İçeriğe geç
AYT Hazırlık
Dersler

13Konu 13 / 49
Fonksiyonlar ve Cebir

İkinci Dereceden Denklemler ve Karmaşık Sayılar

İkinci dereceden denklemi çarpanlara ayırarak, tam kareye tamamlayarak, değişken değiştirerek ve diskriminantla çözüyoruz; diskriminant negatifken ortaya çıkan karmaşık kökleri, kökler toplamı ile çarpımını ve kökleri verilen denklemi yazmayı öğreniyoruz.

  • 10. sınıf
  • AYT sıklığı
  • 60 dk

Levhaİkinci Dereceden Denklemler ve Karmaşık Sayılarİkinci Dereceden Denklemler ve Karmaşık Sayılar

Elinde 2020 metre çit var ve bununla dikdörtgen bir bahçe çevireceksin. Bir kenar xx metre ise öbür kenar 10−x10 - x metredir; alan x⋅(10−x)x \cdot (10 - x) olur. Alanın 2121 metrekare olması için xx kaç olmalı? Sahnede xx sürgüsünü oynat: 2121 metrekareye iki ayrı yerde, 2525 metrekareye tek bir yerde ulaşıyorsun, 3030 metrekareye ise hiç ulaşamıyorsun. Bu sayfa o üç durumun nedenini açıklıyor.

Isınma

Başlamadan: çarpanlar ve tam kare

Puansız. Takıldığın yer olursa ön koşul konuya göz at.

Kendini dene

Puan yok, deneme sınırsız

x2+5x+6x^2 + 5x + 6 ifadesinin çarpanlara ayrılmış biçimi aşağıdakilerden hangisidir?

Açıklama

Çarpımı 66, toplamı 55 olan iki sayı 22 ve 33‘tür: x2+5x+6=(x+2)(x+3)x^2 + 5x + 6 = (x + 2)(x + 3). Ayrıntısı Çarpanlara Ayırma sayfasında.

Kendini dene

Puan yok, deneme sınırsız

(x−4)2(x - 4)^2 ifadesinin açılımı aşağıdakilerden hangisidir?

Açıklama

(a−b)2=a2−2ab+b2(a - b)^2 = a^2 - 2ab + b^2 özdeşliğinde a=xa = x, b=4b = 4: x2−8x+16x^2 - 8x + 16.

Kendini dene

Puan yok, deneme sınırsız

aa ve bb gerçek sayıları için a⋅b=0a \cdot b = 0 ise aşağıdakilerden hangisi kesinlikle doğrudur?

Açıklama

Bir çarpım ancak çarpanlardan en az biri sıfırsa sıfır olur. Bu sayfadaki ilk çözüm yöntemi bu özelliğe dayanıyor.

Temel

Denklem, kök ve çarpanlara ayırarak çözüm

İkinci dereceden denklem nedir?

Çit sorusunda aradığımız xx için x⋅(10−x)=21x \cdot (10 - x) = 21 olmalı. Parantezi açıp her şeyi bir yana toplarsak x2−10x+21=0x^2 - 10x + 21 = 0 elde ederiz. Bilinmeyenin en büyük kuvveti 22 olduğu için buna ikinci dereceden denklem denir.

a≠0a \neq 0 koşulu şart: a=0a = 0 olursa x2x^2 terimi kaybolur ve denklem birinci dereceden olur. bb ya da cc ise sıfır olabilir; x2−9=0x^2 - 9 = 0 ve x2+4x=0x^2 + 4x = 0 da ikinci dereceden denklemdir.

Sahnede xx değiştikçe x2−10x+21x^2 - 10x + 21 ifadesinin aldığı değeri izle. İfade çoğu yerde sıfırdan farklı; yalnızca x=3x = 3 ve x=7x = 7 iken sıfır oluyor. Kök, ifadeyi sıfır yapan xx değeridir: grafikte eğrinin xx eksenine dokunduğu yer.

Bu denklemler çok eskidir. Brahmagupta 7. yüzyılda genel bir çözüm kuralı yazdı; Harezmî ve Abdulhamid İbn Türk 9. yüzyılda denklemleri türlerine ayırıp çözümlerini şekil çizerek gerekçelendirdi. Harezmî’nin çizimini orta bölümde kendin yapacaksın.

