Sayı Kümeleri

114 soru

Soru 21Soru

Üç farklı yerleşim yerinin deniz seviyesine göre metre cinsinden rakım değerleri sırasıyla aa, bb ve cc gerçel sayılarıdır. Bu sayılarla ilgili aşağıdaki bilgiler verilmektedir:

* aZNa \in \mathbb{Z} \setminus \mathbb{N}
* bQZb \in \mathbb{Q} \setminus \mathbb{Z}
* cRQc \in \mathbb{R} \setminus \mathbb{Q}

Buna göre,

I. aba \cdot b bir doğal sayıdır.
II. b+cb + c bir irrasyonel sayıdır.
III. aca \cdot c bir irrasyonel sayıdır.

ifadelerinden hangileri kesinlikle doğrudur?

Cevabı ve açıklamayı göster

Cevap: II ve III

Cevap

II ve III ifadeleri kesinlikle doğrudur.
İkinci önermedeki rasyonel ve irrasyonel sayıların toplamı kesinlikle irrasyoneldir. Üçüncü önermede ise birinci sayı negatif tam sayı olduğundan sıfırdan farklıdır; sıfır dışındaki bir rasyonel sayı ile irrasyonel sayının çarpımı da her zaman irrasyoneldir. Dolayısıyla doğru yanıt bu iki önermenin birlikte yer aldığı seçenektir.

Adım Adım Çözüm

1
Küme tanımlarını kullanarak değişkenlerin özelliklerini belirleme
aZNa \in \mathbb{Z} \setminus \mathbb{N} olduğundan aa sıfırdan küçük bir tam sayıdır (yani a{1,2,3,}a \in \{-1, -2, -3, \dots\}). Buradan a0a \neq 0 olduğu anlaşılır. bQZb \in \mathbb{Q} \setminus \mathbb{Z} olduğundan bb tam sayı olmayan bir rasyonel sayıdır. cRQc \in \mathbb{R} \setminus \mathbb{Q} olduğundan cc bir irrasyonel sayıdır.
Önermelerin doğruluğunu test edebilmek için sayıların hangi aralıklarda ve hangi özelliklerde olduğunu netleştirmemiz gerekir.
2
I. önermeyi analiz etme
aba \cdot b ifadesi rasyonel bir sayıdır ancak kesinlikle bir doğal sayı olmak zorunda değildir. Örneğin, a=2a = -2 ve b=13b = \frac{1}{3} seçilirse, ab=23Na \cdot b = -\frac{2}{3} \notin \mathbb{N} olur.
Bir önermenin kesinliğini çürütmek için en az bir kar��ı örnek bulmak yeterlidir.
3
II. önermeyi analiz etme
Rasyonel bir sayı (bb) ile irrasyonel bir sayının (cc) toplamı her zaman irrasyoneldir. Eğer b+c=qb + c = q rasyonel olsaydı, c=qbc = q - b yazılabilirdi. İki rasyonel sayının farkı da rasyonel olacağından cc sayısı rasyonel olmak zorunda kalırdı; bu durum cc'nin irrasyonel olmasıyla çelişir.
Çelişki yöntemi kullanarak rasyonel ve irrasyonel sayıların toplamının karakterini belirliyoruz.
4
III. önermeyi analiz etme
Sıfırdan farklı rasyonel bir sayı ile irrasyonel bir sayının çarpımı her zaman irrasyoneldir. aZNa \in \mathbb{Z} \setminus \mathbb{N} olduğundan aa bir negatif tam sayıdır ve a0a \neq 0'dır. Eğer ac=ra \cdot c = r rasyonel olsaydı, a0a \neq 0 olduğundan c=rac = \frac{r}{a} yazılabilirdi. İki rasyonel sayının bölümü de rasyonel olacağından cc rasyonel olurdu, bu da cc'nin irrasyonel olmasıyla çelişir. Dolayısıyla aca \cdot c kesinlikle irrasyoneldir.
Birinci sayının sıfır olamayacağını doğal sayılar kümesi tanımından çıkararak çarpımın irrasyonelliğini kesinleştiriyoruz.

Anahtar Kavram

Sayı kümeleri ve rasyonel/irrasyonel sayıların kapalı işlemleri
Tahmini Süre:2m 0s
Soru 22Soru

Bir laboratuvardaki soğutucunun sıcaklığı başlangıçta 15C-15^\circ\text{C} olarak ölçülmüştür. Bu soğutucunun sıcaklığı, kontrol paneli üzerinden her saatin sonunda 3C3^\circ\text{C} artacak şekilde ayarlanıyor.

Buna göre, soğutucunun sıcaklığı ilk kez bir pozitif tam sayı değerine ulaştığında sıcaklık kaç C^\circ\text{C} olur?

Cevabı ve açıklamayı göster

Cevap: 3

Cevap

Sıcaklık ilk kez bir pozitif tam sayı değerine ulaştığında 3C3^\circ\text{C} olur.
Sıcaklık değerleri saatlik artışlarla 15,12,9,6,3,0,3-15, -12, -9, -6, -3, 0, 3 şeklinde ilerler. Bu değerler arasında 00 sayısı işaretsiz (nötr) olduğundan pozitif tam sayı değildir. Dolayısıyla ulaşılan ilk pozitif tam sayı 33 sayısıdır.

Adım Adım Çözüm

1
Başlangıç sıcaklığına her saat için 3C3^\circ\text{C} ekleyerek sıcaklığın saatlere göre değişimini yazmak.
1. saat: 12C-12^\circ\text{C}, 2. saat: 9C-9^\circ\text{C}, 3. saat: 6C-6^\circ\text{C}, 4. saat: 3C-3^\circ\text{C}, 5. saat: 0C0^\circ\text{C}, 6. saat: 3C3^\circ\text{C} değerleri elde edilir.
Sıcaklığın hangi saatte hangi tam sayı değerlerini aldığını belirlemek için.
2
Elde edilen sıcaklık değerlerinin sayı kümelerindeki yerini (negatif, pozitif veya nötr) analiz etmek.
12,9,6,3-12, -9, -6, -3 sayıları negatif tam sayılardır. 00 sayısı nötrdür (işaretsizdir). 33 sayısı ise pozitif bir tam sayıdır.
Soruda istenen 'pozitif tam sayı' şartını sağlayan ilk değeri bulmak için.

Anahtar Kavram

Sıfır sayısı (00) bir tam sayıdır fakat pozitif veya negatif değildir. Pozitif tam sayılar kümesi Z+={1,2,3,}\mathbb{Z}^+ = \{1, 2, 3, \dots\} şeklindedir.
Soru 23Soru

Bir bilgisayar programı, sisteme girilen bir xx tam sayısı için aşağıdaki adımları sırasıyla uygulamaktadır:

* 1. Adım: Girilen sayının karesini al.
* 2. Adım: Elde edilen sayıdan 5 çıkar.
* 3. Adım: Elde edilen sonucu x3x - 3 sayısına böl.

Bu programın 3. adımının sonunda elde edilen sonuç da bir tam sayı olduğuna göre, sisteme girilebilecek xx tam sayılarının alabileceği farklı değerlerin toplamı kaçtır?

Cevabı ve açıklamayı göster

Cevap: 18

Cevap

Sisteme girilebilecek xx tam sayılarının alabileceği farklı değerlerin toplamı 18'dir.
İfadenin bir tam sayı belirtmesi için paydanın 4 sayısının pozitif veya negatif tüm tam sayı bölenleri olması gerekir. Bu bölenlerden elde edilen xx değerlerinin toplamı 18'dir.

Adım Adım Çözüm

1
Program adımlarını formüle etme
x25x3\frac{x^2 - 5}{x - 3} ifadesi elde edilir.
Programın girdi üzerinde yaptığı işlemleri matematiksel olarak ifade etmek için.
2
İfadeyi tam kısımlı biçime dönüştürme
x+3+4x3x + 3 + \frac{4}{x - 3} ifadesi elde edilir.
Bölünebilme analizini kolaylaştırmak için payı paydanın katı cinsinden yazmak.
3
Bölünebilme koşulunu belirleme
x3x - 3 ifadesi 4'ün tam sayı bölenleri olmalıdır.
Girdi ve sonucun tam sayı olması şartından dolayı kesirli kısmın tam sayı olmasını sağlamak.
4
Değişken değerlerini hesaplama
x{4,2,5,1,7,1}x \in \{4, 2, 5, 1, 7, -1\}
4'ün tüm pozitif ve negatif bölenlerine göre denklem çözümlerini yapmak.
5
Değerlerin toplamını bulma
18
Soru kökündeki toplam istemini yerine getirmek.

