Soru:
Üç katı cismin düzlemsel yüzeylerinin köşe sayıları toplamı sorulmaktadır. Birinci yüzey (4 kenarlı), ikinci yüzey (y açısı ile bağlı), üçüncü yüzey (z açısı ile bağlı) verilmiştir. x, y, z açıları sırasıyla 3, 5 ve 4 oranlarıyla verilmiştir. 2 ve 3 numaralı yüzeylerin köşe sayıları toplamını bulmamız gerekiyor.
Çözüm:
Adım 1: Oranların Köşe Sayıları Üzerindeki Etkisi
Düzgün çokgenlerin köşe sayısı, açı ölçüleri ile ters orantılıdır. Bu durumda:
- Birinci Çokgen (4 kenarlı): Bu çokgen kare veya dörtgen olarak sabittir.
- İkinci Çokgen (y açısına göre): Y açısı, 5 oranına sahiptir. Çokgenin köşe sayısını şu şekilde alabiliriz:
Soru: Üç katı cismin 1, 2 ve 3 numaralı düzgün çokgen yüzeyleri ortak bir köşede birleşiyor. 1 numaralı çokgenin 4 kenarı (karesi) olduğu, x, y, z açıları ise sırasıyla 3, 5 ve 4 ile orantılı olarak veriliyor. Buna göre 2 ve 3 numaralı yüzeylerin köşe (kenar) sayıları toplamı kaçtır?
Cevap:
Bu problemde, 1 numaralı yüzeyin dörtgen (kare) olduğu ve buna karşılık gelen iç açısının 90° olduğu belirtiliyor. Ortak köşede birleşen x, y, z açıları birbirine eklendiğinde 360° yapmak zorundadır. Açıların oranı 3 : 5 : 4 olarak verildiğine göre:
-
Oranlarda Değişken Tanımı
Açıları “3k, 5k, 4k” olarak isimlendirelim.
$$3k + 5k + 4k = 12k = 360^\circ \implies k = 30^\circ.$$ -
Açıların Belirlenmesi
- (x = 3k = 3 \times 30^\circ = 90^\circ.)
- (y = 5k = 5 \times 30^\circ = 150^\circ.)
- (z = 4k = 4 \times 30^\circ = 120^\circ.)
Böylece 1 numaralı yüzeyin köşedeki iç açısı 90° (kare için beklediğimiz değer) çıkarak sorunla tutarlı hale gelir.
-
2 ve 3 Numaralı Düzenli Çokgenlerin Kenar Sayıları
-
2 numaralı yüzeydeki iç açı (y = 150^\circ) olsun. Bir (n) kenarlı düzenli çokgende iç açı formülü:
\text{İç açı} = \frac{(n-2)\times 180^\circ}{n}.Bunu (150^\circ) için çözersek:
150 = \frac{(n - 2) \times 180}{n} \quad\Longrightarrow\quad 150n = 180n - 36030n = 360 \quad\Longrightarrow\quad n = 12.Yani 2 numaralı yüzey 12 kenarlı (düzgün bir onikigen).
-
3 numaralı yüzeydeki iç açı (z = 120^\circ) olsun. Aynı formülü uygularsak:
120 = \frac{(n - 2) \times 180}{n} \quad\Longrightarrow\quad 120n = 180n - 36060n = 360 \quad\Longrightarrow\quad n = 6.Yani 3 numaralı yüzey 6 kenarlı (düzgün bir altıgen).
-
-
İstenen Toplam
2 numaralı yüzeyin kenar sayısı 12, 3 numaralı yüzeyinki ise 6. Toplamları:12 + 6 = 18.
Dolayısıyla, 2 ve 3 numaralı yüzeylerin köşe (kenar) sayıları toplamı 18’dir.
Özet Tablo
Yüzey No | Kenar Sayısı (n) | İç Açı Formülü | Hesaplanan İç Açı |
---|---|---|---|
1 | 4 (kare) | − | 90° (x) |
2 | 12 | 150 = (n-2)*180 / n | 150° (y) |
3 | 6 | 120 = (n-2)*180 / n | 120° (z) |
Sonuç:
Açıların oranından hareketle 2 numaralı yüzeyin 12, 3 numaralı yüzeyin 6 kenarlı olduğu bulunur. İstenen toplam 18 olarak hesaplanır.