Örnek

kolay

Verilen kökü yerine yazmak

mx2−(m+1)x−6=0mx^2 - (m + 1)x - 6 = 0 denkleminin köklerinden biri 22 olduğuna göre mm kaçtır?

Kök denklemi sağlar; bu yüzden xx yerine 22 yazınca eşitlik doğru olmalı:

m⋅22−(m+1)⋅2−6=0m \cdot 2^2 - (m + 1) \cdot 2 - 6 = 0

Sadeleştir: 4m−2m−2−6=04m - 2m - 2 - 6 = 0, yani 2m=82m = 8.

Kontrol et, çünkü işaret hatası bu adımda sık olur: m=4m = 4 için denklem 4x2−5x−6=04x^2 - 5x - 6 = 0 olur ve 4⋅4−5⋅2−6=04 \cdot 4 - 5 \cdot 2 - 6 = 0 sağlanır.

Sonuç

m=4m = 4

Kendini dene

Puan yok, deneme sınırsız

Aşağıdakilerden hangisi xx değişkenine göre ikinci dereceden bir denklemdir?

Açıklama

x(x−1)=5x(x - 1) = 5 açılınca x2−x−5=0x^2 - x - 5 = 0 olur: a=1a = 1, b=−1b = -1, c=−5c = -5. Dereceye karar vermeden önce denklemi ax2+bx+c=0ax^2 + bx + c = 0 biçimine getir.

Sıfır çarpım özelliği ve çarpanlara ayırma

İki sayının çarpımı sıfırsa en az biri sıfırdır. Denklemin sol yanını iki çarpanın çarpımı olarak yazabilirsek ikinci dereceden bir denklem iki tane birinci dereceden denkleme dönüşür.

Sahnede bir x2x^2 karesi, beş tane xx şeridi ve altı birim kare var. Düğmeye basınca parçalar tek bir dikdörtgene diziliyor: kenarları x+3x + 3 ve x+2x + 2. Sürgüyle xx uzunluğunu değiştir; parçalar büyüyüp küçülse de dikdörtgen bozulmuyor. Çarpanlara ayırmak, toplamı çarpım olarak yeniden yazmaktır.

x2+5x+6x^2 + 5x + 6 parçaları tek dikdörtgene dizilir: (x+3)(x+2)(x + 3)(x + 2).

Örnek

kolay

Çit sorusunu çözmek

2020 metre çitle çevrilen dikdörtgen bahçenin alanı 2121 metrekaredir. Bahçenin kenar uzunlukları kaç metredir?

Çevre 2020 olduğundan iki komşu kenarın toplamı 1010‘dur. Bir kenara xx dersek öbürü 10−x10 - x olur ve alan koşulu x(10−x)=21x(10 - x) = 21 verir.

Sıfır çarpım özelliğini kullanabilmek için her şeyi bir yana topla: 10x−x2=2110x - x^2 = 21, yani x2−10x+21=0x^2 - 10x + 21 = 0.

Çarpımı 2121, toplamı −10-10 olan iki sayı ara: −3-3 ve −7-7. Böylece (x−3)(x−7)=0(x - 3)(x - 7) = 0.

Çarpanları ayrı ayrı sıfıra eşitle: x=3x = 3 veya x=7x = 7. x=3x = 3 ise öbür kenar 77, x=7x = 7 ise öbür kenar 33 olur; iki kök aynı bahçeyi anlatır.

Sonuç

Kenarlar 33 metre ve 77 metredir.

Kendini dene

Puan yok, deneme sınırsız

x2−6x=0x^2 - 6x = 0 denkleminin çözüm kümesi aşağıdakilerden hangisidir?

Açıklama

Ortak çarpan xx‘tir: x(x−6)=0x(x - 6) = 0. Buradan x=0x = 0 veya x=6x = 6.

Baş katsayı 11 değilse çarpanların başına da katsayı gelir. İki özdeşlik de işi çok kısaltır: iki kare farkı u2−v2=(u−v)(u+v)u^2 - v^2 = (u - v)(u + v) ve tam kare u2±2uv+v2=(u±v)2u^2 \pm 2uv + v^2 = (u \pm v)^2.

