a ve b doğal sayılardır.
2a + 3b = 24
olduğuna göre,
I. Eşitliği sağlayan 5 farklı (a,b) sıralı ikilisi vardır.
II. a.b çarpımının en büyük değeri 24 tür.
III. a + b toplamının en büyük değeri 11 dir.
yargılarından hangileri doğrudur?
A) Yalnız I
B) Yalnız II
C) I ve II
D) I ve III
E) I, II ve III
2a + 3b = 24 Eşitliğini Sağlayan Doğal Sayı Değerlerinin ve Yargıların İncelenmesi
KULLANILAN KURAL VE BAĞINTILAR:
- Doğal Sayılar Kümesi: \mathbb{N} = \{0, 1, 2, 3, \dots\} (Doğal sayılar 0’dan başlar).
- Diophantus Denklemi Çözüm Kuralı: ax + by = c denkleminde bir kök (x_0, y_0) bulunduktan sonra, diğer kökler katsayılar oranında değişir; biri diğerinin katsayısı kadar artarken diğeri diğerinin katsayısı kadar azalır.
ÇÖZÜM ADIMLARI:
Adım 1 — Eşitliği Sağlayan (a,b) Doğal Sayı İkililerini Bulma
Verilen denklem:
Buradan 2a ifadesini yalnız bırakalım:
a bir doğal sayı olduğu için a \ge 0 olmalıdır ve 3b ifadesi 2’ye tam bölünmelidir. Dolayısıyla b, 0’dan başlayarak 2’şer 2’şer artan çift doğal sayılar olmalıdır:
- b = 0 için: a = 12 - 0 = 12 \implies (12, 0)
- b = 2 için: a = 12 - 3 = 9 \implies (9, 2)
- b = 4 için: a = 12 - 6 = 6 \implies (6, 4)
- b = 6 için: a = 12 - 9 = 3 \implies (3, 6)
- b = 8 için: a = 12 - 12 = 0 \implies (0, 8)
b \ge 10 için a negatif olacağından doğal sayı olma şartı bozulur.
Eşitliği sağlayan (a,b) sıralı ikilileri:
Adım 2 — I. Yargının Değerlendirilmesi
- Yargı I: “Eşitliği sağlayan 5 farklı (a,b) sıralı ikilisi vardır.”
- Bulunan ikililer 5 tanedir: (12, 0), (9, 2), (6, 4), (3, 6), (0, 8).
- Dolayısıyla I. yargı DOĞRUDUR.
Adım 3 — II. Yargının Değerlendirilmesi
- Yargı II: “a \cdot b çarpımının en büyük değeri 24’tür.”
- Her bir ikili için çarpımları hesaplayalım:
- 12 \cdot 0 = 0
- 9 \cdot 2 = 18
- 6 \cdot 4 = 24
- 3 \cdot 6 = 18
- 0 \cdot 8 = 0
- Çarpımın alabileceği en büyük değer 24’tür.
- Dolayısıyla II. yargı DOĞRUDUR.
Adım 4 — III. Yargının Değerlendirilmesi
- Yargı III: “a + b toplamının en büyük değeri 11’dir.”
- Her bir ikili için toplamları inceleyelim:
- 12 + 0 = 12
- 9 + 2 = 11
- 6 + 4 = 10
- 3 + 6 = 9
- 0 + 8 = 8
- Toplamın alabileceği en büyük değer 11 değil, 12’dir.
- Dolayısıyla III. yargı YANLIŞTIR.
Adım 5 — Seçenek Değerlendirmesi
- I doğru, II doğru, III yanlıştır.
- Doğru olanlar I ve II’dir.
━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━
CEVAP: C) I ve II
━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━
TEMEL KAVRAMLAR:
1. Doğal Sayı Şartı (a, b \in \mathbb{N})
- Tanım: 0 ve pozitif tam sayıları kapsayan kümedir.
- Bu problemde: 0 sayısının bir doğal sayı olduğu unutulmamalıdır; a=0 ve b=0 durumları çözüme dahil edilmiştir.
2. Çarpımın Maksimum Olması
- Tanım: Toplamları ya da katsayılı toplamları sabit olan iki sayının çarpımının en büyük olması için sayıların birbirine en yakın seçilmesi gerekir.
- Bu problemde: 2a = 12 ve 3b = 12 olduğunda (a=6, b=4) terimler birbirine en yakın değere ulaşmış ve en büyük çarpım olan 24 elde edilmiştir.
SIK YAPILAN HATALAR:
0’ı Doğal Sayı Olarak Almamak
- Yanlış: b = 0 ve a = 0 değerlerini saymayıp sadece (9,2), (6,4), (3,6) ikililerini almak ve toplam 3 ikili bulmak.
