Soru

Zorluk: ZorMutlak Değerli Eşitsizlikler

xx bir gerçel sayı olmak üzere,

x2<4|x - 2| < 4
2xa3|2x - a| \leq 3

eşitsizlik sistemini sağlayan yalnızca 3 farklı xx tam sayı değeri vardır.

Buna göre, aa pozitif tam sayısının alabileceği farklı değerlerin toplamı kaçtır?

Cevap: 29

Cevap

Eşitsizlik sistemini sağlayan pozitif a tam sayılarının alabileceği değerlerin toplamı 29'dur.
Birinci eşitsizlikten elde edilen x tam sayıları {1,0,1,2,3,4,5}\{-1, 0, 1, 2, 3, 4, 5\} kümesidir. İkinci eşitsizlik ise x'i a32\frac{a-3}{2} ile a+32\frac{a+3}{2} arasına kısıtlar. Bu iki aralığın kesişiminde tam olarak 3 tam sayı bulunmasını sağlayan pozitif a değerleri 2,4,6,82, 4, 6, 8 ve uç sınır koşulunun elendiği 99 değeridir. Toplamları 29 eder.

Adım Adım Çözüm

1
Birinci mutlak değerli eşitsizlik çözülerek x değişkeninin değer aralığı ve bu aralıktaki tam sayılar belirlenir.
2<x<6-2 < x < 6 aralığı elde edilir. Bu aralıktaki tam sayılar: 1,0,1,2,3,4,5-1, 0, 1, 2, 3, 4, 5.
Sistemin ortak çözümü için x'in sınırlarını bilmemiz gerekir.
2
İkinci mutlak değerli eşitsizlik çözülerek x değişkeninin a cinsinden kapalı aralığı bulunur.
a32xa+32\frac{a - 3}{2} \leq x \leq \frac{a + 3}{2} aralığı elde edilir.
a parametresine bağlı olarak x'in hangi aralıkta değer alacağını görmek gerekir.
3
a pozitif tam sayısı için tek tek deneme yapılarak aralıktaki tam sayıların birinci eşitsizliğin sınırlarıyla kesişimi incelenir.
a=2,4,6,8a = 2, 4, 6, 8 ve özellikle sınır değerini test eden a=9a = 9 için ortak tam sayı sayısı tam olarak 3 adet çıkmaktadır.
Her bir a değeri için x tam sayılarının ortak kümedeki eleman sayısının 3 olup olmadığını test etmek gerekir.
4
Bulunan a değerleri toplanır.
2+4+6+8+9=292 + 4 + 6 + 8 + 9 = 29 elde edilir.
Soruda a pozitif tam sayısının alabileceği farklı değerlerin toplamı istenmiştir.

Anahtar Kavram

Mutlak değerli eşitsizlik sistemlerinde sınır değerlerin ve kesişim kümelerinin analizi
Bu soruyu puanla