İçeriğe geç
AYT Hazırlık
Dersler

12Konu 12 / 49
Fonksiyonlar ve Cebir

Çarpanlara Ayırma ve Rasyonel İfadeler

Bir polinomu çarpım biçiminde yazmanın yollarını kuruyoruz; ortak çarpan, gruplandırma, iki kare farkı, tam kare, küp özdeşlikleri, üç terimliler ve değişken değiştirme. Sonra rasyonel ifadeleri sadeleştiriyoruz.

  • 10. sınıf
  • AYT sıklığı
  • 60 dk

LevhaÇarpanlara Ayırma ve Rasyonel İfadelerÇarpanlara Ayırma ve Rasyonel İfadeler

Masada kenarı xx olan bir kare karo, xx‘e 11 boyutunda beş şerit ve altı tane birim kare var. Toplam alan x2+5x+6x^2 + 5x + 6. Bu on iki parçayı boşluk bırakmadan dizip tek bir dikdörtgen yapabilir misin? Yapabilirsen dikdörtgenin kenarları ne olur? Bu sayfa o soruyu yanıtlayan işlemi kuruyor: bir toplamı çarpıma çevirmek.

Isınma

Başlamadan: çarpma ve polinomun değeri

Puansız. Takıldığın yer olursa ön koşul konuya göz at.

Kendini dene

Puan yok, deneme sınırsız

3x(2x−5)3x(2x - 5) çarpımının açılımı aşağıdakilerden hangisidir?

Açıklama

Dağılma özelliği: 3x⋅2x−3x⋅5=6x2−15x3x \cdot 2x - 3x \cdot 5 = 6x^2 - 15x. Çarpanlara ayırma bu işlemi geriye doğru yapmaktır.

Kendini dene

Puan yok, deneme sınırsız

(x+2)(x+3)(x + 2)(x + 3) çarpımının açılımı aşağıdakilerden hangisidir?

Açıklama

x⋅x+x⋅3+2⋅x+2⋅3=x2+5x+6x \cdot x + x \cdot 3 + 2 \cdot x + 2 \cdot 3 = x^2 + 5x + 6. Orta terim toplamdan (2+32 + 3), sabit terim çarpımdan (2⋅32 \cdot 3) gelir.

Kendini dene

Puan yok, deneme sınırsız

P(x)=x2−5x+6P(x) = x^2 - 5x + 6 polinomu için P(2)P(2) kaçtır?

Açıklama

P(2)=4−10+6=0P(2) = 4 - 10 + 6 = 0. Bir polinomu sıfır yapan değer onun sıfırıdır; P(2)=0P(2) = 0 olması x−2x - 2‘nin P(x)P(x)‘in bir çarpanı olduğunu söyler. Ayrıntısı Polinomlar sayfasında.

Temel

Toplamı çarpıma çevirmek

Çarpanlara ayırmak ne demek?

1212 sayısını 3⋅43 \cdot 4 diye yazınca 33 ve 44 onun çarpanları olur. Aynı şeyi polinomlarla yapabiliriz: x2+5x+6x^2 + 5x + 6 toplamı, (x+2)(x+3)(x + 2)(x + 3) çarpımına eşittir. Kancadaki karolar tam olarak bunu söylüyor: alan bir toplamdır, dikdörtgenin kenarları ise çarpanlardır.

On iki parça, kenarları x+3x + 3 ve x+2x + 2 olan dikdörtgeni doldurur: x2+5x+6=(x+3)(x+2)x^2 + 5x + 6 = (x + 3)(x + 2).

Neden uğraşıyoruz? Çünkü çarpım biçimi, toplam biçiminin saklı tuttuğu şeyleri gösterir: ifadenin hangi değerlerde sıfır olduğunu, bir kesrin nasıl sadeleşeceğini, bir denklemin köklerini.

Ortak çarpan parantezine alma

En yalın yöntem dağılma özelliğini ters çevirmektir. Her terimde bulunan çarpanı bir kez yaz, kalanları paranteze topla.

Sahnede 2x2+6x2x^2 + 6x ifadesinin parçaları duruyor: iki tane x2x^2 karosu ve altı şerit. “Diz” düğmesine bas. Parçaların hepsi, yüksekliği 2x2x olan tek bir dikdörtgene yerleşiyor; genişlik x+3x + 3 çıkıyor. xx sürgüsünü değiştir: boyutlar değişse de düzen bozulmuyor.

Örnek

kolay

Ortak çarpanı dışarı almak

6x3−9x2+3x6x^3 - 9x^2 + 3x ifadesini ortak çarpan parantezine al.

Katsayılara bak: 66, 99 ve 33 sayılarının en büyük ortak böleni 33‘tür. Değişkene bak: x3x^3, x2x^2 ve xx içinde en küçük kuvvet xx‘tir. Ortak çarpan 3x3x.

Her terimi 3x3x‘e böl, çünkü parantezin içine bölümler yazılır: 6x33x=2x2\dfrac{6x^3}{3x} = 2x^2, 9x23x=3x\dfrac{9x^2}{3x} = 3x, 3x3x=1\dfrac{3x}{3x} = 1.

Denetle: 3x⋅2x2−3x⋅3x+3x⋅1=6x3−9x2+3x3x \cdot 2x^2 - 3x \cdot 3x + 3x \cdot 1 = 6x^3 - 9x^2 + 3x. Baştaki ifadeyi geri verdi.

Sonuç

6x3−9x2+3x=3x(2x2−3x+1)6x^3 - 9x^2 + 3x = 3x(2x^2 - 3x + 1)

Kendini dene

Puan yok, deneme sınırsız

8x2y−12xy28x^2y - 12xy^2 ifadesinin çarpanlara ayrılmış biçimi aşağıdakilerden hangisidir?

Açıklama

88 ile 1212‘nin en büyük ortak böleni 44; xx ve yy‘nin en küçük kuvvetleri xx ve yy. 8x2y=4xy⋅2x8x^2y = 4xy \cdot 2x ve 12xy2=4xy⋅3y12xy^2 = 4xy \cdot 3y.