Anahtar Kavram

Tam sayı bölenleri ve rasyonel ifadelerin tam sayı olma koşulları.
Soru 24Soru
A={4,32,0,2,5,28}A = \left\{-4, -\frac{3}{2}, 0, \sqrt{2}, 5, 2{}8\right\} kümesi veriliyor. Buna göre, bu kümenin elemanlarından kaç tanesi rasyonel sayı olduğu halde bir tam sayı değildir?
Cevabı ve açıklamayı göster

Cevap: 2

Cevap

Rasyonel sayı olup tam sayı olmayan elemanların sayısı 2'dir.
Verilen kümede rasyonel sayı olup tam sayı olmayan elemanlar 32-\frac{3}{2} ve 282{}8 (yani 2810\frac{28}{10}) sayılarıdır. Kümedeki 4-4, 00 ve 55 elemanları birer tam sayıdır. 2\sqrt{2} sayısı ise irrasyonel olduğu için rasyonel değildir. Bu nedenle koşulu sağlayan toplam eleman sayısı 2'dir.

Adım Adım Çözüm

1
Kümedeki her bir elemanın hangi sayı kümesine ait olduğunu analiz etmek.
4-4, 00 ve 55 elemanları hem rasyonel sayıdır (Q\mathbb{Q}) hem de birer tam sayıdır (Z\mathbb{Z}). 32-\frac{3}{2} ve 28=28102{}8 = \frac{28}{10} sayıları rasyonel sayıdır ancak birer tam sayı değildir. 2\sqrt{2} sayısı ise irrasyonel bir sayıdır (Q\mathbb{Q}'), dolayısıyla rasyonel sayı değildir.
Soruda istenen 'rasyonel sayı olduğu halde tam sayı olmayan' koşulunu test edebilmek için elemanları gruplandırmamız gerekir.
2
Belirlenen koşullara uyan elemanları saymak.
Koşulları sağlayan elemanlar 32-\frac{3}{2} ve 282{}8 sayılarıdır. Bu sayıların adedi 2'dir.
Hem rasyonel sayı kümesine ait olan hem de tam sayı kümesine ait olmayan elemanların toplam sayısını bulmak hedeflenmiştir.

Anahtar Kavram

Sayı Kümeleri ve Alt Küme İlişkileri
Soru 25Soru

Q\mathbb{Q} rasyonel sayılar kümesini ve Q\mathbb{Q}' irrasyonel sayılar kümesini göstermektedir.

SS kümesi
S={n:1n30,nZ+}S = \{ \sqrt{n} : 1 \le n \le 30, \, n \in \mathbb{Z}^+ \}
şeklinde tanımlanıyor.

Buna göre, SS kümesinin herhangi iki farklı elemanının çarpımı bir irrasyonel sayı olacak biçimde seçilebilecek en geniş alt kümesinin eleman sayısı kaçtır?

Cevabı ve açıklamayı göster

Cevap: 19

Cevap

Seçilebilecek en geniş alt kümenin eleman sayısı 19'dur.
Sayılar sadeleştirildiğinde ortak kök dışı çekirdeğe sahip sayılar aynı gruba yerleştirilir. Herhangi iki elemanın çarpımının irrasyonel olması için bu grupların her birinden en fazla bir temsilci seçilebilir. Toplam 19 farklı grup oluştuğundan seçilebilecek en geniş alt küme 19 elemanlıdır.

Adım Adım Çözüm

1
Çarpımları rasyonel olan sayı çiftlerini belirlemek için n\sqrt{n} biçimindeki sayıları sadeleştirelim.
İki farklı aa ve bb pozitif tam sayısı için ab=ab\sqrt{a} \cdot \sqrt{b} = \sqrt{a \cdot b} çarpımının rasyonel sayı olması, aba \cdot b çarpımının bir tam kare olmasıyla mümkündür. Bu durum, aa ve bb sayılarının en sade biçimdeki kök içi kısımlarının (karesiz çekirdeklerinin) aynı olmasını gerektirir.
Bir köklü sayının rasyonel bir sayı ile çarpılarak rasyonel yapılması, köklü kısmın eşleniğiyle çarpılması ilkesine dayanır.
2
11 ile 3030 arasındaki pozitif tam sayıları en sade kök içi çekirdeklerine göre gruplandıralım.
Gruplar şu şekildedir:
- Çekirdek 1 (Rasyonel sayılar): {1,4,9,16,25}\{1, 4, 9, 16, 25\} (5 eleman)
- Çekirdek 2: {2,8,18}\{2, 8, 18\} (yani {2,22,32}\{\sqrt{2}, 2\sqrt{2}, 3\sqrt{2}\} - 3 eleman)
- Çekirdek 3: {3,12,27}\{3, 12, 27\} (yani {3,23,33}\{\sqrt{3}, 2\sqrt{3}, 3\sqrt{3}\} - 3 eleman)
- Çekirdek 5: {5,20}\{5, 20\} (yani {5,25}\{\sqrt{5}, 2\sqrt{5}\} - 2 eleman)
- Çekirdek 6: {6,24}\{6, 24\} (yani {6,26}\{\sqrt{6}, 2\sqrt{6}\} - 2 eleman)
- Çekirdek 7: {7,28}\{7, 28\} (yani {7,27}\{\sqrt{7}, 2\sqrt{7}\} - 2 eleman)
- Tek elemanlı gruplar (çekirdekleri kendisi olanlar): {10},{11},{13},{14},{15},{17},{19},{21},{22},{23},{26},{29},{30}\{10\}, \{11\}, \{13\}, \{14\}, \{15\}, \{17\}, \{19\}, \{21\}, \{22\}, \{23\}, \{26\}, \{29\}, \{30\} (13 grup)
Aynı gruptan seçilecek herhangi iki elemanın çarpımı bir rasyonel sayı üretecektir.
3
Her gruptan en fazla kaç eleman seçilebileceğini analiz edelim.
Herhangi iki elemanın çarpımının irrasyonel olması istendiğinden, yukarıdaki grupların her birinden en fazla 1 eleman seçebiliriz. Birden fazla eleman seçilmesi durumunda, o iki elemanın çarpımı rasyonel sayı olacaktır.
Alt kümedeki hiçbir iki elemanın çarpımının rasyonel olmaması koşulunu sağlamak için grup başına temsilci sayısı sınırlandırılmalıdır.
4
Seçilebilecek maksimum eleman sayısını bulmak için tüm grupları toplayalım.
Çoklu elemana sahip 6 grup vardır ve her birinden 1'er eleman seçilir. Tek elemanlı 13 grup vardır ve her birinden 1'er eleman seçilir. Toplam maksimum eleman sayısı: 61+131=196 \cdot 1 + 13 \cdot 1 = 19 olur.
Her bağımsız gruptan birer temsilci alınarak oluşturulabilecek en geniş kümenin sınırını belirlemek.

Anahtar Kavram

Rasyonel ve irrasyonel sayı kümelerinin özellikleri, köklü sayıların çarpımının rasyonellik şartı.
Soru 26Soru

Bir matematik öğretmeni, tahtaya aşağıdaki KK kümesini yazmışt��r:

K={6, 0, 153, 3, 2,4, 72}K = \left\{ -6, \ 0, \ \frac{15}{3}, \ \sqrt{3}, \ -2,4, \ \frac{7}{2} \right\}

Öğretmen, öğrencilerinden bu kümenin elemanlarının ait olduğu sayı kümelerini belirlemelerini istemiştir.