- Doğru: Doğal sayılar kümesi 0’ı içerir. Bu nedenle (12,0) ve (0,8) ikilileri de geçerlidir.
- Neden yanlış: 0 elemanı pozitif doğal sayılar kümesinde (\mathbb{N}^+) yer almaz, fakat genel doğal sayılar kümesinde (\mathbb{N}) yer alır.
a+b Toplamının En Büyük Değerini 9+2=11 Kabul Etmek
- Yanlış: b=0 durumunu gözden kaçırıp en büyük toplamı 9+2=11 sanmak.
- Doğru: a=12, b=0 iken toplam 12+0=12 olur.
Benzer bir katsayılı doğrusal denklem sorusu oluşturup pratik yapmamızı ister misin?
2a + 3b = 24 Eşitliğini Sağlayan Doğal Sayı Değerleri ve Yargıların İncelenmesi
KULLANILAN KURAL / FORMÜL:
Doğal sayılar kümesi \mathbb{N} = \{0, 1, 2, 3, \dots\} biçimindedir (0 bir doğal sayıdır). 2a + 3b = 24 denkleminde 2a ve 24 çift sayı olduğundan, 3b ifadesi ve dolayısıyla b sayısı da çift bir doğal sayı olmalıdır.
ÇÖZÜM ADIMLARI:
Adım 1 — Eşitliği Sağlayan (a,b) Sıralı İkililerini Belirleme
b yerine yazılabilecek çift doğal sayılar (b \ge 0 ve 3b \le 24) sırasıyla denenir:
- b = 0 \implies 2a + 3(0) = 24 \implies 2a = 24 \implies a = 12
- b = 2 \implies 2a + 3(2) = 24 \implies 2a = 18 \implies a = 9
- b = 4 \implies 2a + 3(4) = 24 \implies 2a = 12 \implies a = 6
- b = 6 \implies 2a + 3(6) = 24 \implies 2a = 6 \implies a = 3
- b = 8 \implies 2a + 3(8) = 24 \implies 2a = 0 \implies a = 0
Elde edilen sıralı ikililer: (12, 0), (9, 2), (6, 4), (3, 6), (0, 8)
Adım 2 — I. Yargının Değerlendirilmesi
Sağlayan (a,b) ikilisi kümesi \{(12, 0), (9, 2), (6, 4), (3, 6), (0, 8)\} olup toplam 5 farklı ikili vardır.
Dolayısıyla I. yargı doğrudur.
Adım 3 — II. Yargının Değerlendirilmesi (a \cdot b Çarpımının En Büyük Değeri)
Her bir ikili için a \cdot b değerleri hesaplanır:
- 12 \times 0 = 0
- 9 \times 2 = 18
- 6 \times 4 = 24
- 3 \times 6 = 18
- 0 \times 8 = 0
Çarpımın alabileceği en büyük değer 24’tür.
Dolayısıyla II. yargı doğrudur.
Adım 4 — III. Yargının Değerlendirilmesi (a + b Toplamının En Büyük Değeri)
Her bir ikili için a + b değerleri hesaplanır:
- 12 + 0 = 12
- 9 + 2 = 11
- 6 + 4 = 10
- 3 + 6 = 9
- 0 + 8 = 8
Toplamın alabileceği en büyük değer 11 değil, 12’dir.
Dolayısıyla III. yargı yanlıştır.
━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━
CEVAP: C) I ve II
━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━
TEMEL KAVRAMLAR:
1. Doğal Sayılar Kümesi (\mathbb{N})
- Tanım: Sıfırdan başlayıp pozitif sonsuza kadar giden tam sayıların oluşturduğu kümedir (\{0, 1, 2, \dots\}).
- Bu problemde: a ve b değişkenleri 0 değerini alabildiği için (12,0) ve (0,8) ikilileri çözüme dahil edilmiştir.
SIK YAPILAN HATALAR:
Sıfır Sayısını Doğal Sayı Olarak Saymamak
- Yanlış: a ve b’nin 1’den başladığını varsayarak (12,0) ve (0,8) ikililerini atlamak ve a+b toplamının en büyük değerini 9+2=11 olarak almak.
- Doğru: 0 bir doğal sayıdır; bu nedenle b=0 iken a=12 olur ve en büyük toplam 12+0=12’dir.
- Neden yanlış: Sayma sayıları (\mathbb{Z}^+) ile doğal sayılar (\mathbb{N}) kümeleri karıştırıldığında sınır değerler kaybolur ve III. yargı hatalı olarak doğru kabul edilir.
Bu soru tipini pekiştirmek için benzer bir katsayı sorusu çözmemi ister misin?