Gruplandırma

Dört terimli bir ifadede bütün terimlerin ortak çarpanı olmayabilir. O zaman terimleri ikişer ikişer grupla; her gruptan ayrı bir ortak çarpan çıkar. İki grupta aynı parantez kalırsa o parantez yeni ortak çarpandır.

Örnek

kolay

İkişerli gruplandırma

xy−3x+2y−6xy - 3x + 2y - 6 ifadesini çarpanlarına ayır.

Dört terimin ortak çarpanı yok. İlk iki terimi ve son iki terimi ayrı grupla, çünkü ilk ikisinde xx, son ikisinde 22 ortak: x(y−3)+2(y−3)x(y - 3) + 2(y - 3).

İki grupta da (y−3)(y - 3) parantezi kaldı. Artık o ortak çarpan; dışarı al: (y−3)(x+2)(y - 3)(x + 2).

Denetle: (y−3)(x+2)=xy+2y−3x−6(y - 3)(x + 2) = xy + 2y - 3x - 6. Terimler aynı, sıraları farklı.

Sonuç

xy−3x+2y−6=(y−3)(x+2)xy - 3x + 2y - 6 = (y - 3)(x + 2)

Kendini dene

Puan yok, deneme sınırsız

ab−2a−3b+6ab - 2a - 3b + 6 ifadesinin çarpanlara ayrılmış biçimi aşağıdakilerden hangisidir?

Açıklama

a(b−2)−3(b−2)=(b−2)(a−3)a(b - 2) - 3(b - 2) = (b - 2)(a - 3). İkinci gruptan −3-3 çıkınca −3b+6=−3(b−2)-3b + 6 = -3(b - 2) olur.

İki kare farkı

Kenarı aa olan bir kareden, kenarı bb olan bir kare kesip at. Kalan alan a2−b2a^2 - b^2. Bu alanı çarpım olarak yazabilir miyiz?

Sahnede kalan L biçimli bölge var. “Kes ve taşı” sürgüsünü ilerlet: üstteki ince parça dönüp sağ tarafa yapışıyor ve bölge bir dikdörtgene dönüşüyor. Dikdörtgenin kenarlarını oku: a+ba + b ve a−ba - b. aa ve bb sürgülerini değiştir; iki alan göstergesi her zaman eşit kalıyor.

Parça taşınınca alan değişmez: a2−b2=(a−b)(a+b)a^2 - b^2 = (a - b)(a + b).

Örnek

kolay

Sonuna kadar ayırmak

x4−16x^4 - 16 ifadesini çarpanlarına ayır.

İki terimi de kare olarak yaz, çünkü kural kare ister: x4=(x2)2x^4 = (x^2)^2 ve 16=4216 = 4^2. Öyleyse x4−16=(x2−4)(x2+4)x^4 - 16 = (x^2 - 4)(x^2 + 4).

Çarpanlara tek tek bak. x2−4=x2−22x^2 - 4 = x^2 - 2^2 yine iki kare farkıdır: (x−2)(x+2)(x - 2)(x + 2).

x2+4x^2 + 4 ise bir kareler toplamıdır. Hangi gerçek sayıyı yazarsan yaz en az 44 eder, hiç sıfır olmaz; gerçek katsayılı çarpanlara ayrılmaz ve olduğu gibi kalır.

Sonuç

x4−16=(x−2)(x+2)(x2+4)x^4 - 16 = (x - 2)(x + 2)(x^2 + 4)

Kendini dene

Puan yok, deneme sınırsız

1032−972103^2 - 97^2 işleminin sonucu kaçtır?

Açıklama

1032−972=(103−97)(103+97)=6⋅200=1200103^2 - 97^2 = (103 - 97)(103 + 97) = 6 \cdot 200 = 1200. Büyük kareleri hesaplamaya gerek kalmadı.

Tam kare

Bir ifade bir polinomun karesine eşitse ona tam kare denir. Tanımak için önce açılımı görelim.

Sahnede kenarı a+ba + b olan kare dört parçaya ayrılmış: a2a^2, b2b^2 ve iki tane abab dikdörtgeni. bb sürgüsünü oynat; parçaların alanları değişiyor ama toplamları hep büyük karenin alanı. Düğmeyle (a−b)2(a - b)^2 görünümüne geç: bu kez a2a^2 karesinden iki abab şeridi çıkarılıyor, iki kez çıkarılan b2b^2 köşesi geri ekleniyor.

(a+b)2=a2+2ab+b2(a + b)^2 = a^2 + 2ab + b^2: iki kare ve iki eş dikdörtgen.

Örnek

kolay

Tam kareyi tanımak

4x2−12x+94x^2 - 12x + 9 ifadesini çarpanlarına ayır.

Uç terimlere bak: 4x2=(2x)24x^2 = (2x)^2 ve 9=329 = 3^2. İkisi de kare; tam kare olabilir.

Orta terimi denetle, çünkü asıl ölçüt odur: 2⋅2x⋅3=12x2 \cdot 2x \cdot 3 = 12x. İfadedeki orta terim −12x-12x; büyüklük tutuyor, işaret eksi. Öyleyse parantezin içi fark olacak.

Sonuç

4x2−12x+9=(2x−3)24x^2 - 12x + 9 = (2x - 3)^2

Kendini dene

Puan yok, deneme sınırsız

x2−14x+mx^2 - 14x + m ifadesi bir tam kare olduğuna göre mm kaçtır?

Açıklama

Orta terim 2⋅x⋅b=14x2 \cdot x \cdot b = 14x olmalı; b=7b = 7. Son terim b2=49b^2 = 49: x2−14x+49=(x−7)2x^2 - 14x + 49 = (x - 7)^2.

Orta

Üç terimliler, küpler ve rasyonel ifadeler

x2+bx+cx^2 + bx + c biçimindeki ifadeler

Isınmada (x+2)(x+3)(x + 2)(x + 3) çarpımını açarken orta terimin toplamdan, sabit terimin çarpımdan geldiğini gördün. Geriye dönerken aynı ipucunu kullanırız.