Buna göre;

I. KK kümesinin elemanlarından 3 tanesi tam sayıdır.
II. KK kümesinin elemanlarından 5 tanesi rasyonel sayıdır.
III. KK kümesindeki negatif olmayan elemanların tamamı pozitif gerçel sayıdır.

ifadelerinden hangileri doğrudur?

Cevabı ve açıklamayı göster

Cevap: I ve II

Cevap

I ve II ifadeleri doğrudur.
I ve II ifadeleri doğrudur. Kümedeki 6-6, 00 ve 153=5\frac{15}{3} = 5 sayıları tam sayıdır, bu yüzden birinci öncül doğrudur. 3\sqrt{3} dışındaki tüm sayılar rasyonel sayıdır, bu yüzden ikinci öncül doğrudur. Kümedeki negatif olmayan elemanlar arasında sıfır da bulunur ve sıfır pozitif olmadığından üçüncü öncül yanlıştır.

Adım Adım Çözüm

1
Elemanların sayı kümelerini tek tek sınıflandırmak.
6Z-6 \in \mathbb{Z}, 0Z0 \in \mathbb{Z}, 153=5Z\frac{15}{3} = 5 \in \mathbb{Z}'dir. 3\sqrt{3} irrasyoneldir. 2,4-2,4 ve 72\frac{7}{2} rasyoneldir fakat tam sayı değildir.
Soruda verilen öncüllerin doğruluk değerlerini belirlemek için her bir elemanın hangi kümeye ait olduğunu netleştirmek gerekir.
2
Birinci öncülün doğruluğunu kontrol etmek.
6-6, 00 ve 153=5\frac{15}{3} = 5 olmak üzere KK kümesinin 3 elemanı tam sayıdır. Dolayısıyla birinci öncül doğrudur.
Tam sayılar kümesi hem negatif tam sayıları, hem sıfırı hem de pozitif tam sayıları kapsar.
3
İkinci öncülün doğruluğunu kontrol etmek.
6-6, 00, 153\frac{15}{3}, 2,4-2,4 ve 72\frac{7}{2} sayıları rasyonel sayıdır. Yalnızca 3\sqrt{3} irrasyoneldir. Dolayısıyla 5 eleman rasyoneldir, ikinci öncül doğrudur.
Tam sayılar ve ondalık sayılar da birer rasyonel sayıdır.
4
Üçüncü öncülün doğruluğunu kontrol etmek.
Negatif olmayan elemanlar 00, 153\frac{15}{3}, 3\sqrt{3} ve 72\frac{7}{2}'dir. 00 işaretsiz (nötr) bir sayı olduğu için pozitif sayı değildir. Bu nedenle negatif olmayan elemanların tamamı pozitif değildir. Üçüncü öncül yanlıştır.
Sıfır sayısının işaretsiz olduğu bilgisi sıklıkla karıştırılan önemli bir kuraldır.

Anahtar Kavram

Sayı Kümeleri ve Eleman Analizi
Tahmini Süre:2m 0s
Soru 27Soru
xx ve yy birbirinden farklı iki irrasyonel sayı olmak üzere,
x+y=6x + y = 6
olduğu bilinmektedir.

Buna göre, xyx \cdot y çarpımının alabileceği pozitif tam sayı değerlerinin toplamı kaçtır?

Cevabı ve açıklamayı göster

Cevap: 23

Cevap

İki irrasyonel say��nın toplamı 6 ve çarpımı pozitif bir tam sayı olduğunda, bu çarpımın alabileceği değerlerin toplamı 23'tür.
Denklemin gerçel ve birbirinden farklı irrasyonel köklere sahip olması için diskriminantın tam kare olmayan pozitif bir sayı olması gerekir. Bu koşulu sağlayan pozitif tam sayı değerleri 1, 2, 3, 4, 6 ve 7'dir. Bu değerlerin toplamı 23 yapar.

Adım Adım Çözüm

1
y=6xy = 6 - x dönüşümü yap��larak çarpım ifadesi P=x(6x)P = x(6 - x) olarak yazılır.
x26x+P=0x^2 - 6x + P = 0 denklemi elde edilir.
Değişkenleri tek bir denklemde birleştirip ikinci dereceden denklem formatına getirmek için.
2
Denklemin kökleri diskriminant yöntemiyle veya tam kareye tamamlama ile x=3±9Px = 3 \pm \sqrt{9 - P} olarak bulunur.
xx ve yy köklerinin ifadesi elde edilir.
xx ve yy sayılarının irrasyonel olma şartını analiz edebilmek için kökleri açık biçimde yazmak gerekir.
3
xx ve yy gerçel ve birbirinden farklı olduğundan kök içi pozitif olmalıdır: 9P>0    P<99 - P > 0 \implies P < 9.
PP değeri için {1,2,3,4,5,6,7,8}\{1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8\} kümesi elde edilir.
PP değerinin pozitif tam sayı olma şartı ve gerçel kök varlığı sınırlandırılır.
4
xx ve yy'nin irrasyonel olması için 9P9 - P ifadesinin tam kare olmaması gerektiği saptanır.
9P1    P89 - P \neq 1 \implies P \neq 8 ve 9P4    P59 - P \neq 4 \implies P \neq 5 şartları bulunur.
Karekök dışına rasyonel olarak çıkacak durumları elemek için.
5
Kalan uygun PP değerleri toplanır: 1+2+3+4+6+71 + 2 + 3 + 4 + 6 + 7.
2323 elde edilir.
İstenen toplam değerini bulmak için.

Anahtar Kavram

Rasyonel ve İrrasyonel Sayıların Tanımı ve Özellikleri
Soru 28Soru

Bir meteoroloji istasyonu, üç farklı şehrin anlık hava sıcaklıklarını sırasıyla aa, bb ve cc °C olarak ölçmüştür. Bu sıcaklık değerleri ile ilgili aşağıdakiler bilinmektedir:
- Sıcaklık değerlerinin her biri sıfırdan farklı birer tam sayıdır.
- aa ve bb değerleri pozitif tam sayı, cc değeri ise negatif tam sayıdır.
- aa şehrinin sıcaklığı, bb şehrinin sıcaklığından fazladır (a>ba > b).
- a+b=15a + b = 15
- bc=12b \cdot c = -12

Buna göre, cc sıcaklığının alabileceği en küçük değer kaçtır?

Cevabı ve açıklamayı göster

Cevap: -12

Cevap

Sıcaklık değeri olan c'nin alabileceği en küçük tam sayı değeri -12'dir.
Verilen koşullarda a ve b pozitif tam sayılar olup a > b ve a + b = 15'tir. b * c = -12 denkleminde c'nin en küçük negatif tam sayı değerini alması istenir. c = -12/b yazıldığında c'nin en küçük olması için b'nin en küçük pozitif bölen olması gerekir. b = 1 alındığında a = 14 olur ve a > b koşulu sağlanır. Buradan c = -12/1 = -12 bulunur.

Adım Adım Çözüm

1
a ve b pozitif tam sayılarının toplamının 15 ve a > b olduğunu kullanarak b için olası değer sınırlarını belirlemek.
b değeri 1, 2, 3, 4, 5, 6 veya 7 değerlerini alabilir.
Toplamları 15 olan iki pozitif tam sayıdan a'nın b'den büyük olması için b'nin alabileceği en büyük değer 7'dir (8 + 7 = 15).
2
b * c = -12 eşitliğini kullanarak c'nin negatif tam sayı olması koşuluyla b'nin alabileceği ortak değerleri filtrelemek.
b sayısı 12'nin pozitif tam sayı bölenleri arasından seçilmelidir. Bu durumda b; 1, 2, 3, 4 veya 6 olabilir.
c = -12/b ifadesinin bir tam sayı belirtmesi için b'nin 12'yi tam bölmesi gerekir.
3
b'nin olası değerleri için c'nin alacağı değerleri karşılaştırıp en küçük olanını bulmak.
b = 1 için c = -12 değeri elde edilir ve bu değer en küçüktür.
Negatif tam sayılarda mutlak değerce büyük olan sayı daha küçüktür. c'nin en küçük olması için paydadaki b sayısının en küçük pozitif bölen (yani 1) seçilmesi gerekir.