Örnek

kolay

Baş katsayı 1 değilken

2x2+x−6=02x^2 + x - 6 = 0 denkleminin çözüm kümesini bul.

2x22x^2 terimi 2x⋅x2x \cdot x olarak ayrılır, çünkü başka tam sayı seçeneği yok. Sabit terim −6-6 için çarpımı −6-6 olan çiftleri dene: çapraz çarpımların toplamı +x+x vermeli.

(2x−3)(x+2)(2x - 3)(x + 2) çiftini dene: çapraz çarpımlar 2x⋅2=4x2x \cdot 2 = 4x ve −3⋅x=−3x-3 \cdot x = -3x; toplamları xx. Tuttu:

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

Her çarpanı sıfıra eşitle: 2x−3=02x - 3 = 0 ise x=32x = \dfrac{3}{2}; x+2=0x + 2 = 0 ise x=−2x = -2.

Sonuç

Çözüm kümesi {−2,32}\left\{-2, \dfrac{3}{2}\right\}

Tam kare çıkan denklemlerde iki çarpan aynıdır: x2−6x+9=(x−3)2=0x^2 - 6x + 9 = (x - 3)^2 = 0 yalnızca x=3x = 3 ile sağlanır. Bu köke çakışık kök (çift katlı kök) denir; çözüm kümesi tek elemanlıdır.

Kendini dene

Puan yok, deneme sınırsız

4x2−25=04x^2 - 25 = 0 denkleminin çözüm kümesi aşağıdakilerden hangisidir?

Açıklama

İki kare farkı: (2x−5)(2x+5)=0(2x - 5)(2x + 5) = 0. Buradan x=52x = \dfrac{5}{2} veya x=−52x = -\dfrac{5}{2}.

Orta

Tam kare, diskriminant ve karmaşık kökler

Tam kareye tamamlama

x2−6x+2=0x^2 - 6x + 2 = 0 denklemini tam sayılarla çarpanlara ayıramazsın. Her denklemde çalışan bir yol gerekiyor. Harezmî’nin fikri şuydu: x2+10x=39x^2 + 10x = 39 denkleminin sol yanını bir kareye benzet, eksik parçayı ekle.

Sahnede kenarı xx olan kare ve iki yanında 5⋅x5 \cdot x boyutlu birer dikdörtgen var; toplam alan x2+10xx^2 + 10x. Şekil kare olmaya çok yakın, sağ üst köşesi eksik. Düğmeyle 5⋅5=255 \cdot 5 = 25 birimlik köşeyi ekle: kenarı x+5x + 5 olan tam bir kare oluşur ve alanı 39+25=6439 + 25 = 64‘tür. O hâlde x+5=8x + 5 = 8, yani x=3x = 3.

x2+10x=39x^2 + 10x = 39: eksik köşe eklenince (x+5)2=64(x + 5)^2 = 64.

Uzunluk negatif olamadığı için şekil yalnızca x+5=8x + 5 = 8 kökünü gösterir. Cebirde x+5=−8x + 5 = -8 de olur ve ikinci kök x=−13x = -13 çıkar.

Örnek

orta

Çarpanlara ayrılmayan denklem

x2−6x+2=0x^2 - 6x + 2 = 0 denkleminin köklerini bul.

Çarpımı 22, toplamı −6-6 olan tam sayı çifti yok; bu yüzden tam kareye tamamlıyoruz. Sabiti öbür yana at: x2−6x=−2x^2 - 6x = -2.

xx‘in katsayısının yarısı −3-3, karesi 99. İki yana 99 ekle:

x2−6x+9=7⟹(x−3)2=7x^2 - 6x + 9 = 7 \quad \Longrightarrow \quad (x - 3)^2 = 7

Karesi 77 olan iki sayı var: x−3=7x - 3 = \sqrt{7} veya x−3=−7x - 3 = -\sqrt{7}.

Sonuç

x=3+7x = 3 + \sqrt{7} veya x=3−7x = 3 - \sqrt{7}

Kendini dene

Puan yok, deneme sınırsız

x2+8xx^2 + 8x ifadesini tam kare yapmak için hangi sayı eklenmelidir?