Sahnede hedef x2+7x+12x^2 + 7x + 12. pp ve qq sürgüleriyle dikdörtgenin kenarlarını x+px + p ve x+qx + q yap. Şerit sayısı p+qp + q, birim kare sayısı p⋅qp \cdot q oluyor. İki sayaç da hedefi tutunca parçalar boşluksuz ve artıksız diziliyor. p=2p = 2, q=6q = 6 dene: birim kareler tutar, şeritler tutmaz.

Örnek

orta

Sabit terim negatifse

x2−x−12x^2 - x - 12 ifadesini çarpanlarına ayır.

Çarpımı −12-12, toplamı −1-1 olan iki sayı arıyoruz. Çarpım negatif olduğundan sayılar ters işaretli; toplam negatif olduğundan mutlak değeri büyük olan negatif.

1212‘nin çarpan çiftlerini dene: 11 ile 1212, 22 ile 66, 33 ile 44. Farkı 11 olan çift 33 ile 44‘tür. Büyük olan negatif: −4-4 ve 33. Denetle: −4+3=−1-4 + 3 = -1, −4⋅3=−12-4 \cdot 3 = -12.

Sonuç

x2−x−12=(x−4)(x+3)x^2 - x - 12 = (x - 4)(x + 3)

Kendini dene

Puan yok, deneme sınırsız

x2−7x+10x^2 - 7x + 10 ifadesinin çarpanlara ayrılmış biçimi aşağıdakilerden hangisidir?

Açıklama

Çarpım 1010 pozitif, toplam −7-7 negatif: iki sayı da negatif. −2+(−5)=−7-2 + (-5) = -7 ve (−2)(−5)=10(-2)(-5) = 10.

ax2+bx+cax^2 + bx + c biçimindeki ifadeler

Baş katsayı 11 değilse x2x^2‘li terim de iki çarpana bölünür. Bunun için çapraz çarpım düzeni kullanılır: baş terimin çarpanlarını sola, sabit terimin çarpanlarını sağa yaz; çapraz çarpımların toplamı orta terimi vermeli.

6x2−7x−36x^2 - 7x - 3 için çapraz çarpım: 2x⋅1+3x⋅(−3)=−7x2x \cdot 1 + 3x \cdot (-3) = -7x. Çarpanlar satır satır okunur.

Örnek

orta

Baş katsayısı 1 olmayan üç terimli

6x2−7x−36x^2 - 7x - 3 ifadesini çarpanlarına ayır.

Baş terim için seçenekler: 6x2=6x⋅x6x^2 = 6x \cdot x ya da 2x⋅3x2x \cdot 3x. Sabit terim için: −3=(−3)⋅1-3 = (-3) \cdot 1 ya da 3⋅(−1)3 \cdot (-1). Orta terim küçük olduğundan birbirine yakın olan 2x2x ve 3x3x ile başlamak akıllıcadır.

2x2x‘in karşısına −3-3, 3x3x‘in karşısına +1+1 yaz ve çapraz çarp: 2x⋅1+3x⋅(−3)=2x−9x=−7x2x \cdot 1 + 3x \cdot (-3) = 2x - 9x = -7x. Orta terimi tuttu.

Çarpanları satır satır oku: (2x−3)(2x - 3) ve (3x+1)(3x + 1). Denetle: (2x−3)(3x+1)=6x2+2x−9x−3(2x - 3)(3x + 1) = 6x^2 + 2x - 9x - 3.

Sonuç

6x2−7x−3=(2x−3)(3x+1)6x^2 - 7x - 3 = (2x - 3)(3x + 1)

Kendini dene

Puan yok, deneme sınırsız

2x2+5x+22x^2 + 5x + 2 ifadesinin çarpanlara ayrılmış biçimi aşağıdakilerden hangisidir?

Açıklama

2x⋅2+1⋅x=4x+x=5x2x \cdot 2 + 1 \cdot x = 4x + x = 5x. Baş terim 2x⋅x2x \cdot x, sabit terim 1⋅21 \cdot 2.

Her üç terimli ayrılmaz. x2+x+1x^2 + x + 1 için toplamı 11, çarpımı 11 olan iki gerçek sayı yoktur. Hangi ikinci dereceden ifadelerin ayrıldığını diskriminant söyler; o konu İkinci Dereceden Denklemler sayfasındadır.

Küp özdeşlikleri

Kare için düzlemde yaptığımızı küp için uzayda yapabiliriz. Ayrıtı a+ba + b olan bir küpü, her ayrıtını aa ve bb diye bölerek keselim.

Sahnede ayrıtı a+ba + b olan küp var. “Ayır” sürgüsünü çek: küp sekiz parçaya açılıyor. Parçaları say: bir tane a3a^3 küpü, üç tane a2ba^2b levhası, üç tane ab2ab^2 çubuğu, bir tane b3b^3 küpü. Sahneyi parmağınla çevir, arkadaki parçaları gör.

(a+b)3=a3+3a2b+3ab2+b3(a + b)^3 = a^3 + 3a^2b + 3ab^2 + b^3: sekiz parça, dört çeşit hacim.

İki küpün farkı ya da toplamı ise başka bir şeydir ve o da çarpanlarına ayrılır.

Sahnede ayrıtı aa olan küpün köşesinden ayrıtı bb olan küp oyulmuş. Kalan hacim a3−b3a^3 - b^3. “Dilimle” düğmesine bas: kalan cisim, kalınlıkları a−ba - b olan üç levhaya ayrılıyor. Levhaların yüz alanları a2a^2, abab ve b2b^2. Ortak kalınlık dışarı çıkınca formül görünür.

Örnek

orta

İki küpün farkı

8x3−278x^3 - 27 ifadesini çarpanlarına ayır.

Terimleri küp olarak yaz, çünkü kuralda aa ve bb‘yi görmemiz gerekiyor: 8x3=(2x)38x^3 = (2x)^3 ve 27=3327 = 3^3. Yani a=2xa = 2x, b=3b = 3.