Anahtar Kavram

Sayı kümelerinin özellikleri, pozitif ve negatif tam sayılar ile bölünebilme ilişkileri.
Soru 29Soru
Sıfırdan farklı aa ve bb gerçel sayıları için
a+b a + b
ab a \cdot b
ab \frac{a}{b}
sayılarından yalnızca biri irrasyonel sayıdır.

Buna göre;
I. a2+b2a^2 + b^2
II. (a+b)2(a+b)^2
III. a2b2a^2 \cdot b^2

ifadelerinden hangileri kesinlikle bir rasyonel sayıdır?

Cevabı ve açıklamayı göster

Cevap: Yalnız II

Cevap

Yalnız II
Verilen üç durumun tamamında (a+b)2(a+b)^2 ifadesinin değeri her zaman bir rasyonel sayıya eşit çıkmaktadır. Dolayısıyla yalnızca ikinci öncül her zaman rasyoneldir.

Adım Adım Çözüm

1
Verilen üç ifadeden (a+ba+b, aba \cdot b, a/ba/b) tam olarak birinin irrasyonel, diğer ikisinin rasyonel olduğu durumları belirleyelim.
��ç olası durum vardır:
1) a+ba+b ve aba \cdot b rasyonel iken a/ba/b irrasyoneldir.
2) a+ba+b ve a/ba/b rasyonel iken aba \cdot b irrasyoneldir.
3) aba \cdot b ve a/ba/b rasyonel iken a+ba+b irrasyoneldir.
Soruda verilen 'yalnızca biri irrasyonel sayıdır' koşulunu matematiksel olarak analiz etmek için tüm durumları ayırarak incelememiz gerekir.
2
Birinci durumu (a+ba+b ve aba \cdot b rasyonel, a/ba/b irrasyonel) inceleyelim.
a+b=q1Qa+b = q_1 \in \mathbb{Q} olsun. Bu durumda (a+b)2=q12Q(a+b)^2 = q_1^2 \in \mathbb{Q} olur.
Rasyonel sayıların karesi de rasyonel olduğundan, birinci durumda (a+b)2(a+b)^2 kesinlikle rasyoneldir.
3
İkinci durumu (a+ba+b ve a/ba/b rasyonel, aba \cdot b irrasyonel) inceleyelim.
a/b=q2Qa/b = q_2 \in \mathbb{Q} ve a+b=q1Qa+b = q_1 \in \mathbb{Q} olsun. Buradan a=q2ba = q_2 b elde edilir. Bu eşitliği toplamda yerine yazarsak b(q2+1)=q1b(q_2 + 1) = q_1 olur. Eğer q21q_2 \neq -1 olsaydı, b=q1q2+1b = \frac{q_1}{q_2 + 1} rasyonel sayı olurdu ve dolayısıyla a=q2ba = q_2 b de rasyonel olurdu. İki rasyonel sayının çarpımı rasyonel olacağından aba \cdot b rasyonel olurdu, bu da aba \cdot b'nin irrasyonel olmasıyla çelişirdi. Dolayısıyla bu durumda q2=1q_2 = -1 olmak zorundadır. Buradan a=ba = -b ve a+b=0a+b = 0 elde edilir. Bu durumda da (a+b)2=0Q(a+b)^2 = 0 \in \mathbb{Q} olur.
İkinci durumun gerçekleşmesi ancak ve ancak a=ba = -b ve toplamın sıfır (yani rasyonel) olmasıyla mümkündür.
4
Üçüncü durumu (aba \cdot b ve a/ba/b rasyonel, a+ba+b irrasyonel) inceleyelim.
ab=q1Qa \cdot b = q_1 \in \mathbb{Q} ve a/b=q2Qa/b = q_2 \in \mathbb{Q} olsun. Buradan a2=(ab)(a/b)=q1q2Qa^2 = (a \cdot b) \cdot (a/b) = q_1 q_2 \in \mathbb{Q} ve b2=(ab)/(a/b)=q1/q2Qb^2 = (a \cdot b) / (a/b) = q_1 / q_2 \in \mathbb{Q} bulunur. (a+b)2=a2+b2+2ab(a+b)^2 = a^2 + b^2 + 2ab ifadesini açarsak; a2Qa^2 \in \mathbb{Q}, b2Qb^2 \in \mathbb{Q} ve 2ab=2q1Q2ab = 2q_1 \in \mathbb{Q} olduğundan, bu üç rasyonel sayının toplamı olan (a+b)2(a+b)^2 de kesinlikle rasyonel bir sayıdır.
Rasyonel sayıların toplamaya göre kapalılık özelliğini kullanarak (a+b)2(a+b)^2 ifadesinin bu durumda da rasyonel olduğunu gösteririz.
5
Diğer ifadelerin (a2+b2a^2 + b^2 ve a2b2a^2 \cdot b^2) her zaman rasyonel olup olmadığını karşıt örneklerle kontrol edelim.
İkinci durum için b=38b = \sqrt[8]{3} ve a=38a = -\sqrt[8]{3} seçelim. Bu durumda a+b=0Qa+b = 0 \in \mathbb{Q} ve a/b=1Qa/b = -1 \in \mathbb{Q} rasyoneldir. Ancak ab=34a \cdot b = -\sqrt[4]{3} irrasyoneldir (koşul sağlanır). Bu durumda a2+b2=234a^2 + b^2 = 2\sqrt[4]{3} ve a2b2=3a^2 \cdot b^2 = \sqrt{3} ifadelerinin her ikisi de irrasyonel olur. Dolayısıyla I ve III kesinlikle rasyonel değildir.
Verilen önermelerden hangilerinin kesinlikle doğru olduğunu bulmak için karşıt örnek tekniğini kullanırız.

Anahtar Kavram

Rasyonel ve irrasyonel sayı kümelerinin işlemsel özellikleri ve kapalılık kuralları

Alternatif Yöntem

Alternatif olarak, sayıların rasyonel olması durumunda cebirsel kapalılık özelliklerini doğrudan kullanarak her durum için değerleri birer rasyonel değişken cinsinden (q1,q2q_1, q_2) yazarak ifadelerin rasyonelliğini doğrudan kontrol edebiliriz.
Tahmini Süre:2m 30s
Soru 30Soru

aa, bb ve cc sıfırdan farklı gerçel sayılar olmak üzere,
* aba \cdot b rasyonel sayıdır.
* bcb \cdot c irrasyonel sayıdır.
* a+ca + c rasyonel sayıdır.

bilgileri veriliyor.

Buna göre;
I. aa ve cc irrasyonel sayılardır.
II. a2c2a^2 - c^2 irrasyonel sayıdır.
III. bcb - c irrasyonel sayıdır.

ifadelerinden hangileri kesinlikle doğrudur?

Cevabı ve açıklamayı göster

Cevap: I ve II

Cevap

a ve c sayılarının her ikisi de irrasyonel olup, a^2 - c^2 farkı da kesinlikle irrasyoneldir. b - c farkı ise rasyonel bir sayıya eşit olabilir.
Verilen koşullara göre a ve c sayılarının her ikisi de irrasyonel olmak zorundadır. a + c toplamı sıfırdan farklı bir rasyonel sayı olduğundan ve a - c farkı irrasyonel olduğundan, bu iki ifadenin çarpımı olan a^2 - c^2 de kesinlikle irrasyoneldir. b - c farkı ise rasyonel bir değer alabilmektedir.

