Soru

Zorluk: ZorAsal Sayılar

x,yx, y ve zz birbirinden farklı asal sayılardır.

x(y+z)=3x2+12 x \cdot (y+z) = 3x^2 + 12

eşitliği sağlanmaktadır. x<z<yx < z < y sıralaması olduğuna göre, x+y+zx + y + z toplamı kaçtır?
  1. A
    12
  2. 14Cevap
  3. C
    16
  4. D
    19
  5. E
    21

Cevap

14
Verilen denklem düzenlendiğinde xx'in 12'nin asal böleni olması gerektiği görülür (x=2x=2 veya x=3x=3). Her iki durum için yy ve zz asal sayı çiftleri bulunur. Ancak sorudaki x<z<yx < z < y sıralama şartını sadece x=2,z=5,y=7x=2, z=5, y=7 değerleri sağlar. Bu değerlerin toplamı 14'tür.

Adım Adım Çözüm

1
Eşitliği düzenle ve y+zy+z ifadesini yalnız bırak.
x(y+z)=3x2+12x(y+z) = 3x^2 + 12 ifadesini her iki tarafı xx'e bölerek düzenlersek: y+z=3x+12xy+z = 3x + \frac{12}{x} elde edilir.
Tam sayı ve asal sayı analizi yapabilmek için bilinmeyenleri ayrıştırmak gerekir.
2
xx'in alabileceği değerleri belirle.
y+zy+z ve 3x3x birer tam sayı olduğundan, 12x\frac{12}{x} ifadesi de tam sayı olmalıdır. xx bir asal sayı olduğu için 12'yi bölen asallar x=2x=2 veya x=3x=3 olabilir.
Asal sayı tanımı ve bölünebilme kuralı gereği.
3
x=3x=3 durumunu incele.
x=3x=3 için y+z=3(3)+123=9+4=13y+z = 3(3) + \frac{12}{3} = 9+4=13. Toplamı 13 olan asal sayılar 2 ve 11'dir. Sayılar {3,2,11}\{3, 2, 11\} olur. Ancak x<z<yx < z < y şartına göre 3<2<113 < 2 < 11 veya 3<11<23 < 11 < 2 ifadeleri yanlıştır. Bu durum çözüm sağlamaz.
Verilen eşitsizlik kısıtlamasının kontrolü.
4
x=2x=2 durumunu incele ve sonucu hesapla.
x=2x=2 için y+z=3(2)+122=6+6=12y+z = 3(2) + \frac{12}{2} = 6+6=12. Toplamı 12 olan asal sayılar 5 ve 7'dir. Sayılar {2,5,7}\{2, 5, 7\} olur. x<z<yx < z < y şartı için 2<5<72 < 5 < 7 sıralaması DOĞRUDUR. O halde x=2,z=5,y=7x=2, z=5, y=7. Toplam: 2+5+7=142+5+7=14.
Tek geçerli çözüm kümesinin bulunması.

Anahtar Kavram

Asal çarpanlar ve tam sayı bölenleri analizi ile denklem çözme

İpuçları

1
Eşitliğin sol tarafındaki çarpım durumundaki x'i, eşitliğin sağ tarafına bölme olarak atarak y+z ifadesini yalnız bırakmayı deneyin.
2
y+z=3x+12/xy+z = 3x + 12/x denkleminde sonucun tam sayı olması için xx'in 12'yi bölen bir asal sayı olması gerekir.
3
xx sadece 2 veya 3 olabilir. Her iki durum için yy ve zz asallarını bulun ve x<z<yx < z < y sıralamasını hangisinin sağladığını kontrol edin.

Daha Fazla Pratik

Benzer mantıkla pp bir asal sayı olmak üzere m2n2=pm^2 - n^2 = p denkleminin çözümünü içeren sorular çözülebilir.

Alternatif Yöntem

Deneme yanılma yöntemiyle en küçük asallardan (2, 3, 5) başlayarak x yerine değer verip y+z toplamının asal sayı toplamlarına uygunluğunu kontrol etmek.
Tahmini Süre:2m 30s
Bu soruyu puanla