İkinci çarpanı parça parça kur: a2=(2x)2=4x2a^2 = (2x)^2 = 4x^2, ab=2x⋅3=6xab = 2x \cdot 3 = 6x, b2=9b^2 = 9. Katsayının karesini almayı unutma: (2x)2(2x)^2, 2x22x^2 değildir.

Denetle: (2x−3)(4x2+6x+9)=8x3+12x2+18x−12x2−18x−27(2x - 3)(4x^2 + 6x + 9) = 8x^3 + 12x^2 + 18x - 12x^2 - 18x - 27. Ortadaki dört terim birbirini götürür.

Sonuç

8x3−27=(2x−3)(4x2+6x+9)8x^3 - 27 = (2x - 3)(4x^2 + 6x + 9)

Kendini dene

Puan yok, deneme sınırsız

x3−6x2+12x−8x^3 - 6x^2 + 12x - 8 ifadesi aşağıdakilerden hangisine eşittir?

Açıklama

a=xa = x, b=2b = 2: a3−3a2b+3ab2−b3=x3−6x2+12x−8a^3 - 3a^2b + 3ab^2 - b^3 = x^3 - 6x^2 + 12x - 8. İşaretlerin artı, eksi, artı, eksi sıralanması farkın küpünü ele verir.

Değişken değiştirme

Bir ifadenin içinde aynı parça yineleniyorsa ona geçici bir ad ver. Karmaşık görünen ifade, tanıdığın bir üç terimliye dönüşür. İşin sonunda adı geri açmayı unutma.

Örnek

orta

Yinelenen parçaya ad vermek

(x2+x)2−8(x2+x)+12(x^2 + x)^2 - 8(x^2 + x) + 12 ifadesini çarpanlarına ayır.

x2+xx^2 + x parçası iki kez geçiyor. Parantezi açmak dördüncü dereceden bir ifade verir ve işi zorlaştırır; onun yerine t=x2+xt = x^2 + x de. İfade t2−8t+12t^2 - 8t + 12 olur.

Toplamı −8-8, çarpımı 1212 olan sayılar −2-2 ve −6-6: t2−8t+12=(t−2)(t−6)t^2 - 8t + 12 = (t - 2)(t - 6).

tt‘yi geri aç: (x2+x−2)(x2+x−6)(x^2 + x - 2)(x^2 + x - 6). İş bitmedi, çünkü iki çarpan da ayrılabilen üç terimlidir: x2+x−2=(x+2)(x−1)x^2 + x - 2 = (x + 2)(x - 1) ve x2+x−6=(x+3)(x−2)x^2 + x - 6 = (x + 3)(x - 2).

Sonuç

(x2+x)2−8(x2+x)+12=(x+2)(x−1)(x+3)(x−2)(x^2 + x)^2 - 8(x^2 + x) + 12 = (x + 2)(x - 1)(x + 3)(x - 2)

Kendini dene

Puan yok, deneme sınırsız

Aşağıdakilerden hangisi x4−5x2+4x^4 - 5x^2 + 4 ifadesinin bir çarpanı değildir?

Açıklama

t=x2t = x^2 ile t2−5t+4=(t−1)(t−4)t^2 - 5t + 4 = (t - 1)(t - 4). Geri açınca (x2−1)(x2−4)=(x−1)(x+1)(x−2)(x+2)(x^2 - 1)(x^2 - 4) = (x - 1)(x + 1)(x - 2)(x + 2). 44 sayısı tt‘nin değeridir, xx‘in değil.

Rasyonel ifadeler

İki tam sayının oranına rasyonel sayı diyoruz. İki polinomun oranına da benzer bir ad verilir.

68\dfrac{6}{8} kesrini sadeleştirirken pay ve paydayı çarpanlarına ayırıp ortak çarpanı atarsın: 2⋅32⋅4=34\dfrac{2 \cdot 3}{2 \cdot 4} = \dfrac{3}{4}. Rasyonel ifadede de aynısı yapılır; çarpanlara ayırmanın en çok işe yaradığı yer burasıdır.

Sahnede x2−4x−2\dfrac{x^2 - 4}{x - 2} kesrinin değerleri ve x+2x + 2 doğrusu birlikte çiziliyor. xx sürgüsünü gezdir: iki gösterge her yerde aynı sayıyı gösteriyor. Tam x=2x = 2 konumunda dur: kesir 00\dfrac{0}{0} oluyor ve göstergesi “tanımsız” yazıyor, doğru ise 44 diyor. Grafikte o noktada bir delik var.

x2−4x−2\dfrac{x^2 - 4}{x - 2} ile x+2x + 2 her yerde eşittir; yalnızca x=2x = 2 için kesir tanımsızdır.

Örnek

orta

Pay ve paydayı ayırıp sadeleştirmek

x2−9x2−x−6\dfrac{x^2 - 9}{x^2 - x - 6} ifadesinin en sade biçimini bul.

Pay iki kare farkı: x2−9=(x−3)(x+3)x^2 - 9 = (x - 3)(x + 3).

Payda üç terimli: toplamı −1-1, çarpımı −6-6 olan sayılar −3-3 ve 22‘dir. x2−x−6=(x−3)(x+2)x^2 - x - 6 = (x - 3)(x + 2).

Pay ve paydada (x−3)(x - 3) ortak; x≠3x \neq 3 iken sadeleşir. Payda x=3x = 3 ve x=−2x = -2 için sıfır olduğundan ifade bu iki değerde tanımsızdır.

Sonuç

x2−9x2−x−6=x+3x+2(x≠3, x≠−2)\dfrac{x^2 - 9}{x^2 - x - 6} = \dfrac{x + 3}{x + 2} \quad (x \neq 3,\ x \neq -2)

Kendini dene

Puan yok, deneme sınırsız

x2−4x+4x2−4\dfrac{x^2 - 4x + 4}{x^2 - 4} ifadesinin en sade biçimi aşağıdakilerden hangisidir?

Açıklama

Pay (x−2)2(x - 2)^2, payda (x−2)(x+2)(x - 2)(x + 2). Bir tane (x−2)(x - 2) sadeleşir; payda bir tane daha kalır.