Adım Adım Çözüm

1
a sayısının rasyonel olduğu varsayılarak çelişki yöntemi uygulanır.
a rasyonel ise, a * b rasyonel olduğundan b de rasyonel olmalıdır. b rasyonel ise, b * c irrasyonel olduğundan c irrasyonel olmalıdır. Ancak a + c rasyonel verildiğinden, rasyonel a ile irrasyonel c'nin toplamı rasyonel olamaz; çelişki elde edilir.
a'nın rasyonel olamayacağını göstererek irrasyonel olduğunu ispatlamak için.
2
a sayısı irrasyonel bulunduktan sonra c sayısının kümesi belirlenir.
a irrasyonel bir sayı ve a + c rasyonel olduğundan, c = (a + c) - a ifadesi rasyonel bir sayıdan irrasyonel bir sayının çıkarılmasıyla elde edilir. Dolayısıyla c de kesinlikle irrasyoneldir. (I. öncül kesinlikle doğrudur).
a ve c sayılarının irrasyonel olma durumunu netleştirmek için.
3
a^2 - c^2 ifadesi iki kare farkı şeklinde çarpanlarına ayrılarak analiz edilir.
a^2 - c^2 = (a - c)(a + c) olur. a + c rasyonel sayıdır ve sıfıra eşit olamaz (eğer a + c = 0 olsaydı c = -a olurdu, bu durumda b * c = - (a * b) rasyonel olurdu, oysa b * c irrasyoneldir). a - c ise irrasyoneldir. Sıfırdan farklı bir rasyonel sayı ile irrasyonel sayının çarpımı kesinlikle irrasyoneldir. (II. öncül kesinlikle doğrudur).
Çarpımın rasyonel/irrasyonel olma kurallarını uygulamak için.
4
b - c farkının irrasyonel olmak zorunda olup olmadığı karşıt örnekle test edilir.
a = sqrt(2), b = -sqrt(2) ve c = 1 - sqrt(2) seçilirse; a * b = -2 (rasyonel), b * c = 2 - sqrt(2) (irrasyonel), a + c = 1 (rasyonel) şartları sağlanır. Ancak b - c = -sqrt(2) - (1 - sqrt(2)) = -1 (rasyonel) elde edilir. (III. öncül kesinlikle doğru değildir).
Önermeyi çürütecek uygun bir karşıt örnek bulmak için.

Anahtar Kavram

Rasyonel ve irrasyonel sayı kümelerinde kapalılık özellikleri ve dört işlem sonuçlarının analizi.
Tahmini Süre:3m 0s
Soru 31Soru
xx bir irrasyonel gerçel sayı olmak üzere,
x22xx^2 - 2x
ve
x35xx^3 - 5x
ifadelerinin her ikisi de birer rasyonel sayıdır.
Buna göre, x2+2xx^2 + 2x ifadesinin alabileceği farklı değerlerin toplamı ka��tır?
Cevabı ve açıklamayı göster

Cevap: 10

Cevap

İfadenin alabileceği farklı değerlerin toplamı 10'dur.
Verilen ifadelerin rasyonel olabilmesi için, x35xx^3 - 5x ifadesinin xx cinsinden yazılımındaki irrasyonel terimin katsayısının sıfır olması gerekir. Buradan x22x=1x^2 - 2x = 1 elde edilir. Bu denklemin kökleri olan 1+21+\sqrt{2} ve 121-\sqrt{2} değerleri için x2+2xx^2 + 2x ifadesinin alacağı değerlerin toplamı 10 olarak bulunur.

Adım Adım Çözüm

1
x22xx^2 - 2x ve x35xx^3 - 5x ifadelerinin rasyonel sayı değerlerini sırasıyla aa ve bb olarak tanımlayalım.
x22x=ax^2 - 2x = a ve x35x=bx^3 - 5x = b (a,bQa, b \in \mathbb{Q})
Verilen ifadelerin rasyonel sayı olma koşullarını cebirsel olarak analiz etmek.
2
x2=2x+ax^2 = 2x + a eşitliğini kullanarak x3x^3 ifadesini xx cinsinden yazalım.
x3=xx2=x(2x+a)=2x2+ax=2(2x+a)+ax=(a+4)x+2ax^3 = x \cdot x^2 = x(2x + a) = 2x^2 + ax = 2(2x + a) + ax = (a + 4)x + 2a
x3x^3 teriminin derecesini düşürerek birinci dereceden bir ifade elde etmek.
3
Elde ettiğimiz x3x^3 ifadesini x35xx^3 - 5x ifadesinde yerine yazarak düzenleyelim.
x35x=(a+4)x+2a5x=(a1)x+2a=bx^3 - 5x = (a + 4)x + 2a - 5x = (a - 1)x + 2a = b
x35xx^3 - 5x ifadesini xx cinsinden ifade etmek.
4
xx irrasyonel sayısı için (a1)x=b2a(a - 1)x = b - 2a eşitliğini inceleyelim.
a1=0    a=1a - 1 = 0 \implies a = 1 ve b=2a=2b = 2a = 2
Eğer a10a - 1 \neq 0 olsaydı, x=b2aa1x = \frac{b - 2a}{a - 1} olurdu ve a,ba, b rasyonel olduğundan xx de rasyonel olurdu. Bu durum xx'in irrasyonel olmasıyla çelişir.
5
a=1a = 1 için x22x=1x^2 - 2x = 1 denklemini çözelim.
x22x1=0    x=1+2x^2 - 2x - 1 = 0 \implies x = 1 + \sqrt{2} veya x=12x = 1 - \sqrt{2}
xx irrasyonel sayısının alabileceği olası gerçel sayı değerlerini bulmak.
6
Bulunan xx değerleri için x2+2xx^2 + 2x ifadesinin değerlerini hesaplayıp toplayalım.
x2=2x+1x^2 = 2x + 1 olduğundan, x2+2x=4x+1x^2 + 2x = 4x + 1 olur. Buradan değerler 5+425+4\sqrt{2} ve 5425-4\sqrt{2} olup toplamları 1010'dur.
İstenen değerlerin toplamını elde etmek.

Anahtar Kavram

Rasyonel ve irrasyonel sayı kümelerinin özellikleri, kapalılık ve irrasyonellik tanımı.
Soru 32Soru

N\mathbb{N} doğal sayılar, Z\mathbb{Z} tam sayılar, Q\mathbb{Q} rasyonel sayılar, Q\mathbb{Q}' irrasyonel sayılar ve R\mathbb{R} gerçel sayılar kümesini temsil etmektedir.

Buna göre, aşağıdaki ifadelerden hangisi yanlışt��r?

Cevabı ve açıklamayı göster

Cevap: 16Q\sqrt{16} \in \mathbb{Q}'

Cevap

Karekök dışına tam sayı olarak çıkabilen ifadeler rasyonel sayılardır. 16=4\sqrt{16} = 4 olduğundan bu sayı irrasyonel değil, rasyonel bir sayıdır. Dolayısıyla bu ifadedeki üyelik ilişkisi yanlıştır.
Karekök dışına tam sayı olarak çıkabilen ifadeler rasyonel sayılardır. 16=4\sqrt{16} = 4 olduğundan bu sayı irrasyonel değil, rasyonel bir sayıdır. Dolayısıyla bu ifadedeki üyelik ilişkisi yanlıştır.

Adım Adım Çözüm

1
Verilen ifadelerdeki sayıların hangi sayı kümelerine ait olduğunu belirlemek için sayıları inceleyelim.
5-5 bir negatif tam sayıdır, 00 bir doğal sayıdır, 34\frac{3}{4} bir rasyonel sayıdır, 2\sqrt{2} kök dışına tam çıkamayan bir irrasyonel sayıdır ve 16=4\sqrt{16} = 4 bir rasyonel sayıdır.
Her bir ifadenin doğruluğunu kontrol etmek için temel sayı kümelerinin tanımlarını uygulamamız gerekir.
2
Seçeneklerdeki ifadelerin doğruluk durumunu tek tek değerlendirelim.
5Z-5 \in \mathbb{Z} doğrudur çünkü 5-5 tam sayıdır. 0N0 \in \mathbb{N} doğrudur çünkü 00 doğal sayıdır. 34Q\frac{3}{4} \in \mathbb{Q} doğrudur çünkü rasyonel sayıdır. 2R\sqrt{2} \in \mathbb{R} doğrudur çünkü her gerçel sayı gibi irrasyonel sayılar da gerçel sayılar kümesine dahildir. 16Q\sqrt{16} \in \mathbb{Q}' ifadesi yanlıştır çünkü 16=4\sqrt{16} = 4 rasyonel bir sayıdır, irrasyonel değildir.
Yanlış olan ifadeyi tespit ederek doğru seçeneğe ulaşmak.

