Soru

Zorluk: ZorPolinomların Eşitliği ve Derece İşlemleri
P(x)P(x) ve Q(x)Q(x) sabit olmayan birer polinomdur.
der[P(x2Q(x))]=20\text{der}[P(x^2 \cdot Q(x))] = 20
der[Q(x3P(x))]=21\text{der}[Q(x^3 \cdot P(x))] = 21
olduğuna göre, der[P(x2)Q3(x)]\text{der}[P(x^2) \cdot Q^3(x)] ifadesinin değeri kaçtır?
  1. A
    15
  2. B
    16
  3. 17Cevap
  4. D
    19
  5. E
    21

Cevap

17 değerini veren seçenek doğrudur.
Verilen iki derece denklemi a(b+2)=20a(b + 2) = 20 ve b(a+3)=21b(a + 3) = 21 olarak düzenlendiğinde, derecelerin doğal sayı olma zorunluluğundan dolayı tek ortak çözüm P(x)P(x)'in derecesinin 4, Q(x)Q(x)'in derecesinin ise 3 olmasıdır. Buradan der[P(x2)Q3(x)]=24+33=17\text{der}[P(x^2) \cdot Q^3(x)] = 2 \cdot 4 + 3 \cdot 3 = 17 doğru cevabına ulaşılır.

Adım Adım Çözüm

1
Polinomların derecelerini adlandırarak verilen derece eşitliklerini denklemlere dönüştürün.
der[P(x)]=a\text{der}[P(x)] = a ve der[Q(x)]=b\text{der}[Q(x)] = b olsun. Bileşke ve çarpım derece kurallarına göre:
1) der[P(x2Q(x))]=der[P(x)]der[x2Q(x)]=a(b+2)=20\text{der}[P(x^2 \cdot Q(x))] = \text{der}[P(x)] \cdot \text{der}[x^2 \cdot Q(x)] = a(b + 2) = 20
2) der[Q(x3P(x))]=der[Q(x)]der[x3P(x)]=b(a+3)=21\text{der}[Q(x^3 \cdot P(x))] = \text{der}[Q(x)] \cdot \text{der}[x^3 \cdot P(x)] = b(a + 3) = 21
denklemleri elde edilir.
Polinomların iç içe yazıldığı durumlarda derece bulmak için der[P(U(x))]=der[P(x)]der[U(x)]\text{der}[P(U(x))] = \text{der}[P(x)] \cdot \text{der}[U(x)] kuralı uygulanır.
2
Polinom derecelerinin doğal sayı olması gerektiği bilgisini kullanarak birinci denklemdeki çarpan adaylarını belirleyin.
a(b+2)=20a(b + 2) = 20 denkleminde b1b \ge 1 olduğundan b+23b + 2 \ge 3 olmalıdır. 20 sayısının 3'ten büyük veya eşit bölenleri 4,5,10,204, 5, 10, 20'dir. Buna göre olası (a,b)(a, b) ikilileri:
- b+2=4    b=2,a=5b+2 = 4 \implies b = 2, a = 5
- b+2=5    b=3,a=4b+2 = 5 \implies b = 3, a = 4
- b+2=10    b=8,a=2b+2 = 10 \implies b = 8, a = 2
- b+2=20    b=18,a=1b+2 = 20 \implies b = 18, a = 1
olarak belirlenir.
Polinomların dereceleri doğal sayı olmak zorundadır. Bu durum aday sayısını kısıtlar.
3
Belirlenen aday ikililerin ikinci denklemi sağlama durumunu kontrol edin.
b(a+3)=21b(a + 3) = 21 denklemini test edelim:
- (a,b)=(5,2)    2(5+3)=1621(a, b) = (5, 2) \implies 2 \cdot (5 + 3) = 16 \neq 21 (sağlamaz)
- (a,b)=(4,3)    3(4+3)=21(a, b) = (4, 3) \implies 3 \cdot (4 + 3) = 21 (sağlar)
- (a,b)=(2,8)    8(2+3)=4021(a, b) = (2, 8) \implies 8 \cdot (2 + 3) = 40 \neq 21 (sağlamaz)
- (a,b)=(1,18)    18(1+3)=7221(a, b) = (1, 18) \implies 18 \cdot (1 + 3) = 72 \neq 21 (sağlamaz)
Buna göre tek çözüm a=4a = 4 ve b=3b = 3 değerleridir.
Sistemin tek bir doğru çözümü bulunduğundan, adayların her iki denklemi de sağlaması gerekir.
4
İstenen ifadenin derecesini hesaplayın.
der[P(x2)Q3(x)]=der[P(x2)]+der[Q3(x)]=2a+3b\text{der}[P(x^2) \cdot Q^3(x)] = \text{der}[P(x^2)] + \text{der}[Q^3(x)] = 2a + 3b formülünde bulduğumuz değerleri yerine yazarsak:
2(4)+3(3)=8+9=172(4) + 3(3) = 8 + 9 = 17 elde edilir.
Polinom çarpımının derecesi derecelerin toplamına, üslü ifadelerin derecesi ise derece ile üssün çarpımına eşittir.

Anahtar Kavram

Bileşke ve Çarpım Polinomlarında Derece İşlemleri
Bu soruyu puanla