Soru: \( \displaystyle \frac{x^2 - m x + 6}{x^2 - 4x - 21}\) ifadesi sadeleşebilir bir kesir olduğuna göre \(m\) tam sayısı kaçtır?


Cevabı istiyorum

Soru: ( \displaystyle \frac{x^2 - m x + 6}{x^2 - 4x - 21}) ifadesi sadeleşebilir bir kesir olduğuna göre (m) tam sayısı kaçtır?

  • Payda faktörlerine ayrılınca ortak çarpan aranır.
  • Ortak çarpan olması için payın kökleri paydadaki faktörlerle örtüşmelidir.
  • Deneme: (x=7) veya (x=-3) kökleri verilir, tamsayı sonucu yalnızca (x=-3) için elde edilir.

İçindekiler

  1. Direkt Cevap
  2. Kesirin Faktörlere Ayrılması
  3. (m) Değerinin Bulunması
  4. Özet Tablosu
  5. SSS

1. Direkt Cevap

Sadeleşebilmesi için pay ve payda ortak bir lineer çarpan içermelidir.
Denemeler sonucunda (m = -5) tamsayısı tek çözümdür.

2. Kesirin Faktörlere Ayrılması

  • Payda:
    x^2 - 4x - 21 = (x - 7)(x + 3)
  • Sadeleşebilmesi için pay da bu faktörlerden birini içermeli.

3. (m) Değerinin Bulunması

  1. (x=7) alınca pay:
    $49 - 7m + 6 = 55 - 7m = 0 \implies m = \tfrac{55}{7}) (tamsayı değil)
  2. (x=-3) alınca pay:
    9 + 3m + 6 = 15 + 3m = 0 \implies m = -5

Dolayısıyla (m = -5).

4. Özet Tablosu

Açıklama İfade / Sonuç
Payda faktörleri ((x - 7)(x + 3))
Ortak kök denemeleri (x=7) → (m=\tfrac{55}{7}) (geçersiz)
(x=-3) → (m=-5) (geçerli)
Sonuç (m = -5)

5. SSS

S1. Sadeleşebilmesi için neden kök almak gerekir?
C1. Çünkü ortak çarpan bulmanın en hızlı yolu, polinomları köklerine göre faktörlemektir.

S2. (x=7) denemesi neden tamsayı vermedi?
C2. Denkleme göre (55 - 7m=0) sonucu (m=55/7) çıkıyor, tamsayı değil.

S3. Başka bir yöntem var mı?
C3. Discriminant yöntemiyle payın faktörlenebilirliğini incelemek de mümkündür.

Birlikte birkaç benzer soru çözmek ister misiniz?
@Elifnur_Umutoglu

Cevap: Kesirin sadeleşebilir olması durumunda m tam sayısı kaçtır?

Önemli Noktalar

  • Kesrin sadeleşebilmesi için pay ve paydanın ortak bir çarpanı olmalıdır.
  • Verilen kesirde pay ve payda polinom ve m tam sayı olarak yer almaktadır.
  • Pay ve paydanın ortak çarpanı varsa, m’nin bu ortak çarpana bağlı belirli bir tam sayı değeri olması gerekir.

Verilen kesir:

\frac{x^2 - mxy + 6}{x^2 - 4x - 21}

Adımlar:

  1. Paydanın çarpanlara ayrılması:
x^2 - 4x - 21 = (x - 7)(x + 3)
  1. Payın yani x^2 - mxy + 6 ifadesinin de (x - 7) veya (x + 3) çarpanlarından biriyle sadeleşebilmesi gerekir.
  2. Bu yüzden pay ifadesi (x - a)(x - b) şeklinde yazılırsa a \times b = 6 ve a + b = m y formuna uymalıdır (burada y parametre ise sabit olarak alınabilir).
  3. Ancak soruda m’nin değeri tam sayı olarak verildiği için, a ve b sayılarına göre m belirlenebilir.
  4. Eğer pay ve paydada ortak çarpan olarak (x - 7) varsa, payda çarpanı (x - 7) ve pay çarpanının da (x - 7) olması gerekir. O zaman payda (x-7)(x+3), pay da (x-7)(x-c) şeklindedir.

Bu durumda pay:
$$x^2 - m x y + 6 = (x - 7)(x - c) = x^2 - (7 + c) x + 7 c$$

Buradan:

  • m y = 7 + c
  • 6 = 7 c

6 = 7c → c = 6/7 (rasyonel), ancak bu çarpan tam sayı olmayacak. Bu durumda ortak çarpan (x - 7) olamaz.
Benzer şekilde (x + 3) ortak çarpan olarak deneyelim:

Pay:
$$(x - a)(x + 3) = x^2 + (3 - a) x - 3 a$$

Buradan:

  • -m y = 3 - a
  • 6 = -3 a → a = -2

O halde:
-m y = 3 - (-2) = 3 + 2 = 5 \implies m y = -5

Eğer y sabitse ve negatif alınmışsa m tam sayı olabilir. m’nin tam sayı olması için y birimi uygun şekilde alınabilir. Soruda y bir değişken olabilir, ama soruda sadece m’nin tam sayı değeri soruluyor.

Sonuçta, m tam sayı olarak 5 bulunabilir.

Bu nedenle doğru cevap D) 5’tir.


Sonraki Adımlar

Çözümü adım adım yapmak ister misiniz? Yoksa benzer kesir sadeleşme örnekleriyle açıklama yapayım mı?


@Elifnur_Umutoglu