Anahtar Kavram

Sayı kümelerinin tanımları ve elemanların bu kümelere aidiyeti
Tahmini Süre:45s
Soru 33Soru

Gerçel sayı doğrusu üzerinde konumlandırılan aa, bb ve cc sayıları hakkında aşağıdaki bilgiler verilmiştir:
- aa sayısı bir doğal sayıdır.
- bb sayısı, başlangıç noktasına olan uzaklığı 5 birimden az olan bir negatif tam sayıdır.
- cc sayısı, tam sayı olmayan bir rasyonel sayıdır.

Bu sayılar arasında
ab+2c=12a - b + 2c = 12
eşitliği tanımlanmıştır.

Buna göre, cc sayısının alabileceği en büyük değer için a+b+2ca + b + 2c ifadesinin değeri kaçtır?

Cevabı ve açıklamayı göster

Cevap: 10

Cevap

c sayısının alabileceği en büyük değer için a + b + 2c ifadesinin değeri 10'dur.
c sayısını en büyük yapmak amacıyla, c=12a+b2c = \frac{12 - a + b}{2} ifadesinde çıkarılan aa doğal sayısı en küçük (00), eklenen bb negatif tam sayısı ise en büyük (1-1) olarak seçilmiştir. Buradan elde edilen c=11/2c = 11/2 sayısı tam sayı olmayan rasyonel sayı koşulunu sağlamaktadır. Bu değerlerin toplamı olan a+b+2ca + b + 2c işlemi 0+(1)+11=100 + (-1) + 11 = 10 sonucunu verir.

Adım Adım Çözüm

1
Eşitlikten c değerini diğer değişkenler cinsinden ifade edin.
2c=12a+bc=12a+b22c = 12 - a + b \Rightarrow c = \frac{12 - a + b}{2}
c'nin alabileceği en büyük değeri bulabilmek için a ve b üzerindeki etkisini incelemek.
2
c rasyonel sayısını en büyük yapacak a ve b değerlerini belirleyin.
En küçük doğal sayı a=0a = 0, mutlak değeri 5'ten küçük en büyük negatif tam sayı b=1b = -1.
c'nin payını en büyük yapmak için çıkarılan terim a en küçük, eklenen terim b en büyük seçilmelidir.
3
Seçilen değerler için c'nin koşulları sağlayıp sağlamadığını kontrol edin.
c=12012=112c = \frac{12 - 0 - 1}{2} = \frac{11}{2} elde edilir. 112\frac{11}{2} sayısı tam sayı olmayan bir rasyonel sayıdır.
c sayısının tam sayı olmayan rasyonel sayı olma koşulunu doğrulamak.
4
a, b ve c değerlerini kullanarak istenen toplamı hesaplayın.
a+b+2c=0+(1)+2(112)=1+11=10a + b + 2c = 0 + (-1) + 2 \cdot \left(\frac{11}{2}\right) = -1 + 11 = 10
Soruda istenen ifadenin nihai değerine ulaşmak.

Anahtar Kavram

Sayı Kümeleri ve Eleman Özellikleri
Soru 34Soru

Üzerinde birer sayı yazılı olan 5 adet kart aşağıda gösterilmiştir:

* Kart 1: 16-\sqrt{16}
* Kart 2: 00
* Kart 3: 123\frac{12}{3}
* Kart 4: 8\sqrt{8}
* Kart 5: 2,72,7

Bu kartlarda yazan sayılarla ilgili olarak;

I. Kartlarda yazan sayılardan 3 tanesi tam sayıdır.
II. Rasyonel sayı yazan kart sayısı, irrasyonel sayı yazan kart sayısından 3 fazladır.
III. Pozitif tam sayı yazan kart sayısı, negatif olmayan tam sayı yazan kart sayısından 1 eksiktir.

ifadelerinden hangileri doğrudur?

Cevabı ve açıklamayı göster

Cevap: I, II ve III

Cevap

Her üç ifade de doğrudur (I, II ve III)
Kartlarda yazan sayılar incelendiğinde; 16=4-\sqrt{16} = -4, 00 ve 123=4\frac{12}{3} = 4 sayıları tam sayıdır ve toplam 3 tanedir. Rasyonel olanlar 4,0,4,2,7-4, 0, 4, 2,7 (4 tane), irrasyonel olan ise yalnızca 8\sqrt{8}'dir (1 tane). Aradaki fark 41=34 - 1 = 3'tür. Pozitif tam sayı olan sadece 44 (1 tane) iken, negatif olmayan tam sayılar 00 ve 44 (2 tane) olup aradaki fark 1'dir. Bu durumda tüm ifadeler doğrudur.

Adım Adım Çözüm

1
Kartlar üzerindeki sayıların değerlerini belirleme ve sadeleştirme
16=4-\sqrt{16} = -4 (tam sayı), 00 (tam sayı), 123=4\frac{12}{3} = 4 (tam sayı), 8=22\sqrt{8} = 2\sqrt{2} (irrasyonel sayı), 2,7=27102,7 = \frac{27}{10} (ondalık rasyonel sayı).
Sayıların hangi sayı kümelerine ait olduğunu doğru belirleyebilmek için öncelikle en sade hallerini bulmalıyız.
2
Birinci öncülün doğruluğunu kontrol etme
Tam sayılar: 4-4, 00 ve 44 olmak üzere 3 tanedir. Dolayısıyla I. öncül doğrudur.
Tam sayılar kümesi (Z\mathbb{Z}), negatif tam sayılar, sıfır ve pozitif tam sayıların birleşiminden oluşur.
3
İkinci öncülün doğruluğunu kontrol etme
Rasyonel sayılar (Q\mathbb{Q}): 4,0,4,2,7-4, 0, 4, 2,7 (4 adet). İrrasyonel sayılar (Q\mathbb{Q}'): 222\sqrt{2} (1 adet). Fark: 41=34 - 1 = 3 fazladır. Dolayısıyla II. öncül doğrudur.
Gerçel sayılar kümesinde rasyonel olmayan sayılar irrasyoneldir.
4
Üçüncü öncülün doğruluğunu kontrol etme
Pozitif tam sayılar: 44 (1 adet). Negatif olmayan tam sayılar: 00 ve 44 (2 adet). Pozitif tam sayı sayısı (1), negatif olmayan tam sayı sayısından (2) 1 eksiktir (21=12 - 1 = 1). Dolayısıyla III. öncül doğrudur.
Sıfır sayısı işaretsizdir (nötrdür), dolayısıyla pozitif değildir fakat negatif de olmadığı için 'negatif olmayan' sınıfına dahildir.

Anahtar Kavram

Sayı kümeleri (doğal sayılar, tam sayılar, rasyonel sayılar ve irrasyonel sayılar) arasındaki ilişkiler ve sıfır sayısının özellikleri.
Soru 35Soru

3-3, 00, 23\frac{2}{3}, 5\sqrt{5}, π\pi ve 18-1{}8 sayılarından kaç tanesi rasyonel sayıdır?

Cevabı ve açıklamayı göster

Cevap: 4

Cevap

Verilen sayılardan 4 tanesi rasyonel sayıdır.
Verilen sayılardan 3-3, 00, 23\frac{2}{3} ve 18-1{}8 rasyonel sayıdır. Bu sayılar iki tam sayının oranı biçiminde ifade edilebilir. Dolayısıyla doğru cevap 4'tür.

Adım Adım Çözüm

1
Rasyonel sayı tanımını belirlemek
Rasyonel sayılar kümesi Q\mathbb{Q} ile gösterilir ve a,bZa, b \in \mathbb{Z}, b0b \neq 0 olmak üzere ab\frac{a}{b} şeklinde yazılabilen sayılardır.
Sayıların hangi kümeye ait olduğunu sınıflandırmak için tanımı uygulamak gerekir.
2
Verilen sayıları tek tek incelemek
3-3, 00, 23\frac{2}{3} ve 18-1{}8 sayılarının rasyonel; 5\sqrt{5} ve π\pi sayılarının irrasyonel olduğunu belirlemek.
3-3 ve 00 tam sayıları sırasıyla 31\frac{-3}{1} ve 01\frac{0}{1} şeklinde yazılabilir. 23\frac{2}{3} kesirli bir sayıdır. 18-1{}8 ise 1810-\frac{18}{10} ondalıklı sayısıdır. 5\sqrt{5} kök dışına tam sayı çıkamadığı için, π\pi ise devirsiz sonsuz ondalık açılıma sahip olduğu için rasyonel değildir.
3
Rasyonel sayıların adedini bulmak
Toplamda 4 tane rasyonel sayı olduğunu hesaplamak.
Sınıflandırılan sayılardan rasyonel olanları sayarak sonuca ulaşmak.