Örnek

orta

İki yazıcının hızı

Bir baskı merkezinde birinci yazıcı x+2x + 2 dakikada x2+5x+6x^2 + 5x + 6 sayfa, ikinci yazıcı x−3x - 3 dakikada x2−9x^2 - 9 sayfa basıyor (x>3x > 3). Hangi yazıcı dakikada daha çok sayfa basar?

Hız, basılan sayfanın süreye oranıdır. Birinci yazıcı için x2+5x+6x+2\dfrac{x^2 + 5x + 6}{x + 2}. Payı ayır: toplamı 55, çarpımı 66 olan sayılar 22 ve 33; pay (x+2)(x+3)(x + 2)(x + 3). Sadeleşince hız x+3x + 3.

İkinci yazıcı için x2−9x−3\dfrac{x^2 - 9}{x - 3}. Pay iki kare farkı: (x−3)(x+3)(x - 3)(x + 3). Sadeleşince hız yine x+3x + 3.

x>3x > 3 olduğundan iki payda da pozitif; sadeleştirmede sorun yok. Sayıyla dene: x=4x = 4 için birincisi 66 dakikada 4242, ikincisi 11 dakikada 77 sayfa basar; ikisi de dakikada 77 sayfa.

Sonuç

İki yazıcının hızı eşittir: dakikada x+3x + 3 sayfa.

İleri

Sınav düzeyi: birleşik sorular ve tuzaklar

Toplam ve çarpım biliniyorsa

Sınav sorularında çoğu zaman aa ve bb‘nin kendisi değil, toplamı ve çarpımı verilir. Özdeşlikler bu ikisinden geri kalan her şeyi üretir.

Sahnede a+b=6a + b = 6 sabit: büyük karenin kenarı ve alanı (3636) değişmiyor. aa sürgüsünü oynat; iç bölme çizgisi kayıyor. İki karenin toplam alanı a2+b2a^2 + b^2 ile iki dikdörtgenin toplam alanı 2ab2ab birbirini 3636‘ya tamamlıyor. a2+b2=20a^2 + b^2 = 20 olacak konumu bul ve o anda abab değerini oku.

Kendini dene

Puan yok, deneme sınırsız

a+b=5a + b = 5 ve a⋅b=3a \cdot b = 3 olduğuna göre a2+b2a^2 + b^2 kaçtır?

Açıklama

a2+b2=(a+b)2−2ab=25−6=19a^2 + b^2 = (a + b)^2 - 2ab = 25 - 6 = 19. aa ile bb‘yi ayrı ayrı bulmaya gerek yok.

Örnek

zor

Köşesi oyulan tahta küp

Bir marangoz, ayrıtı aa cm olan tahta küpün bir köşesinden ayrıtı bb cm olan küp biçiminde bir parça oyuyor. Ayrıt uzunlukları arasındaki fark 22 cm, çarpımları 1515‘tir. Kalan tahtanın hacmi kaç cm³’tür?

İstenen hacim a3−b3a^3 - b^3. Verilenler: a−b=2a - b = 2 ve ab=15ab = 15. aa ile bb‘yi bulmak için ikinci dereceden denklem çözmek gerekir; özdeşlik bunu atlatır.

a3−b3=(a−b)(a2+ab+b2)a^3 - b^3 = (a - b)(a^2 + ab + b^2). Eksik olan a2+b2a^2 + b^2‘yi farkın karesinden üret: (a−b)2=a2−2ab+b2(a - b)^2 = a^2 - 2ab + b^2 olduğundan a2+b2=22+2⋅15=34a^2 + b^2 = 2^2 + 2 \cdot 15 = 34.

Yerine yaz: a3−b3=2⋅(34+15)=2⋅49=98a^3 - b^3 = 2 \cdot (34 + 15) = 2 \cdot 49 = 98.

Sağlama: farkı 22, çarpımı 1515 olan pozitif sayılar 55 ve 33‘tür; 125−27=98125 - 27 = 98.

Sonuç

Kalan tahtanın hacmi 9898 cm³’tür.

Birden çok yöntemi birleştirmek

Zor sorularda tek yöntem yetmez. Sırayı aklında tut: önce ortak çarpan var mı, sonra terim sayısı. İki terim: kare ya da küp farkı. Üç terim: tam kare ya da çarpım-toplam. Dört terim: gruplandırma.

Örnek

zor

Üçe bir gruplandırma

x2−6x+9−y2x^2 - 6x + 9 - y^2 ifadesini çarpanlarına ayır.

Dört terim var ama ikişerli gruplama işe yaramaz: x(x−6)x(x - 6) ile 9−y29 - y^2 arasında ortak parantez çıkmaz. Terimlere yeniden bak: ilk üçü tanıdık bir tam kare.

İlk üç terimi grupla: x2−6x+9=(x−3)2x^2 - 6x + 9 = (x - 3)^2. İfade (x−3)2−y2(x - 3)^2 - y^2 oldu; bu bir iki kare farkıdır, a=x−3a = x - 3 ve b=yb = y.

Kuralı uygula ve parantezleri dikkatle aç: (a−b)(a+b)=(x−3−y)(x−3+y)(a - b)(a + b) = (x - 3 - y)(x - 3 + y).

Sonuç

x2−6x+9−y2=(x−y−3)(x+y−3)x^2 - 6x + 9 - y^2 = (x - y - 3)(x + y - 3)

Rasyonel ifadelerde işlemler

Rasyonel ifadeler kesirler gibi çarpılır, bölünür, toplanır. Tek fark şu: işlemden önce her pay ve paydayı çarpanlarına ayırırsan sadeleşmeler kendiliğinden görünür.

Örnek

zor

Bölme ve sadeleştirme

Tanımlı olduğu değerler için

x2−4x2+x−6:x2+2xx2+6x+9\dfrac{x^2 - 4}{x^2 + x - 6} : \dfrac{x^2 + 2x}{x^2 + 6x + 9}

ifadesinin en sade biçimini bul.

