Solution to the Problem
Problem Analysis:
The question asks us to determine the value of a in a mathematical problem related to scaling the area of a photograph on a phone screen. Let us break it down step-by-step.
Known Information:
- The area of the photograph is scaled 2^a times, and this scaled version occupies \frac{1}{4} of the phone screen’s area.
- The photograph is reset to its original size and scaled again, this time 4^a times. The new scaled version now occupies \frac{1}{2} of the phone screen’s area.
We are tasked to find the value of a.
Step 1 – Express the relationships in terms of equations:
First scenario:
- Let the phone screen’s area be A_{\text{screen}}.
- After scaling 2^a times, the photograph occupies:\text{Area of photograph after scaling} = \frac{1}{4} A_{\text{screen}}Thus:(2^a) \cdot A_{\text{original}} = \frac{1}{4} A_{\text{screen}}
Second scenario:
- After scaling 4^a times, the photograph occupies:\text{Area of photograph after scaling} = \frac{1}{2} A_{\text{screen}}Thus:(4^a) \cdot A_{\text{original}} = \frac{1}{2} A_{\text{screen}}
Step 2 – Simplify the equations:
From the first equation:
Substitute A_{\text{original}} into the second equation:
Step 3 – Solve for a:
Cancel A_{\text{screen}} from both sides:
Simplify 4^a as (2^2)^a = (2^a)^2:
Combine the terms:
Simplify 2^{2a} into two separate powers:
Multiply both sides by 4:
Step 4 – Determine the value of a:
Since 2^a = 2, it follows that:
Final Solution:
The value of a is 2.
Telefon ekranında açılmış bir fotoğraf, büyütülerek alanı 2^a katına çıkarıldığında ekranın alanının 1/4’ünü kaplamıştır. Fotoğraf ekrandaki ilk haline geri getirilip sonrasında tekrar büyütülerek alanı 4^4 katına çıkarıldığında elde edilen yeni hâlinin 1/2’si tüm telefon ekranını kapladığına göre a kaçtır?
Answer:
Adım Adım Çözüm
-
Telefon Ekranının ve Fotoğrafın İlk Durumu:
- Telefon ekranının alanını S olarak kabul edelim.
- Fotoğrafın ilk hâlindeki alanını x olarak kabul edelim (henüz büyütülmeden önceki).
-
Birinci Büyütme (Alan 2^a Katı):
- Fotoğrafın yeni alanı = (2^a)·x.
- Verilen bilgiye göre bu durumda büyütülmüş fotoğraf, telefon ekranının 1/4’ünü kaplamaktadır.
Dolayısıyla:
(2^a)·x = (1/4)·S → (1)
-
Fotoğrafın Eski Hâline Dönmesi ve İkinci Büyütme (Alan 4^4 Katı = 256 Katı):
- Fotoğraf tekrar ilk hâline (alanı x) getiriliyor.
- Ardından alanı 4^4 = 256 katına çıkarılıyor: yeni alan = 256·x.
- Bu yeni hâlinin 1/2’si (yani 256·x’in yarısı) ekranın tamamını, yani S’i kaplıyor:
(1/2)·(256·x) = S
128·x = S → (2)
-
Denklemleri Birleştirme:
- (1) numaralı denklemden: (2^a)·x = S/4 → 2^a·x·4 = S → 4·2^a·x = S.
- (2) numaralı denklemden: 128·x = S.
Bu iki ifadeyi eşitlersek:
4·2^a·x = 128·xBurada x ≠ 0 olduğu için her iki taraftan x’i sadeleştiririz:
4·2^a = 128128 sayısı 2^7’ye eşittir (çünkü 128 = 2^7). Aynı şekilde 4·2^a = 2^2·2^a = 2^(a+2). Dolayısıyla:
2^(a+2) = 2^7 → a + 2 = 7 → a = 5.
Sonuç
Yapılan hesaplamalar a = 5 sonucunu verir. Yani telefon ekranındaki fotoğrafa uygulanan ilk büyütme 2^5 (= 32) katına çıkarmayı ifade etmektedir.
Soruyu adım adım inceleyelim:
-
Fotoğraf 2^a kat büyütüldüğünde ekran alanının ¼’ünü kaplıyor olsun.
− Fotoğrafın ilk hâlinin alanına A_f, telefon ekranının alanına A_e diyelim.
− 2^a·A_f = (1/4)·A_e (1) -
Fotoğraf ilk hâline döndürülüp 4^4 (yani 256) kat büyütüldüğünde oluşan yeni hâlin 1/2’si, tüm ekran alanına eşit olsun.
− 256·A_f / 2 = A_e ⇒ 256·A_f = 2·A_e ⇒ A_e = 128·A_f (2) -
(1) numaralı eşitlikte A_e yerine (2)’den bulduğumuz 128·A_f değerini yazalım:
2^a·A_f = (1/4)·(128·A_f)
2^a = 128 / 4 = 32 -
32 = 2^5 olduğuna göre a = 5 sonucuna ulaşırız.
Yani doğru yanıt a = 5’tir.