Açıklama

Katsayının yarısı 44, karesi 1616: x2+8x+16=(x+4)2x^2 + 8x + 16 = (x + 4)^2.

Diskriminant ve kök formülü

Tam kareye tamamlamayı harflerle bir kez yaparsak her denklemde kullanılacak hazır bir formül çıkar. ax2+bx+c=0ax^2 + bx + c = 0 denklemini aa‘ya bölüp kareye tamamlayınca şu eşitliğe varılır:

(x+b2a)2=b2−4ac4a2\left(x + \dfrac{b}{2a}\right)^2 = \dfrac{b^2 - 4ac}{4a^2}

Sol taraf bir kare, sağdaki payda da pozitif. Gerçek kök olup olmadığına tek başına b2−4acb^2 - 4ac sayısının işareti karar verir.

Sahnede y=x2−4x+cy = x^2 - 4x + c eğrisi var ve cc sürgüsü eğriyi yukarı aşağı taşıyor. cc küçükken eğri xx eksenini iki yerde kesiyor. c=4c = 4 olduğunda iki kök x=2x = 2 noktasında birleşiyor; cc daha da büyüyünce eğri eksenden kopuyor. Göstergedeki Δ=16−4c\Delta = 16 - 4c değerinin işaretini izle.

y=x2−4x+cy = x^2 - 4x + c için c=2c = 2, c=4c = 4 ve c=6c = 6: iki kök, çakışık kök, gerçek kök yok.

Kancadaki üç durum buydu. x(10−x)=Ax(10 - x) = A denklemi x2−10x+A=0x^2 - 10x + A = 0 demektir ve Δ=100−4A\Delta = 100 - 4A olur: A=21A = 21 için pozitif, A=25A = 25 için sıfır, A=30A = 30 için negatif.

Örnek

orta

Kök formülünü uygulamak

2x2−3x−1=02x^2 - 3x - 1 = 0 denkleminin köklerini bul.

Katsayıları işaretleriyle oku, çünkü hataların çoğu burada yapılır: a=2a = 2, b=−3b = -3, c=−1c = -1.

Diskriminantı hesapla. −4ac-4ac teriminde iki eksi çarpılıyor:

Δ=(−3)2−4⋅2⋅(−1)=9+8=17\Delta = (-3)^2 - 4 \cdot 2 \cdot (-1) = 9 + 8 = 17

Δ>0\Delta > 0 olduğundan iki farklı gerçek kök var. Formülde −b=3-b = 3:

x1,2=3±174x_{1,2} = \dfrac{3 \pm \sqrt{17}}{4}

Sonuç

x1=3−174x_1 = \dfrac{3 - \sqrt{17}}{4} ve x2=3+174x_2 = \dfrac{3 + \sqrt{17}}{4}

Kendini dene

Puan yok, deneme sınırsız

3x2−2x−1=03x^2 - 2x - 1 = 0 denkleminin diskriminantı kaçtır?

Açıklama

Δ=(−2)2−4⋅3⋅(−1)=4+12=16\Delta = (-2)^2 - 4 \cdot 3 \cdot (-1) = 4 + 12 = 16. Kökler 2±46\dfrac{2 \pm 4}{6}, yani 11 ve −13-\dfrac{1}{3}.

Örnek

orta

Kök sayısından parametre bulmak

(m−1)x2−4x+2=0(m - 1)x^2 - 4x + 2 = 0 denkleminin iki farklı gerçek kökü vardır. mm‘nin alabileceği pozitif tam sayı değerlerini bul.

İki farklı gerçek kök Δ>0\Delta > 0 demektir. Kökleri bulmamız istenmiyor; bu yüzden yalnızca diskriminantı yazmak yeter:

Δ=(−4)2−4⋅(m−1)⋅2=24−8m\Delta = (-4)^2 - 4 \cdot (m - 1) \cdot 2 = 24 - 8m

24−8m>024 - 8m > 0 eşitsizliğinden m<3m < 3 çıkar. Pozitif tam sayı adayları 11 ve 22.