Dört polinomu da ayır. x2−4=(x−2)(x+2)x^2 - 4 = (x - 2)(x + 2); x2+x−6=(x+3)(x−2)x^2 + x - 6 = (x + 3)(x - 2); x2+2x=x(x+2)x^2 + 2x = x(x + 2); x2+6x+9=(x+3)2x^2 + 6x + 9 = (x + 3)^2.

Bölme, ikinci kesri ters çevirip çarpmaktır:

(x−2)(x+2)(x+3)(x−2)⋅(x+3)2x(x+2)\dfrac{(x - 2)(x + 2)}{(x + 3)(x - 2)} \cdot \dfrac{(x + 3)^2}{x(x + 2)}

Ortak çarpanları at: (x−2)(x - 2), (x+2)(x + 2) ve bir tane (x+3)(x + 3) sadeleşir. Payda (x+3)(x + 3), paydada xx kalır.

Sayıyla sağla, x=1x = 1: ilk kesir −3−4=34\dfrac{-3}{-4} = \dfrac{3}{4}, ikinci kesir 316\dfrac{3}{16}; bölüm 44. Sonuç ifadesi de 1+31=4\dfrac{1 + 3}{1} = 4 veriyor.

Sonuç

x+3x\dfrac{x + 3}{x}

Kendini dene

Puan yok, deneme sınırsız

x≠1x \neq 1 ve x≠−1x \neq -1 olmak üzere 1x−1−2x2−1\dfrac{1}{x - 1} - \dfrac{2}{x^2 - 1} ifadesinin en sade biçimi aşağıdakilerden hangisidir?

Açıklama

x2−1=(x−1)(x+1)x^2 - 1 = (x - 1)(x + 1) ortak paydadır. (x+1)−2(x−1)(x+1)=x−1(x−1)(x+1)=1x+1\dfrac{(x + 1) - 2}{(x - 1)(x + 1)} = \dfrac{x - 1}{(x - 1)(x + 1)} = \dfrac{1}{x + 1}.

Sadeleşme koşulu ve limite köprü

Bir kesirde paydanın çarpanı payda da varsa kesir sadeleşir. x−ax - a çarpanı için bunun ölçütü kısadır: pay x=ax = a için sıfır olmalıdır.

Örnek

zor

Kesrin sadeleşmesi için parametre

aa bir gerçek sayı olmak üzere x2+ax+6x−2\dfrac{x^2 + ax + 6}{x - 2} ifadesi sadeleştirildiğinde bir polinom elde ediliyor. Bu polinomun x=10x = 10 için değeri kaçtır?

Sonucun polinom olması, paydadaki x−2x - 2‘nin tümüyle sadeleşmesi demektir. Öyleyse x−2x - 2 payın bir çarpanıdır ve pay x=2x = 2 için sıfır olur: 4+2a+6=04 + 2a + 6 = 0, buradan a=−5a = -5.

Payı ayır: x2−5x+6x^2 - 5x + 6 için toplamı −5-5, çarpımı 66 olan sayılar −2-2 ve −3-3‘tür. Pay (x−2)(x−3)(x - 2)(x - 3).

Sadeleştir: (x−2)(x−3)x−2=x−3\dfrac{(x - 2)(x - 3)}{x - 2} = x - 3. İstenen değer 10−3=710 - 3 = 7.

Sonuç

a=−5a = -5 ve polinom x−3x - 3‘tür; x=10x = 10 için değeri 77‘dir.

Bu düşünce limit sorularının anahtarıdır. Bir kesirde x=ax = a yazınca 00\dfrac{0}{0} çıkıyorsa pay ve paydanın ikisinde de x−ax - a çarpanı vardır; onu sadeleştirince belirsizlik kalkar. Limitin kendisi Limit ve Süreklilik sayfasında anlatılıyor; aşağıdaki çıkmış sorularda bu köprüyü kullanacaksın.

Özet

Bu konudan aklında kalacaklar

  • Çarpanlara ayırma açılımın tersidir; her sonucu çarparak denetle.
  • Sıra: önce ortak çarpan; sonra terim sayısına bak (iki terim: kare ya da küp farkı, üç terim: tam kare ya da çarpım-toplam, dört terim: gruplandırma).
  • a2−b2=(a−b)(a+b)a^2 - b^2 = (a - b)(a + b); a2±2ab+b2=(a±b)2a^2 \pm 2ab + b^2 = (a \pm b)^2. a2+b2a^2 + b^2 gerçek sayılarda ayrılmaz.
  • x2+bx+c=(x+p)(x+q)x^2 + bx + c = (x + p)(x + q): p+q=bp + q = b, p⋅q=cp \cdot q = c. Baş katsayı 11 değilse çapraz çarpım.
  • (a±b)3=a3±3a2b+3ab2±b3(a \pm b)^3 = a^3 \pm 3a^2b + 3ab^2 \pm b^3; a3±b3=(a±b)(a2∓ab+b2)a^3 \pm b^3 = (a \pm b)(a^2 \mp ab + b^2).
  • a2+b2=(a+b)2−2aba^2 + b^2 = (a + b)^2 - 2ab ve a3+b3=(a+b)3−3ab(a+b)a^3 + b^3 = (a + b)^3 - 3ab(a + b).
  • Yinelenen parçaya ad ver (değişken değiştirme), sonunda geri aç.
  • Rasyonel ifade P(x)Q(x)\dfrac{P(x)}{Q(x)}: paydanın sıfır olduğu yerde tanımsız. Terimler değil, ortak çarpanlar sadeleşir.
  • x−ax - a çarpanı sadeleşiyorsa pay x=ax = a için sıfırdır.

Çıkmış Sorular

Sınavda nasıl soruldu?

1 çıkmış soru6 özgün soru

2023 AYTSoru 15

Orta

Tam kareye çevirme

xx ve yy gerçel sayıları

x2+8xy=60y2−3xy=−15\begin{aligned} x^2 + 8xy &= 60 \\ y^2 - 3xy &= -15 \end{aligned}

eşitliklerini sağlıyor.

