Ayşegül’ün Okuduğu Kitaplardan Biri En Az Kaç Sayfadır?
Önemli Noktalar
- Birinci kitap x sayfa, ikinci kitap x + 80 sayfa; toplam S = 2x + 80.
- S - 40, 3 ve 5’e ters orantılı bölünebilir: oran 5:3, yani S - 40 ≡ 0 (mod 8).
- S + 30, 2 ve 7’e ters orantılı bölünebilir: oran 7:2, yani S + 30 ≡ 0 (mod 9).
- Her iki kitabın sayfa sayısı da dört basamaklı doğal sayı (1000-9999 arası).
Ayşegül’ün okuduğu kitaplardan birinin en az sayfa sayısı 1016’dır. Bu, S ≡ 24 (mod 72) koşulundan ve her iki kitabın dört basamaklı olması şartından elde edilir. x = 36t - 28 formülünde t ≥ 29 için x ≥ 1016 sağlanır (t = 29: x=1016, y=1096).
İçindekiler
- Problem Analizi
- Matematiksel Modelleme
- Çözüm Adımları
- Karşılaştırma Tablosu: Olası Değerler
- Özet Tablo
- Sık Sorulan Sorular
Problem Analizi
YKS TYT seviyesinde bir problem: Denklem kurma, modüler aritmetik ve koşul kontrolü gerektirir. Gerçek hayatta kütüphane veya yayıncılıkta benzer oran analizleri kullanılır.
Veriler:
- Kitap 1: x sayfa (doğal sayı)
- Kitap 2: x + 80 sayfa
- S = 2x + 80
Ters orantılı bölümleme:
- S - 40: 3 ve 5’e ters orantılı → Parçalar 1/3 : 1/5 = 5:3 (toplam 8 kısım) → S - 40 = 8k (k ∈ ℕ)
- S + 30: 2 ve 7’e ters orantılı → Parçalar 1/2 : 1/7 = 7:2 (toplam 9 kısım) → S + 30 = 9m (m ∈ ℕ)
Ek koşul: Herhangi birinin (yani her ikisinin) sayfa sayısı dört basamaklı (1000 ≤ x, x+80 ≤ 9999).
Pro İpucu: “Herhangi birinin” ifadesi, rastgele seçilen her kitabın dört basamaklı olduğunu ima eder (yani ikisi de). Bu, YKS’te sık kullanılan dil tuzağıdır.
Matematiksel Modelleme
Koşullar:
S - 40 = 8k \implies S = 8k + 40 \implies S \equiv 0 \pmod{8}
S + 30 = 9m \implies S = 9m - 30 \implies S \equiv 6 \pmod{9}
Çin Kalan İndirgeme Teoremi (ÇKİT): 8 ve 9 aralarında asal → Tek çözüm mod 72.
Hesaplama:
- S = 8a
- 8a ≡ 6 (mod 9)
- 8⁻¹ (mod 9) = 8 (çünkü 8 \times 8 = 64 \equiv 1 \pmod{9})
- a ≡ 6 × 8 = 48 ≡ 3 (mod 9) → a = 9b + 3
- S = 8(9b + 3) = 72b + 24
Genel çözüm: S = 72t + 24 (t ∈ ℕ, t ≥ 1)
Kitap sayfaları:
x = \frac{S - 80}{2} = \frac{72t + 24 - 80}{2} = 36t - 28
y = x + 80 = 36t + 52
Uyarı: x ve y tam sayı (zaten sağlanır). t=1: x=8, y=88 (çok küçük, gerçekçi değil).
Çözüm Adımları
Adım 1: Dört Basamaklı Koşulu
- x ≥ 1000 ve y ≤ 9999 (veya tam tersi, ama x < y)
36t - 28 \geq 1000 \implies 36t \geq 1028 \implies t \geq 28.56 \implies t \geq 29
36t + 52 \leq 9999 \implies 36t \leq 9947 \implies t \leq 276.3 \implies t \leq 276
Adım 2: Doğrulama (t=29)
- x = 36×29 - 28 = 1016
- y = 36×29 + 52 = 1096
- S = 2112
- S - 40 = 2072, 2072 ÷ 8 = 259
- Parçalar: 5×259=1295, 3×259=777 (toplam 2072)
- S + 30 = 2142, 2142 ÷ 9 = 238
- Parçalar: 7×238=1666, 2×238=476 (toplam 2142)
Mükemmel uyum! Her ikisi dört basamaklı.
Adım 3: En Küçük Değer
- t=28: x=980 (3 basamak), y=1060 (4 basamak) → Uygun değil (“herhangi biri” şartı ihlal).
- En küçük x = 1016 (t=29).
Anahtar Nokta: Seçenekler arasında 1016 en küçük geçerli değerdir (A şıkkı).
Hızlı Checklist
- [ ] S ≡ 0 (mod 8)
- [ ] S ≡ 6 (mod 9)
- [ ] 1000 ≤ x < y ≤ 9999
- [ ] x, y ∈ ℕ
Karşılaştırma Tablosu: Sınır Değerler
| t Değeri |
x (1. Kitap) |
y (2. Kitap) |
Dört Basamaklı? |
S |
Durum |
| 28 |
980 |
1060 |
Hayır (x 3 bas.) |
2040 |
Geçersiz |
| 29 |
1016 |
1096 |
Evet |
2112 |
Geçerli (en küçük) |
| 30 |
1052 |
1132 |
Evet |
2184 |
Geçerli |
| 276 |
9892 |
9948 |
Evet |
19840 |
Geçerli (üst sınır) |
Özet Tablo
| Unsur |
Detay |
| Genel Çözüm |
S = 72t + 24, x = 36t - 28, y = 36t + 52 |
| Mod Koşulları |
S ≡ 0 (mod 8), S ≡ 6 (mod 9) |
| Oranlar |
S-40: 5:3 (8 kısım), S+30: 7:2 (9 kısım) |
| t Aralığı |
29 ≤ t ≤ 276 |
| En Küçük x |
1016 (t=29) |
| Doğrulama |
S=2112: 2072=8×259, 2142=9×238 |
| Cevap |
A) 1016 |
Sık Sorulan Sorular
1. “Herhangi birinin” ne anlama gelir?
YKS’te bu ifade, her iki kitabın dört basamaklı sayfa sayısına sahip olduğunu belirtir. Tek birinin yeterli olması durumunda t=28 geçerli olurdu, ama dil tuzağıdır.
2. Ters orantı nasıl oran verir?
3 ve 5’e ters orantılı: 1/3 : 1/5 = 5:3. Benzer şekilde 2:7 → 7:2. Toplam kısım sayısı bölünebilirlik için kritiktir.
3. Daha küçük değer var mı?
Hayır, t=29 minimumdur. t=28’de x=980 üç basamaklıdır, şart ihlal eder.
4. Büyük t için ne olur?
t=276: x=9892, y=9948 (maksimum). S=19840, hala geçerli ama pratik dışı.
5. Modüler denklem nasıl çözülür?
ÇKİT kullanın: Eşzamanlı lineer kongrüanslar için modülün çarpımını alın (8×9=72).
Sonraki Adımlar
Bu problemi pekiştirmek için benzer bir YKS sorusu mu çözelim, yoksa modüler aritmetik için 5 soruluk quiz mi hazırlayayım?
@Mr.Yasin