Sorunun Özeti
Uygulama ekranında, üzerinde a sayısı yazılı bir tuşa bastıktan sonra [x] tuşuna basıldığında, ekranda a sayısının tam kısmı beliriyor.
Verilen:
- Ekranda b sayısı varken \log_b 25 tuşuna basıldığında \log_b 25 ifadesi ekranda beliriyor.
- Sera sırasıyla 2, 3, ..., 50 sayıları için \log_x 25 ve ardından [x] (tam kısmı) tuşuna basıyor.
- a_1, a_2, ..., a_{49} tam kısımlarının toplamı soruluyor.
Amacımız:
a_1 + a_2 + \cdots + a_{49} toplamını hesaplamak.
Çözüm Adımları
Adım 1 — Sorunun matematiksel ifadesini netleştirelim
-
Her a_i, i-den i=2 den 50 ye kadar olan i değerleri için:
a_i = \lfloor \log_i 25 \rfloor
Burada \lfloor x \rfloor ifadesi x sayısının tam kısmını, yani “floor” değerini gösterir.
-
Toplamımız:
S = \sum_{i=2}^{50} \lfloor \log_i 25 \rfloor
Adım 2 — Temel logaritma dönüşümü kullanımı
\log_i 25 = \frac{\log 25}{\log i}
Burada logaritma tabanı önemli değil, hepsi aynı alınırsa oran değişmez.
Adım 3 — Tam kısmı anlamak
a_i = \left\lfloor \frac{\log 25}{\log i} \right\rfloor
a_i kaç olacak peki?
k = a_i için:
k \leq \frac{\log 25}{\log i} < k+1
Bunu i cinsinden çözersek:
\log i \leq \frac{\log 25}{k} < \log i < \frac{\log 25}{k+1}
Bu, i için şu aralık demek:
25^{\frac{1}{k+1}} < i \leq 25^{\frac{1}{k}}
Yani a_i = k için i sayısı bu aralıkta olmalı.
Adım 4 — k için değerleri bulma
25 sayısı pozitif tam sayı olduğu için, k değerleri pozitif tam sayılar olacaktır.
Negatif girmez çünkü i artarken \log_i 25 azalır.
Adım 5 — Aralıkları hesaplayalım
k için 1, 2, 3, \ldots değerlerine bakalım:
i \in \left(25^{\frac{1}{4}}, 25^{\frac{1}{3}}\right] = (25^{0.25}, 25^{0.3333}]
i \in \left(25^{\frac{1}{3}}, 25^{\frac{1}{2}} \right] = (25^{0.3333}, 25^{0.5}]
i \in \left(25^{\frac{1}{2}}, 25^{1} \right] = (25^{0.5}, 25]
i > 25
Çünkü k=0 için tam kısmı 0 demektir, yani \log_i 25 < 1, yani i > 25.
Adım 6 — Değerler
Önce 25’in kuvvetlerini hesaplayalım:
25^{1} = 25
25^{0.5} = \sqrt{25} = 5
25^{\frac{1}{3}} = \sqrt[3]{25} \approx 2.924
25^{\frac{1}{4}} = 25^{0.25} = \sqrt[4]{25} = \sqrt{5} \approx 2.236
Adım 7 — Aralıkları ve i değerlerini yerleştirme
i \in (2.236, 2.924]
i = 3, 4, … fark edelim ki 3 > 2.924 değil, yani buradaki i tam sayı 3 olmadığı için k=3\ aralığında hiç tam sayı yok.
Aslında burada i tam sayı olduğu için değeri aralığa tam sığması gerekiyor. Bu yüzden k=3\ için i=3\ değilim diyebiliriz.
Adım 8 — Aralıkların tam sayılarla eşleşmesi
Tabloya bakalım:
| k |
Aralık i |
Tam sayılar |
a_i = k sayısı |
| 4 |
(25^{1/5}, 25^{1/4}] |
25^{0.2} \approx 1.9, 25^{0.25}=2.236 |
i = 2 |
| 3 |
(25^{1/4}, 25^{1/3}] |
(2.236, 2.924] |
Hiç yok |
| 2 |
(25^{1/3}, 25^{1/2}] |
(2.924, 5] |
i = 3,4,5 |
| 1 |
(25^{1/2}, 25^{1}] |
(5, 25] |
i=6,7,...,25 |
| 0 |
i > 25 |
i=26,27,...,50 |
- |
Şimdi netleştirelim:
-
a_i=4 için: i 2 mi?
- Çünkü 25^{1/5} = 25^{0.2} \approx 1.9, 2 > 1.9 ve 2 <= 2.236, 2 sayısı burada var.
- Yani a_2=4.
-
a_i=3:
- Aralık (2.236, 2.924], tam sayı 3 burada yok.
- 3 > 2.924 değil, 3 > 2.924 olduğundan a_3 burada değil. O halde a_3 \neq 3
-
a_i=2:
- i aralığı (2.924, 5]
- Yani i=3,4,5 buraya giriyor mu?
- 3 > 2.924 ve 3 <= 5 → evet
- 4 > 2.924 ve 4 <= 5 → evet
- 5 > 2.924 ve 5 <= 5 → evet
- Demek ki a_3 = a_4 = a_5 = 2.
-
a_i=1:
- i aralığı (5, 25]
- 6,7,8,\ldots, 25 bunlar buraya girer.
- Yani a_6 dan a_{25} e kadar hepsi 1.
-
a_i=0:
- i > 25
- i=26,27,...,50
- Bunların tam kısmı log ifadesinin 0 olduğu yani değer <1 olan kısmı.
Adım 9 — Toplamı hesaplayalım
Toplamak için a_i 'leri gruplayalım:
- i=2: a_2 = 4
- i=3,4,5: her biri 2 → 3 sayı × 2 = 6
- i=6..25: mesafesi 25-6+1 = 20 sayı × 1 = 20
- i=26..50: 25 sayı × 0 = 0
Toplam:
S = 4 + 6 + 20 + 0 = 30
Sonuç
\boxed{30}
Cevap:
B) 30
Başka soruların olursa sormaktan çekinme! 
Bu konuyla ilgili başka bir örnek ister misin?