Buna göre x⋅yx \cdot y çarpımı kaçtır?

İpucu

Sağ taraflar 6060 ve −15-15. İkinci eşitliği uygun bir sayıyla çarpıp toplarsan sağ taraf 00 olur; sol tarafta tanıdık bir kalıp arayabilirsin.

Çözüm

1. Sabitleri yok et. İkinci eşitliği 44 ile çarp: 4y2−12xy=−604y^2 - 12xy = -60. Birinciyle topla:

x2+8xy−12xy+4y2=0⇒x2−4xy+4y2=0x^2 + 8xy - 12xy + 4y^2 = 0 \quad\Rightarrow\quad x^2 - 4xy + 4y^2 = 0

2. Tam kareyi tanı. x2=(x)2x^2 = (x)^2, 4y2=(2y)24y^2 = (2y)^2 ve orta terim 2⋅x⋅2y=4xy2 \cdot x \cdot 2y = 4xy. Öyleyse

(x−2y)2=0⇒x=2y(x - 2y)^2 = 0 \quad\Rightarrow\quad x = 2y

3. Yerine yaz. Birinci eşitlikte: (2y)2+8⋅2y⋅y=4y2+16y2=20y2=60(2y)^2 + 8 \cdot 2y \cdot y = 4y^2 + 16y^2 = 20y^2 = 60, buradan y2=3y^2 = 3.

x⋅y=2y⋅y=2y2=6x \cdot y = 2y \cdot y = 2y^2 = 6

Sağlama: ikinci eşitlikte y2−3xy=3−18=−15y^2 - 3xy = 3 - 18 = -15.

Cevap: D

ÖSYM sorusundan uyarlanmıştır: veriler ve seçenekler aynıdır, anlatım bize aittir.

Özgün sorular

Özgün soru1

Kolay

İki kare farkı ve üç terimli

4x2−94x^2 - 9 ve 2x2+x−32x^2 + x - 3 ifadeleri çarpanlarına ayrılıyor.

Buna göre bu iki ifadenin ortak çarpanı aşağıdakilerden hangisidir?

Çözüm

1. 4x2−9=(2x)2−32=(2x−3)(2x+3)4x^2 - 9 = (2x)^2 - 3^2 = (2x - 3)(2x + 3) (iki kare farkı).

2. 2x2+x−32x^2 + x - 3 için çapraz çarpım: 2x2x ile xx, 33 ile −1-1. 2x⋅(−1)+x⋅3=x2x \cdot (-1) + x \cdot 3 = x tutar; 2x2+x−3=(2x+3)(x−1)2x^2 + x - 3 = (2x + 3)(x - 1).

3. İki ayrılışta da bulunan çarpan 2x+32x + 3'tür.

Sağlama: x=−32x = -\dfrac{3}{2} iki ifadeyi de sıfır yapar: 4⋅94−9=04 \cdot \dfrac{9}{4} - 9 = 0 ve 2⋅94−32−3=02 \cdot \dfrac{9}{4} - \dfrac{3}{2} - 3 = 0.

Çeldiriciler: 2x−32x - 3 ve x−1x - 1 yalnızca birer ifadenin çarpanıdır.

Cevap: D

Özgün soru2

Orta

Rasyonel ifadelerde çarpma

Tanımlı olduğu değerler için

x3−8x2−4⋅x2+4x+4x2+2x+4\dfrac{x^3 - 8}{x^2 - 4} \cdot \dfrac{x^2 + 4x + 4}{x^2 + 2x + 4}

ifadesinin en sade biçimi aşağıdakilerden hangisidir?

İpucu

Dört polinomun her birini tanı: bir küpler farkı, bir kareler farkı, bir tam kare ve ayrılmayan bir üç terimli var.

Çözüm

1. Ayır.

  • x3−8=(x−2)(x2+2x+4)x^3 - 8 = (x - 2)(x^2 + 2x + 4) (iki küp farkı, b=2b = 2)
  • x2−4=(x−2)(x+2)x^2 - 4 = (x - 2)(x + 2)
  • x2+4x+4=(x+2)2x^2 + 4x + 4 = (x + 2)^2
  • x2+2x+4x^2 + 2x + 4 ayrılmaz; olduğu gibi kalır.

2. Yaz ve sadeleştir.

(x−2)(x2+2x+4)(x−2)(x+2)⋅(x+2)2x2+2x+4=x+2\dfrac{(x - 2)(x^2 + 2x + 4)}{(x - 2)(x + 2)} \cdot \dfrac{(x + 2)^2}{x^2 + 2x + 4} = x + 2

(x−2)(x - 2), (x2+2x+4)(x^2 + 2x + 4) ve bir tane (x+2)(x + 2) sadeleşir.

Sağlama: x=1x = 1 için −7−3⋅97=3\dfrac{-7}{-3} \cdot \dfrac{9}{7} = 3 ve x+2=3x + 2 = 3.

Çeldirici: x2+4x+4x^2 + 4x + 4 ile x2+2x+4x^2 + 2x + 4'ü aynı sanıp sadeleştirmek x2+2x+4x+2\dfrac{x^2 + 2x + 4}{x + 2} gibi yanlış bir sonuca götürür; tam karenin orta terimi 2ab=4x2ab = 4x'tir.

Cevap: B

Özgün soru3

Orta

İki kare farkı (bağlamlı)

Kenar uzunluğu aa cm olan kare biçimindeki bir kartonun bir köşesinden, şekildeki gibi kenar uzunluğu bb cm olan kare biçiminde bir parça kesilip çıkarılıyor.

Kesilmeden önceki kartonun çevresi ile kesilen kare parçanın çevresinin toplamı 3636 cm, kalan kartonun alanı 4545 cm² dir.

Buna göre aa kaçtır?

İpucu

Kalan alanı iki karenin alanları farkı olarak yaz ve çarpanlarına ayır. Çevre bilgisi çarpanlardan birini doğrudan verir.

Çözüm

1. Çevre. 4a+4b=364a + 4b = 36, yani a+b=9a + b = 9.