Tuzak baş katsayıda: m=1m = 1 için x2x^2 terimi yok olur, denklem −4x+2=0-4x + 2 = 0 biçiminde birinci dereceden kalır ve tek kökü olur. Bu yüzden m≠1m \neq 1.

Sonuç

m=2m = 2

Kendini dene

Puan yok, deneme sınırsız

x2−4x+5=0x^2 - 4x + 5 = 0 denkleminin kaç tane gerçek kökü vardır?

Açıklama

Δ=16−20=−4\Delta = 16 - 20 = -4 negatiftir. Tam kareyle de görülür: (x−2)2=−1(x - 2)^2 = -1; bir gerçek sayının karesi negatif olamaz.

Değişken değiştirme

Bazı denklemler ikinci dereceden görünmez ama içinde tekrar eden bir ifade vardır. O ifadeye yeni bir ad verince denklem ikinci dereceye iner. Örneğin x4−5x2+4=0x^4 - 5x^2 + 4 = 0 denkleminde x4=(x2)2x^4 = (x^2)^2 olduğundan t=x2t = x^2 dersek t2−5t+4=0t^2 - 5t + 4 = 0 kalır.

Sahnenin üst yarısında t2−5t+4t^2 - 5t + 4 eğrisi, alt yarısında x4−5x2+4x^4 - 5x^2 + 4 eğrisi var. Üstte bir tt kökü seç: t=1t = 1 aşağıda x=−1x = -1 ve x=1x = 1 köklerini, t=4t = 4 ise x=−2x = -2 ve x=2x = 2 köklerini yakıyor. Sabit terim sürgüsünü negatife çek: tt köklerinden biri negatif olunca ona karşılık gelen xx kökleri kayboluyor.

x4−5x2+4=0x^4 - 5x^2 + 4 = 0: t=x2t = x^2 için bulunan her pozitif kök iki xx kökü verir.

Örnek

orta

Tekrar eden ifadeye ad vermek

(x2−2x)2−2(x2−2x)−3=0(x^2 - 2x)^2 - 2(x^2 - 2x) - 3 = 0 denkleminin çözüm kümesini bul.

Parantezleri açmak dördüncü dereceden bir ifade verir; bunun yerine tekrar eden x2−2xx^2 - 2x ifadesine tt de. Denklem t2−2t−3=0t^2 - 2t - 3 = 0 olur.

Çarpanlara ayır: (t−3)(t+1)=0(t - 3)(t + 1) = 0, yani t=3t = 3 veya t=−1t = -1. İş bitmedi, çünkü soru xx‘i soruyor.

t=3t = 3 için x2−2x−3=0x^2 - 2x - 3 = 0, yani (x−3)(x+1)=0(x - 3)(x + 1) = 0: x=3x = 3 veya x=−1x = -1.

t=−1t = -1 için x2−2x+1=0x^2 - 2x + 1 = 0, yani (x−1)2=0(x - 1)^2 = 0: x=1x = 1 (çakışık kök).

Sonuç

Çözüm kümesi {−1,1,3}\{-1, 1, 3\}

Kendini dene

Puan yok, deneme sınırsız

x4−3x2−4=0x^4 - 3x^2 - 4 = 0 denkleminin kaç farklı gerçek kökü vardır?

Açıklama

t=x2t = x^2 ile t2−3t−4=(t−4)(t+1)=0t^2 - 3t - 4 = (t - 4)(t + 1) = 0. t=4t = 4 için x=±2x = \pm 2; t=−1t = -1 için gerçek xx yok. İki gerçek kök vardır.

Karmaşık sayılar: negatif diskriminantın kökleri

x2+1=0x^2 + 1 = 0 denklemini düşün: x2=−1x^2 = -1 olmalı, ama hiçbir gerçek sayının karesi negatif değildir. Gerçek sayılar bu denklemi çözmeye yetmiyor. Çözüm, sayı kümesini genişletmek: karesi −1-1 olan yeni bir sayı tanımlanır.

b=0b = 0 alınırsa a+i⋅0=aa + i \cdot 0 = a olur; yani her gerçek sayı aynı zamanda bir karmaşık sayıdır. Karmaşık sayılar kümesi C\mathbb{C} ile gösterilir ve R\mathbb{R}‘yi kapsar. Eşlenik almak yalnızca sanal kısmın işaretini değiştirir: 2+3i2 + 3i sayısının eşleniği 2−3i2 - 3i‘dir.

