Soruyu çözelim:
Soru şu şekilde verilmiş:
Buna göre n’yi bulacağız.
Adım Adım Çözüm
Adım 1: Faktöriyel ifadeyi düzenleyelim
Faktöriyel ifadeleri, genişlemelerle sadeleştirebiliriz.
-
(3n+3)! ifadesi:
(3n+3)! = (3n+3)(3n+2)!Bu ifadeyi yerine koyarak sadeleştirme yapacağız.
-
(n+2)! ifadesi:
(n+2)! = (n+2)(n+1)n!
Bu düzenlemelerden sonra ifade şu hale gelir:
Adım 2: Faktöriyel ifadeleri sadeleştirme
n! ve (3n+2)! ortak çarpan olduğu için sadeleşir:
Adım 3: Denklemi yeniden düzenleme
Şimdi açık ifadeyi düzenleyelim:
Her iki tarafı 3(3n+3) ile çarpalım:
Parantezleri açalım:
Adım 4: Denklemi standart forma getirme
Tüm terimleri bir tarafa alalım:
Adım 5: Denklemde sadeleştirme ve çözüm
Denklemi sadeleştirmek için her terimi 3’e bölelim:
Bu ikinci dereceden denklemi çarpanlarına ayırabiliriz:
Buradan iki kök elde ederiz:
Adım 6: Uygun kökü seçme
Faktöriyel tanımı gereği n doğal bir sayı olmalıdır. Bu nedenle n = -1 olamaz.
Bu durumda:
Final Cevap
n = 5
Özet Tablo
| Adım | İşlem | Sonuç |
|---|---|---|
| Faktöriyel düzenleme | (3n+3)! = (3n+3)(3n+2)!, (n+2)! düzenlenmesi | Sadeleştirme yapıldı |
| Sadeleştirme | Faktöriyel ifadeler sadeleştirildi | \frac{(n+2)(n+1)}{3n+3} = \frac{7}{3} |
| Çarpma ve parantez açma | 3(n^2 + 3n + 2) = 21n + 21 | 3n^2 - 12n - 15 = 0 |
| Çarpanlara ayırma | n^2 - 4n - 5 = 0 | (n-5)(n+1) = 0 |
| Uygun kök seçimi | n = 5 \quad ve \quad n = -1 | n = 5 seçildi |
Doğru cevap: C) 5
(n+2)!(3n+2)! / [n!(3n+3)!] = 7/3 olduğuna göre n kaçtır?
Cevap: Aşağıdaki adım adım çözümle bu denklemde n’in 5 olduğunu göreceğiz.
İçindekiler
- Sorunun İncelenmesi
-
- Denklemin Sadeleştirilmesi
- Adım Adım Çözüm
- Faktöriyellerin Açılması
- Ortak Terimlerin Sadeleştirilmesi
- Eşitliği Çözme
- Özet Tablo
- Sonuç ve Özet
1. Sorunun İncelenmesi
Verilen ifade:
$
\frac{(n+2)!,(3n+2)!}{n!,(3n+3)!} ;=; \frac{7}{3}.
$
Bu denklemde n pozitif bir tam sayı olduğundan ve şıklarda (3, 4, 5, 6, 7) gibi değerler verildiğinden, amaç bu ifadeyi önce sadeleştirmek ve matematiksel olarak uygun kökü bulmaktır.
2. Faktöriyel Kavramı
Bir tam sayı k için k!, $k$’den 1’e kadar olan tüm pozitif tamsayıların çarpımına denir:
$
k! = k \cdot (k-1) \cdot (k-2) \dots 2 \cdot 1.
$
Örneğin:
- 5! = 5 \cdot 4 \cdot 3 \cdot 2 \cdot 1.
- (k+1)! = (k+1) \cdot k! şeklinde de açılım yapılarak sadeleştirmeler sağlanabilir.
3. Denklemin Sadeleştirilmesi
Denklemdeki (3n+3)! ve (n+2)! gibi terimleri, faktöriyel tanımı üzerinden parçalayıp sadeleştirebiliriz. Amaç, ortak faktöriyel terimlerini pay ve paydada birbirine karşılık getirerek ifadedeki çarpım ve bölmeleri basitleştirmektir.
4. Adım Adım Çözüm
4.1 Faktöriyellerin Açılması
- (n+2)! = (n+2)\,(n+1)\,n!
- (3n+3)! = (3n+3)\,(3n+2)!
4.2 Ortak Terimlerin Sadeleştirilmesi
Denklemin payı ve paydası:
$
\frac{(n+2)!,(3n+2)!}{n!,(3n+3)!}
= \frac{(n+2)(n+1)n!, (3n+2)!}{n!,(3n+3),(3n+2)!}.
$
Burada n! ve (3n+2)! terimleri sadeleşir. Sonuçta:
$
= \frac{(n+2)(n+1)}{(3n+3)}.
$
4.3 Eşitliği Çözme
Artık denklemimiz şu hale geldi:
$
\frac{(n+2)(n+1)}{3n+3} = \frac{7}{3}.
$
Bu eşitliği çözelim:
- \displaystyle (n+2)(n+1) = \frac{7}{3} \cdot (3n+3)
- Solda (n+2)(n+1) = n^2 + 3n + 2.
- Sağda \frac{7}{3} \cdot (3n+3) = 7 \cdot \frac{3n+3}{3} = 7(n+1).
Dolayısıyla denklemi netleştirelim:
$
n^2 + 3n + 2 = 7(n+1).
$
4. Sağ tarafı açalım:
$
n^2 + 3n + 2 = 7n + 7.
$
5. Tüm terimleri bir tarafa toplayarak:
$
n^2 + 3n + 2 - 7n - 7 = 0
$
$
n^2 - 4n - 5 = 0.
$
6. Bu ikinci dereceden denklemin çözümü:
$
n^2 - 4n - 5 = 0 \quad \Rightarrow \quad (n - 5)(n + 1) = 0.
$
Yani n=5 veya n=-1. Faktöriyel ve verilen şıklar açısından pozitif bir tam sayı olmalı; ayrıca şıklar arasında da 5 bulunmaktadır. Dolayısıyla n = 5 geçerli çözümdür.
5. Özet Tablo
| Adım | İşlem | Sonuç/Eşitlik |
|---|---|---|
| 1. Faktöriyelleri Açma | (n+2)! = (n+2)(n+1)n! ve (3n+3)! = (3n+3)(3n+2)! | Sadeleştirmeye hazırlanır |
| 2. Sadeleştirme | Ortak (n!) ve (3n+2)! terimleri pay-paydada elenir | \frac{(n+2)(n+1)}{3n+3} elde edilir |
| 3. Eşitliği Kurma | \frac{(n+2)(n+1)}{3n+3} = \frac{7}{3} | Denklem basitleşir |
| 4. Denklem Çözümü | n^2 - 4n - 5 = 0, kökler: n=5 veya n=-1 | Pozitif tamsayı olarak n=5 seçilir |
6. Sonuç ve Özet
Bu problemde, faktöriyel ifadelerini açıp ortak terimleri sadeleştirdik. Ardından kalan basit rasyonel denklemi çözdüğümüzde, n = 5 sonucuna ulaştık. Verilen şıklar arasında da 5 mevcut olduğu için doğru cevap 5’tir.