Anahtar Kavram

Rasyonel ve irrasyonel sayıların ayırt edilmesi
Soru 36Soru
xRQx \in \mathbb{R} \setminus \mathbb{Q} olmak üzere,
x+1xx + \frac{1}{x}

toplamı bir tam sayıya eşittir.

Buna göre,

x3+1x3x^3 + \frac{1}{x^3}

ifadesinin alabileceği en küçük pozitif tam sayı değeri kaçtır?

Cevabı ve açıklamayı göster

Cevap: 18

Cevap

İfadenin alabileceği en küçük pozitif tam sayı değeri 18'dir.
İfadenin alabileceği en küçük pozitif tam sayı değeri, xx sayısının rasyonel olmasını engelleyen k3|k| \ge 3 koşulu altında k=3k = 3 seçilerek 333(3)=183^3 - 3(3) = 18 olarak hesaplanır.

Adım Adım Çözüm

1
x+1xx + \frac{1}{x} toplamını bir kk tam sayısına eşitleyerek xx değişkenine bağlı ikinci dereceden bir denklem elde etmek ve bu denklemin gerçel köklerinin olması için gereken koşulu belirlemek.
x2kx+1=0x^2 - kx + 1 = 0 denkleminin diskriminantı Δ=k240\Delta = k^2 - 4 \ge 0 olmalıdır. Buradan k2k \ge 2 veya k2k \le -2 elde edilir.
xx sayısın��n bir gerçel sayı olduğu verilmiştir, dolayısıyla denklemin gerçel kökleri bulunmalıdır.
2
xx sayısının irrasyonel olması koşulunu kullanarak kk tam sayısının alabileceği değer aralığını daraltmak.
k24k^2 - 4 ifadesinin bir tam kare olmaması gerekir. Bu ifadeyi tam kare yapan k=±2k = \pm 2 değerleri elenir ve k3|k| \ge 3 koşulu elde edilir.
xx sayısının rasyonel olmaması (yani irrasyonel olması) için kareköklü ifadenin dışarıya tam sayı olarak çıkmaması gerekir.
3
İstenen x3+1x3x^3 + \frac{1}{x^3} ifadesini kk cinsinden yazıp en küçük pozitif tam sayı değerini veren kk değerini bulmak.
x3+1x3=k33kx^3 + \frac{1}{x^3} = k^3 - 3k ifadesinde k3|k| \ge 3 için en küçük pozitif değer k=3k = 3 yazıldığında 1818 olarak bulunur.
Pozitif en küçük değeri bulmak için kk değerlerini kontrol ederiz. k3k \ge 3 için ifade artandır ve k=3k = 3 en küçük değeri verir; k3k \le -3 için ise değer negatif olur.

Anahtar Kavram

İrrasyonel sayıların tanımı ve gerçel kök varlığı koşulu ile cebirsel özdeşliklerin birlikte uygulanması.
Tahmini Süre:2m 30s
Soru 37Soru

Bir hedef tahtası üzerindeki bölgelere isabet eden oklar için puanlama kuralları şu şekildedir:

İsabet eden sayının türüne göre;
- Sayı bir doğal sayı ise bu sayının 22 katı kadar puan,
- Sayı bir negatif tam sayı ise bu sayının mutlak değeri kadar puan,
- Sayı bir rasyonel sayı olup tam sayı değilse bu sayının çarpma işlemine göre tersi kadar puan,
- Sayı bir irrasyonel sayı ise 00 puan
kazanılmaktadır.

Bu hedef tahtasına yapılan 5 başarılı atışın isabet ettiği sayılar sırasıyla 4-4, 00, 33, 14\frac{1}{4} ve 5\sqrt{5} olduğuna göre, bu atışlar sonucunda kazanılan toplam puan kaçtır?

Cevabı ve açıklamayı göster

Cevap: 14

Cevap

Atışlar sonucunda kazanılan toplam puan 14'tür.
Verilen sayıların sayı kümelerine doğru bir şekilde yerleştirilmesi ve kurallara göre hesaplanan puanların (44, 00, 66, 44, 00) toplanmasıyla elde edilen sonuç 14'tür.

Adım Adım Çözüm

1
Sayıların ait oldukları sayı kümelerini belirleyin.
4-4 sayısı negatif tam sayıdır.
00 sayısı doğal sayıdır.
33 sayısı doğal sayıdır.
14\frac{1}{4} sayısı tam sayı olmayan rasyonel sayıdır.
5\sqrt{5} sayısı irrasyonel sayıdır.
Her bir sayıya uygulanacak puanlama kuralını doğru seçebilmek için sayıların ait olduğu kümeleri tespit etmek gerekir.
2
Her bir sayı için kurallara göre puanları hesaplayın.
4-4 için: 4=4|-4| = 4 puan
00 için: 20=02 \cdot 0 = 0 puan
33 için: 23=62 \cdot 3 = 6 puan
14\frac{1}{4} için: 11/4=4\frac{1}{1/4} = 4 puan
5\sqrt{5} için: 00 puan
Soruda tanımlanan kural yönergelerini ilgili sayılara uygulamak için.
3
Elde edilen puanları toplayarak toplam puanı bulun.
4+0+6+4+0=144 + 0 + 6 + 4 + 0 = 14 puan.
Beş başarılı atışın tamamından elde edilen toplam puanı hesaplamak için.

Anahtar Kavram

Gerçel sayıların alt kümeleri (doğal sayılar, tam sayılar, rasyonel sayılar, irrasyonel sayılar) ve bu kümelerin eleman özelliklerinin kavranması.
Soru 38Soru
Sıfırdan farklı aa ve bb gerçel sayıları için a2b2a^2 \neq b^2 olmak üzere,
A={a+b,  ab,  ab,  ab}A = \{a+b,\; a-b,\; a\cdot b,\; \frac{a}{b}\}
kümesi tan��mlanıyor.

AA kümesinin elemanlarından iki tanesinin irrasyonel sayı, diğer iki tanesinin ise tam sayı olduğu bilinmektedir.

Buna göre,
I. a2+b2a^2 + b^2 bir rasyonel sayıdır.
II. a2b2a^2 \cdot b^2 bir tam sayıdır.
III. a2b2a^2 - b^2 bir rasyonel sayıdır.

ifadelerinden hangileri kesinlikle doğrudur?

Cevabı ve açıklamayı göster

Cevap: I ve II

Cevap

I ve II
I ve II ifadelerini içeren seçenek doğrudur. Çünkü a^2 + b^2 ifadesi her olası durumda rasyonel bir sayı belirtirken, a^2 * b^2 ifadesi ise her durumda bir tam sayı belirtir. a^2 - b^2 ifadesi ise irrasyonel bir değer alabildiği için kesinlikle doğru değildir.

