Soru

Zorluk: ZorRutin Olmayan Problemler

Bir öğretmen tahtaya 3×33 \times 3 boyutlarında bir tablo çizmiş ve başlangıçta tüm hücrelerine 0 yazmıştır. Daha sonra her adımda aşağıdaki iki işlemden birini uygulamıştır:

* Tablodaki 2×22 \times 2 boyutundaki dört alt tablodan birini seçip bu alt tablonun tüm hücrelerindeki sayıları 1 artırmak.
* Tablonun iki köşegeninden birini seçip bu köşegen üzerindeki tüm hücrelerdeki sayıları 1 artırmak.

Öğretmen bu işlemlerden birkaç kez uyguladıktan sonra tablodaki bazı sayıları silmiş ve geriye aşağıdaki görünüm kalmıştır:

588
7K11
7108

Buna göre, tablonun merkezindeki hücrede yazan KK sayısı kaçtır?

  1. A
    18
  2. B
    21
  3. 23Cevap
  4. D
    32
  5. E
    8

Cevap

Tablonun merkezindeki hücrede yazan sayı 23 olmalıdır.
Merkez hücrenin değeri K=x1+x2+x3+x4+d1+d2K = x_1 + x_2 + x_3 + x_4 + d_1 + d_2 ifadesine eşittir. Denklem sisteminden x1+x2=8x_1 + x_2 = 8, x3+x4=10x_3 + x_4 = 10 ve d1+d2=5d_1 + d_2 = 5 değerleri elde edilir. Bu değerler toplandığında K=8+10+5=23K = 8 + 10 + 5 = 23 sonucu bulunur. Bu nedenle doğru cevap 23 sayısıdır.

Adım Adım Çözüm

1
Tablodaki her bir hücreye yapılan işlemlerin katkısını temsil eden değişkenleri tanımlayalım.
2×22 \times 2 boyutundaki alt tablo işlemlerinin sayıları sırasıyla x1,x2,x3,x4x_1, x_2, x_3, x_4 olsun. Köşegen işlemlerinin sayıları ise d1d_1 (sol üstten sağ alta) ve d2d_2 (sağ üstten sol alta) olsun.
Hücrelerdeki sayıların hangi işlemlerden etkilendiğini cebirsel olarak ifade etmek için.
2
Verilen hücre değerlerini kullanarak bir denklem sistemi kuralım.
Tablodaki hücrelerin değerleri sırasıyla:
- (1,1): x1+d1=5x_1 + d_1 = 5
- (1,2): x1+x2=8x_1 + x_2 = 8
- (1,3): x2+d2=8x_2 + d_2 = 8
- (2,1): x1+x3=7x_1 + x_3 = 7
- (2,3): x2+x4=11x_2 + x_4 = 11
- (3,1): x3+d2=7x_3 + d_2 = 7
- (3,2): x3+x4=10x_3 + x_4 = 10
- (3,3): x4+d1=8x_4 + d_1 = 8
olarak kurulur.
Her hücredeki sayının, o hücreyi kapsayan tüm işlemlerin toplam sayısına eşit olmasından dolayı.
3
Merkezdeki KK hücresinin değerini veren ifadeyi bulalım ve denklem sistemini çözerek bu değeri hesaplayalım.
Merkezdeki hücre dört alt tablonun ve her iki köşegenin kesişiminde yer aldığından değeri K=x1+x2+x3+x4+d1+d2K = x_1 + x_2 + x_3 + x_4 + d_1 + d_2 olur.

Sistemden:
- x1+x2=8x_1 + x_2 = 8
- x3+x4=10x_3 + x_4 = 10
- d2=8x2=8(8x1)=x1d_2 = 8 - x_2 = 8 - (8 - x_1) = x_1
- d1=5x1d_1 = 5 - x_1

Buradan d1+d2=(5x1)+x1=5d_1 + d_2 = (5 - x_1) + x_1 = 5 bulunur.

Sonuç olarak:
K=(x1+x2)+(x3+x4)+(d1+d2)=8+10+5=23K = (x_1 + x_2) + (x_3 + x_4) + (d_1 + d_2) = 8 + 10 + 5 = 23 elde edilir.
Denklemleri gruplandırarak tek tek bilinmeyenleri bulmaya gerek kalmadan toplamı doğrudan elde etmek için.

Anahtar Kavram

Cebirsel Modelleme ve Denklem Sistemleri yardımıyla Rutin Olmayan Problemlerin Çözümü
Bu soruyu puanla