Negatif bir sayının karekökü artık yazılabilir: (6i)2=36⋅i2=−36(6i)^2 = 36 \cdot i^2 = -36 olduğundan x2=−36x^2 = -36 denkleminin kökleri 6i6i ve −6i-6i‘dir. Kök formülünde Δ<0\Delta < 0 iken Δ\sqrt{\Delta} yerine i−Δi\sqrt{-\Delta} gelir.

Sahnede (x−2)2(x - 2)^2 eğrisi ve yatay bir kk çizgisi var; (x−2)2=k(x - 2)^2 = k denkleminin kökleri kesişim noktalarıdır. kk pozitifken kökler 2±k2 \pm \sqrt{k}. Sürgüyle kk değerini sıfırın altına indir: çizgi eğrinin altında kalır, kesişim kalmaz. Göstergede kökler 2±i−k2 \pm i\sqrt{-k} biçimine geçer: gerçek kısım hep 22, sanal kısımlar zıt.

Örnek

orta

Karmaşık kökleri bulmak

x2−4x+13=0x^2 - 4x + 13 = 0 denkleminin karmaşık sayılar kümesindeki köklerini bul.

Diskriminantı hesapla: Δ=(−4)2−4⋅1⋅13=16−52=−36\Delta = (-4)^2 - 4 \cdot 1 \cdot 13 = 16 - 52 = -36. Negatif çıktı; gerçek kök yok, kökler karmaşık.

Δ\sqrt{\Delta} yerine i36=6ii\sqrt{36} = 6i yaz, çünkü (6i)2=−36(6i)^2 = -36:

x1,2=4±6i2x_{1,2} = \dfrac{4 \pm 6i}{2}

Payın iki terimini de 22‘ye böl: x=2±3ix = 2 \pm 3i. Tam kareyle sağlama: (x−2)2=−9(x - 2)^2 = -9 ise x−2=±3ix - 2 = \pm 3i.

Sonuç

x1=2+3ix_1 = 2 + 3i ve x2=2−3ix_2 = 2 - 3i (birbirinin eşleniği)

Kendini dene

Puan yok, deneme sınırsız

Gerçek katsayılı ikinci dereceden bir denklemin köklerinden biri 3−2i3 - 2i ise öbür kökü aşağıdakilerden hangisidir?

Açıklama

Katsayılar gerçek ve Δ<0\Delta < 0 iken kökler −b±i−Δ2a\dfrac{-b \pm i\sqrt{-\Delta}}{2a} biçimindedir: gerçek kısımlar aynı, sanal kısımlar zıt. Öbür kök eşlenik olan 3+2i3 + 2i‘dir.

İleri

Kök ve katsayı bağıntıları, denklem yazma, problemler

Kökler toplamı ve kökler çarpımı

Kök formülüne bir daha bak: kökler −b2a-\dfrac{b}{2a} sayısının iki yanında, ondan eşit uzaklıkta durur. Bu simetri, kökleri tek tek bulmadan toplamlarını söylememizi sağlar.

Kökler −b2a-\dfrac{b}{2a} noktasına göre simetriktir; toplamda Δ\sqrt{\Delta} terimleri birbirini götürür.

Toplarken ±Δ\pm\sqrt{\Delta} terimleri birbirini götürür ve x1+x2=−2b2ax_1 + x_2 = \dfrac{-2b}{2a} kalır. Çarpımda payda iki kare farkı oluşur:

x1⋅x2=(−b)2−Δ4a2=b2−(b2−4ac)4a2=cax_1 \cdot x_2 = \dfrac{(-b)^2 - \Delta}{4a^2} = \dfrac{b^2 - (b^2 - 4ac)}{4a^2} = \dfrac{c}{a}

Sahnede sayı doğrusu üzerinde iki kök var; ikisini de sürükleyebilirsin. Göstergede toplam, çarpım ve bu köklere sahip x2−(toplam)x+c¸arpım=0x^2 - (\text{toplam})x + \text{çarpım} = 0 denklemi canlı olarak yazılıyor; eğri de köklerden geçecek biçimde yeniden çiziliyor. Köklerden birini negatife çek ve çarpımın işaretine bak; kökleri üst üste getir ve denklemin tam kareye dönüştüğünü gör.