2. Alan. Kalan alan a2−b2=45a^2 - b^2 = 45. İki kare farkı: (a−b)(a+b)=45(a - b)(a + b) = 45.

3. a+b=9a + b = 9 yerine yazılır: (a−b)⋅9=45(a - b) \cdot 9 = 45, a−b=5a - b = 5.

4. a+b=9a + b = 9 ve a−b=5a - b = 5 taraf tarafa toplanır: 2a=142a = 14, a=7a = 7 (ve b=2b = 2).

Sağlama: 49−4=4549 - 4 = 45 ve 28+8=3628 + 8 = 36.

Çeldirici: 99 sayısı a+ba + b'dir, aa değil; 55 ise a−ba - b'dir.

Cevap: C

Özgün soru4

Orta

Değişken değiştirme

(x2−2x)2−11(x2−2x)+24(x^2 - 2x)^2 - 11(x^2 - 2x) + 24

ifadesi çarpanlarına ayrıldığında aşağıdakilerden hangisi bu ifadenin bir çarpanı olmaz?

İpucu

Yinelenen x2−2xx^2 - 2x parçasına tt de; önce tt'ye göre üç terimliyi ayır, sonra geri dön.

Çözüm

1. Değişken değiştir. t=x2−2xt = x^2 - 2x ile ifade t2−11t+24t^2 - 11t + 24 olur. Toplamı −11-11, çarpımı 2424 olan sayılar −3-3 ve −8-8'dir: (t−3)(t−8)(t - 3)(t - 8).

2. Geri aç. (x2−2x−3)(x2−2x−8)(x^2 - 2x - 3)(x^2 - 2x - 8).

3. Ayırmayı sürdür.

  • x2−2x−3=(x−3)(x+1)x^2 - 2x - 3 = (x - 3)(x + 1)
  • x2−2x−8=(x−4)(x+2)x^2 - 2x - 8 = (x - 4)(x + 2)

İfade (x−3)(x+1)(x−4)(x+2)(x - 3)(x + 1)(x - 4)(x + 2) olur. x−1x - 1 bu çarpanlar arasında yoktur.

Sağlama: x=1x = 1 için t=−1t = -1 ve ifade 1+11+24=36≠01 + 11 + 24 = 36 \neq 0; x−1x - 1 çarpan olsaydı sonuç 00 çıkardı.

Cevap: B

Özgün soru5

Zor

Küp özdeşlikleriyle hesap

xx ve yy gerçel sayıları için

x−y=3x3−y3=63\begin{aligned} x - y &= 3 \\ x^3 - y^3 &= 63 \end{aligned}

olduğuna göre x⋅yx \cdot y çarpımı kaçtır?

İpucu

x3−y3x^3 - y^3 ifadesini çarpanlarına ayır; ikinci çarpandaki x2+y2x^2 + y^2 yerine (x−y)2+2xy(x - y)^2 + 2xy yaz.

Çözüm

1. Küpler farkı. x3−y3=(x−y)(x2+xy+y2)x^3 - y^3 = (x - y)(x^2 + xy + y^2). Verilenlerle: 63=3⋅(x2+xy+y2)63 = 3 \cdot (x^2 + xy + y^2), yani x2+xy+y2=21x^2 + xy + y^2 = 21.

2. Kareler toplamını farkla yaz. (x−y)2=x2−2xy+y2(x - y)^2 = x^2 - 2xy + y^2 olduğundan x2+y2=9+2xyx^2 + y^2 = 9 + 2xy.

3. Yerine yaz. 9+2xy+xy=219 + 2xy + xy = 21, 3xy=123xy = 12, xy=4xy = 4.

Sağlama: farkı 33, çarpımı 44 olan bir çift x=4x = 4, y=1y = 1'dir; 64−1=6364 - 1 = 63.

Tuzak: x3−y3=(x−y)3x^3 - y^3 = (x - y)^3 sanmak. (x−y)3=27(x - y)^3 = 27'dir; aradaki 3636'lık fark 3xy(x−y)3xy(x - y) teriminden gelir.

Cevap: B

Özgün soru6

Zor

Sadeleşme koşulu

aa ve bb gerçel sayılar olmak üzere, tanımlı olduğu değerler için

x2+ax−6x2−9=x+bx+3\dfrac{x^2 + ax - 6}{x^2 - 9} = \dfrac{x + b}{x + 3}

eşitliği sağlanıyor.

Buna göre a+ba + b toplamı kaçtır?

İpucu

Paydayı ayır. Sağ tarafta hangi çarpan kaybolmuş? O çarpan payda da bulunmalı.

Çözüm

1. Paydayı ayır. x2−9=(x−3)(x+3)x^2 - 9 = (x - 3)(x + 3). Sağ tarafın paydasında yalnızca x+3x + 3 kalmış; demek ki x−3x - 3 sadeleşmiş.

2. Sadeleşme koşulu. x−3x - 3 payın çarpanıdır; pay x=3x = 3 için sıfır olur: 9+3a−6=09 + 3a - 6 = 0, a=−1a = -1.

3. Payı ayır. x2−x−6x^2 - x - 6: toplamı −1-1, çarpımı −6-6 olan sayılar −3-3 ve 22. Pay (x−3)(x+2)(x - 3)(x + 2).

(x−3)(x+2)(x−3)(x+3)=x+2x+3\dfrac{(x - 3)(x + 2)}{(x - 3)(x + 3)} = \dfrac{x + 2}{x + 3}

Öyleyse b=2b = 2 ve a+b=−1+2=1a + b = -1 + 2 = 1.

Sağlama: x=0x = 0 için sol taraf −6−9=23\dfrac{-6}{-9} = \dfrac{2}{3}, sağ taraf 23\dfrac{2}{3}.

Tuzak: sadeleşen çarpanı x+3x + 3 sanmak. Pay x=−3x = -3 için sıfır olsaydı a=1a = 1 çıkardı; ama o zaman sade biçimin paydası x−3x - 3 olurdu, verilen eşitlikle uyuşmazdı.

Cevap: A