Soru

Zorluk: OrtaFaktöriyel
n>1n > 1 bir tam sayı olmak üzere,
(n2)!(n21)(n+2)!=124\frac{(n-2)! \cdot (n^2 - 1)}{(n+2)!} = \frac{1}{24}
olduğuna göre, nn kaçtır?
  1. A
    2
  2. B
    3
  3. 4Cevap
  4. D
    5
  5. E
    6

Cevap

Verilen ifadenin sadeleştirilmesiyle elde edilen n(n+2) = 24 eşitliğinden n = 4 bulunur.
Verilen denklemde payda yer alan n21n^2-1 ifadesi iki kare farkı özdeşliğiyle (n1)(n+1)(n-1)(n+1) şeklinde yazılır. Paydadaki (n+2)!(n+2)! ifadesi ise (n2)!(n-2)! terimine kadar geriye doğru açıldığında (n+2)(n+1)n(n1)(n2)!(n+2)(n+1)n(n-1)(n-2)! elde edilir. Bu açılımlar rasyonel ifadede yerine yazılıp pay ve paydadaki ortak olan (n2)!(n-2)!, (n1)(n-1) ve (n+1)(n+1) çarpanları sadeleştirilirse denklem 1n(n+2)=124\frac{1}{n(n+2)} = \frac{1}{24} haline gelir. Buradan n(n+2)=24n(n+2) = 24 eşitliği elde edilir. Çarpımları 24 olan ve aralarında 2 fark bulunan pozitif tam sayılardan küçük olanı 4'tür. Bu nedenle n=4n = 4 değeri doğru cevaptır.

Adım Adım Çözüm

1
Pay ve paydadaki ifadeleri en küçük faktöriyelli terim olan (n-2)! cinsinden açın ve iki kare farkı özdeşliğini uygulayın.
n21=(n1)(n+1)n^2 - 1 = (n-1)(n+1) ve (n+2)!=(n+2)(n+1)n(n1)(n2)!(n+2)! = (n+2)(n+1)n(n-1)(n-2)!
Ortak çarpanları bularak sadeleştirme işlemini gerçekleştirmek.
2
Açılımları denklemde yerine yazarak ortak terimleri sadeleştirin.
(n2)!(n1)(n+1)(n+2)(n+1)n(n1)(n2)!=1n(n+2)=124\frac{(n-2)! \cdot (n-1)(n+1)}{(n+2)(n+1)n(n-1)(n-2)!} = \frac{1}{n(n+2)} = \frac{1}{24}
Pay ve paydadaki (n2)!(n-2)!, (n1)(n-1) ve (n+1)(n+1) terimleri birbirini sadele��tirerek ifadeyi en basit haline getirir.
3
Sadeleşen eşitlikten içler dışlar çarpımı yaparak ikinci dereceden bir denklem elde edin.
n(n+2)=24    n2+2n24=0n(n+2) = 24 \implies n^2 + 2n - 24 = 0
Bilinmeyen n değerini bulmak amacıyla denklem kurmak.
4
Denklemi çarpanlarına ayırarak pozitif tam sayı olan kökü belirleyin.
(n+6)(n4)=0    n=4(n+6)(n-4) = 0 \implies n = 4 (n=6n = -6 değeri n>1n > 1 şartını sağlamaz)
n sayısının 1'den büyük bir tam sayı olması şartına uygun olan kökü seçmek.

Anahtar Kavram

Faktöriyel içeren rasyonel ifadelerde sadeleştirme ve çarpanlara ayırma yöntemleri

Alternatif Yöntem

Cebirsel çözüm yerine seçeneklerdeki değerler denklemde n yerine yazılarak kontrol edilebilir. n = 4 için: 2!(421)6!=215720=30720=124\frac{2! \cdot (4^2 - 1)}{6!} = \frac{2 \cdot 15}{720} = \frac{30}{720} = \frac{1}{24} elde edilir ve eşitliğin sağlandığı doğrudan görülür.
Tahmini Süre:1m 30s
Bu soruyu puanla