtig sein, denn wenn man die Probe macht, geht bei der Aufgabe alles auf....

Grüße

Bezug
                        
Bezug
Chinesischer Restsatz: Antwort
Status: (Antwort) fertig Status 
Datum: 15:38 Mi 25.05.2011
Autor: Al-Chwarizmi


> HI Al-Chwarizmi,
>  
> danke für deine Antwort.
>  
> Hatte mir schon gedacht, dass man das mit dem E.A. macht.
> Nur haben wir es ja hier jetzt mit 3 Zahlen zu tun, und
> nicht um 2.
>  
> Also ggt(3,5,7). Der erweiterte E.A. ist ja das
> Rückwärtsrechnen vom E.A. Wie kann man das aber jetzt auf
> 3 Zahlen übertragen??
>  
> Also erstmal
>  
> ggt(3,5)=1, denn
>  
> 5=1*3+2
>  3=1*2+1
>  2=2*1*0
>  
> und dann
>  
> ggT(1,7)=1, denn
>  
> 7=7*1+0,
>  
> so, wie bekomme ich jetzt hier durch Rückwärtsrechnen die
> Zahlen [mm]r_1=1, r_2=3[/mm] und r_=2 heraus??
>  
> Kannst du mir das vielleicht erklären?

Nach den Vorarbeiten mit den [mm] N_i [/mm] geht dies anders und
einfacher. Siehe unten !  

> Und zu dem Ergebis x=128. Ok, x=23 ist die kleine Variante.
> Aber x=128 müsste sonst trotzdem richtig sein, denn wenn
> man die Probe macht, geht bei der Aufgabe alles auf....

Natürlich stimmt dies auch, aber es ist doch natürlich,
dass man den kleinstmöglichen nichtnegativen Rest angibt !
Sonst kannst du auch das Ergebnis 2753 angeben und
dem geneigten und lieben Korrektor die Arbeit überlassen,
zu prüfen, ob dies modulo 105 auch noch stimmt.

Wir hatten:


1) Die $ [mm] m_i [/mm] $ sind alle paarweise teilerfremd

2) M=3*5*7=105

3) $ [mm] N_1=35, N_2=21, N_3=15 [/mm] $

4)

      a)  $ [mm] r_1 [/mm] *35 [mm] \equiv [/mm] $ 2 (mod 3)   => $ [mm] r_1 [/mm] $ = 1

      b)  $ [mm] r_2 [/mm] *21 [mm] \equiv [/mm] $ 3 (mod 5)   => $ [mm] r_2 [/mm] $ = 3

      c)  $ [mm] r_3 [/mm] *15 [mm] \equiv [/mm] $ 2 (mod 7)   => $ [mm] r_3 [/mm] $ = 2

5)

x $ [mm] \equiv N_1\cdot{}r_1 [/mm] $ + $ [mm] N_2\cdot{}r_2 [/mm] $ + $ [mm] N_3\cdot{}r_3 [/mm] $  (mod M)

x $ [mm] \equiv [/mm] $ 128 (mod 105)

x=23


Die Berechnungen der Werte [mm] r_i [/mm] nach  4)a) , 4)b) und 4)c)
kann man jede einzeln durchführen.
Bevor man (allenfalls) den Restsatz bemüht, gibt es aber
Möglichkeiten der systematischen (!) Vereinfachung.
Nehmen wir mal das Beispiel 4)b):

4)a)          $\ [mm] r_1 [/mm] *35 [mm] \equiv [/mm]  2\ \  (mod\ 3)$

Modulo 3 kann man den Faktor 35 zerlegen in 35=11*3+2
und kommt damit zur neuen Äquivalenz:

                $\ [mm] r_1 [/mm] *2 [mm] \equiv [/mm]  2\ \ (mod\ 3)$

Division durch 2 (teilerfremd zu 3  !) liefert

                $\ [mm] r_1 \equiv [/mm] 1\ \  (mod\ 3)$

also [mm] r_1=1 [/mm]  (Rest im Grundbereich [mm] $\{\,0,1,2\,\}$ [/mm] modulo 3)

LG    Al-Chw.




    

Bezug
                                
Bezug
Chinesischer Restsatz: Frage (beantwortet)
Status: (Frage) beantwortet Status 
Datum: 15:59 Mi 25.05.2011
Autor: steve.joke

Hi nochmal,

also ok. in diesem beispiel habe ich das verstanden. aber schau dir mal diese zahlen bitte an:


[mm] 240*r_1 \equiv [/mm] 3 mod 17

Hier ist [mm] r_1=10, [/mm] aber wie würdest du das mit deiner Variante dort oben herausbekommen??

Hier ist es ja nicht einfach, ein Vielfaches von 17 + 3 zu finden, das durch 240 teilbar ist....

Bezug
                                        
Bezug
Chinesischer Restsatz: Antwort
Status: (Antwort) fertig Status 
Datum: 16:13 Mi 25.05.2011
Autor: Al-Chwarizmi


> Hi nochmal,
>  
> also ok. in diesem beispiel habe ich das verstanden. aber
> schau dir mal diese zahlen bitte an:  
>
> [mm]240*r_1 \equiv[/mm] 3 mod 17
>  
> Hier ist [mm]r_1=10,[/mm] aber wie würdest du das mit deiner
> Variante dort oben herausbekommen??
>  
> Hier ist es ja nicht einfach, ein Vielfaches von 17 + 3 zu
> finden, das durch 240 teilbar ist....


Hallo Steve,

da wir es doch immer noch mit recht kleinen, handlichen
Zahlen zu tun haben, würde ich auch dies ohne Restsatz
versuchen:

1.)  da 240=14*17+2 ist, kann man die Äquivalenz zu

        $\ [mm] 2*r_1 \equiv\ [/mm] 3\ \ (mod\ 17)$

     vereinfachen.

2.)  Nun betrachte ich zunächst die Gleichung

        $\ 2*x [mm] \equiv\ [/mm] 1\ \ (mod\ 17)$

     Sie hat die (leicht zu findende) Lösung x=9

3.)  Da wir in der obigen Gleichung rechts nicht eine 1,
     sondern eine 3 hatten, multiplizieren wir die
     Gleichung

        $\ 2*9 [mm] \equiv\ [/mm] 1\ \ (mod\ 17)$

     noch mit dem Faktor 3 und haben

        $\ 2*27 [mm] \equiv\ [/mm] 3\ \ (mod\ 17)$

     Damit haben wir eine Lösung (nämlich [mm] r_1=27) [/mm]
     für die ursprüngliche Gleichung.

4.)  Modulo 17 wird die Lösung 27 noch zu [mm] r_1=10 [/mm]
     reduziert.

   LG    Al-Chw.



Bezug
                                                
Bezug
Chinesischer Restsatz: Mitteilung
Status: (Mitteilung) Reaktion unnötig Status 
Datum: 18:30 Mi 25.05.2011
Autor: steve.joke

ok,

danke dir.

grüße

Bezug
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