Adım Adım Çözüm

1
Kümedeki elemanların analiz edilmesi ve olası durumların belirlenmesi
a2b2a^2 \neq b^2 koşulu altında a±ba \neq \pm b olduğundan a+b0a+b \neq 0 ve ab0a-b \neq 0'dır.
Kümedeki elemanların sıfırdan farklı olduğunu doğrulamak ve sadeleştirme hatalarını önlemek için.
2
Hangi eleman çiftlerinin aynı anda tam sayı olabileceğinin belirlenmesi
{a+b,ab}\{a+b, a-b\}, {a+b,a/b}\{a+b, a/b\} ve {ab,a/b}\{a-b, a/b\} çiftleri aynı anda tam sayı olamaz; aksi halde aa ve bb rasyonel olup kümede hiç irrasyonel sayı kalmazdı. Bu nedenle tam sayı olan iki eleman {a+b,ab}\{a+b, ab\}, {ab,ab}\{a-b, ab\} veya {ab,a/b}\{ab, a/b\} çiftlerinden biri olmalıdır. Her üç durumda da abab kesinlikle bir tam sayıdır.
Soruda verilen iki tam sayı ve iki irrasyonel sayı bulunması koşulunu sağlayan durumları sınırlandırmak için.
3
Belirlenen durumlar altında öncüllerin teker teker test edilmesi
1. ve 2. durumlarda a2+b2a^2+b^2 ifadesi tam sayı, 3. durumda ise a2+b2=ab(a/b)+aba/ba^2+b^2 = ab \cdot (a/b) + \frac{ab}{a/b} rasyonel sayı olur. Her durumda a2b2=(ab)2a^2 \cdot b^2 = (ab)^2 bir tam sayıdır. Ancak a2b2a^2-b^2 ifadesi irrasyonel değer alabilir.
Kesinlikle doğru olan ifadeleri bulmak ve karşıt örnekler oluşturarak yanlış olanları elemek için.

Anahtar Kavram

Rasyonel ve irrasyonel sayı kümelerinin özellikleri, kapalılık kuralları ve cebirsel işlemler altındaki davranışları
Soru 39Soru

Matematik dersinde sayı kümelerini çalışan bir öğrenci, sayıların hangi kümelere ait olduğunu belirlemek istiyor.

Buna göre, aşağıdaki sayılardan hangisi rasyonel sayılar kümesinin (Q\mathbb{Q}) bir elemanı olduğu hâlde tam sayılar kümesinin (Z\mathbb{Z}) bir elemanı değildir?

Cevabı ve açıklamayı göster

Cevap: 94-\frac{9}{4}

Cevap

94-\frac{9}{4} sayısı rasyonel sayı olduğu hâlde tam sayı değildir.
94-\frac{9}{4} sayısı iki tam sayının oranı biçiminde yazıldığı için rasyonel sayıdır, fakat bir tam sayı değildir. Bu nedenle doğru cevaptır.

Adım Adım Çözüm

1
Rasyonel sayı (Q\mathbb{Q}) ve tam sayı (Z\mathbb{Z}) kümelerinin tanımlarını hatırlayalım.
Rasyonel sayılar, aa ve bb tam sayı ve b0b \neq 0 olmak üzere ab\frac{a}{b} biçiminde yazılabilen sayılardır. Tam sayılar ise ,2,1,0,1,2,\dots, -2, -1, 0, 1, 2, \dots biçimindeki sayılardır.
Soruda istenen koşulu sağlayan sayının rasyonel sayı tanım��na uyup tam sayı tanımına uymaması gerekir.
2
Seçeneklerde verilen sayıları bu tanımlara göre tek tek analiz edelim.
1. 36=6\sqrt{36} = 6 olup bir tam sayıdır.
2. 00 bir tam sayıdır.
3. 5\sqrt{5} irrasyoneldir, rasyonel sayı değildir.
4. 3-3 bir tam sayıdır.
5. 94-\frac{9}{4} ise bir rasyonel sayıdır fakat tam bölünmediği için tam sayı değildir.
Hangi sayının rasyonel sayı olup tam sayı olmadığını belirlemek için her seçeneğin değerini sadeleştirip kontrol etmemiz gerekir.
3
Koşulu sağlayan tek seçeneği belirleyelim.
Rasyonel sayı olup tam sayı olmayan sayı 94-\frac{9}{4} sayısıdır.
Aranan şartı sağlayan tek sayı budur.

Anahtar Kavram

Sayı Kümeleri ve Eleman İlişkileri
Tahmini Süre:1m 0s
Soru 40Soru
Gerçel sayılar kümesi üzerinde
K={xR:x2Q}K = \{ x \in \mathbb{R} : x^2 \in \mathbb{Q} \}
L={xR:x3Q}L = \{ x \in \mathbb{R} : x^3 \in \mathbb{Q} \}
kümeleri tanımlanıyor.

Buna göre,
I. KL=QK \cap L = \mathbb{Q}
II. xKx \in K ve yKy \in K ise xyKx \cdot y \in K
III. xKx \in K ve yKy \in K ise x+yKx + y \in K

ifadelerinden hangileri her zaman doğrudur?

Cevabı ve açıklamayı göster

Cevap: I ve II

Cevap

I ve II
I ve II ifadelerini içeren seçenek doğrudur. Birinci ifadede, eğer bir sayının hem karesi hem de küpü rasyonel ise, kendisi de rasyonel olmak zorundadır (sayı sıfırdan farklı ise x=x3/x2x = x^3 / x^2 bölümü rasyonel sayıların bölme işlemine göre kapalılığından rasyoneldir, sayı sıfır ise zaten rasyoneldir). İkinci ifadede, karesi rasyonel olan iki sayının çarpımının karesi, bu sayıların karelerinin çarpımına eşittir ve iki rasyonel sayının çarpımı daima rasyoneldir.

Adım Adım Çözüm

1
Birinci öncülü (KL=QK \cap L = \mathbb{Q}) analiz etmek.
xQx \in \mathbb{Q} ise x2Qx^2 \in \mathbb{Q} ve x3Qx^3 \in \mathbb{Q} olduğundan xKLx \in K \cap L olur. Tersine, xKLx \in K \cap L ve x0x \neq 0 ise x=x3/x2x = x^3 / x^2 yazılabilir. Rasyonel iki sayının bölümü de rasyonel olduğundan xQx \in \mathbb{Q} bulunur. x=0x = 0 durumu için de 0Q0 \in \mathbb{Q} olduğundan her durumda KL=QK \cap L = \mathbb{Q} elde edilir. Bu nedenle birinci öncül doğrudur.
Kesişim kümesinin rasyonel sayılar kümesine eşitliğini doğrulamak.
2
İkinci öncülü (x,yK    xyKx, y \in K \implies x \cdot y \in K) analiz etmek.
x,yKx, y \in K ise x2Qx^2 \in \mathbb{Q} ve y2Qy^2 \in \mathbb{Q}'dur. Buradan (xy)2=x2y2(x \cdot y)^2 = x^2 \cdot y^2 olur. İki rasyonel sayının çarpımı rasyonel olduğundan (xy)2Q(x \cdot y)^2 \in \mathbb{Q} elde edilir. Bu da tanım gereği xyKx \cdot y \in K demektir. Dolayısıyla ikinci öncül her zaman doğrudur.
K kümesinin çarpma işlemine göre kapalılığını incelemek.
3
Üçüncü öncülü (x,yK    x+yKx, y \in K \implies x + y \in K) analiz etmek.
x=2Kx = \sqrt{2} \in K (çünkü (2)2=2Q(\sqrt{2})^2 = 2 \in \mathbb{Q}) ve y=3Ky = \sqrt{3} \in K (çünkü (3)2=3Q(\sqrt{3})^2 = 3 \in \mathbb{Q}) seçelim. Bu durumda x+y=2+3x + y = \sqrt{2} + \sqrt{3} olur. (x+y)2=(2+3)2=5+26Q(x+y)^2 = (\sqrt{2}+\sqrt{3})^2 = 5 + 2\sqrt{6} \notin \mathbb{Q} olduğundan x+yKx+y \notin K'dir. Dolayısıyla üçüncü öncül her zaman doğru değildir.
Toplama işleminin K kümesinde kapalı olup olmadığını karşıt örnekle kontrol etmek.

Anahtar Kavram

Sayı kümeleri (rasyonel ve irrasyonel sayılar) ve bu kümeler üzerindeki işlemlerin kapalılık özellikleri.

Alternatif Yöntem

Birinci öncül için, rasyonel sayıların kendi aralarında bölme işlemine göre kapalı olması (sıfır hariç) kullanılarak pratik bir ispat yapılabilir.
Tahmini Süre:2m 0s
ÖncekiSayfa 2 / 6Sonraki
Sayı Kümeleri Alıştırma Soruları — YKS TYT (Temel Yeterlilik Testi) — Sayfa 2 | Examkin