Kendini dene

Puan yok, deneme sınırsız

2x2−6x−5=02x^2 - 6x - 5 = 0 denkleminin kökler toplamı kaçtır?

Açıklama

x1+x2=−ba=−−62=3x_1 + x_2 = -\dfrac{b}{a} = -\dfrac{-6}{2} = 3. Çarpım ise ca=−52\dfrac{c}{a} = -\dfrac{5}{2}‘dir.

Köklerle kurulan başka ifadeler de toplam ve çarpım cinsinden yazılır. En çok kullanılan ikisi: x12+x22=(x1+x2)2−2x1x2x_1^2 + x_2^2 = (x_1 + x_2)^2 - 2x_1x_2 ve 1x1+1x2=x1+x2x1x2\dfrac{1}{x_1} + \dfrac{1}{x_2} = \dfrac{x_1 + x_2}{x_1 x_2}.

Örnek

zor

Kökleri bulmadan köklerin kareleri toplamı

x2−(m+2)x+2m−1=0x^2 - (m + 2)x + 2m - 1 = 0 denkleminin kökleri x1x_1 ve x2x_2‘dir. x12+x22=15x_1^2 + x_2^2 = 15 olduğuna göre mm‘nin alabileceği değerlerin çarpımı kaçtır?

Kökleri mm cinsinden bulmak köklü ifadeler getirir; bunun yerine toplam ve çarpımı yaz: x1+x2=m+2x_1 + x_2 = m + 2, x1x2=2m−1x_1 x_2 = 2m - 1.

Kareler toplamını bu ikisine bağla, çünkü (x1+x2)2(x_1 + x_2)^2 açılımında fazladan 2x1x22x_1x_2 vardır:

x12+x22=(m+2)2−2(2m−1)=m2+4m+4−4m+2=m2+6x_1^2 + x_2^2 = (m + 2)^2 - 2(2m - 1) = m^2 + 4m + 4 - 4m + 2 = m^2 + 6

m2+6=15m^2 + 6 = 15 ise m2=9m^2 = 9, yani m=3m = 3 veya m=−3m = -3.

Sağlama: m=3m = 3 için toplam 55, çarpım 55 ve 25−10=1525 - 10 = 15. m=−3m = -3 için toplam −1-1, çarpım −7-7 ve 1+14=151 + 14 = 15.

Sonuç

3⋅(−3)=−93 \cdot (-3) = -9

Kökleri verilen denklemi yazma

Bağıntıları tersinden okuyabilirsin. Baş katsayıyı 11 alırsan b=−(x1+x2)b = -(x_1 + x_2) ve c=x1x2c = x_1 x_2 olur; yani kökleri biliyorsan denklemi yazabilirsin. Aynı sonuç (x−x1)(x−x2)=0(x - x_1)(x - x_2) = 0 çarpımını açınca da çıkar.

Örnek

zor

Yeni kökler, yeni denklem

x2−3x−2=0x^2 - 3x - 2 = 0 denkleminin kökleri x1x_1 ve x2x_2‘dir. Kökleri 2x1+12x_1 + 1 ve 2x2+12x_2 + 1 olan ikinci dereceden bir denklem yaz.

Eski denklemden toplam ve çarpımı oku: x1+x2=3x_1 + x_2 = 3, x1x2=−2x_1 x_2 = -2. Kökleri bulmaya gerek yok; yeni denklem için yalnızca yeni toplam ve yeni çarpım lazım.

Yeni toplam: (2x1+1)+(2x2+1)=2(x1+x2)+2=2⋅3+2=8(2x_1 + 1) + (2x_2 + 1) = 2(x_1 + x_2) + 2 = 2 \cdot 3 + 2 = 8.

Yeni çarpım için parantezleri aç; ortadaki terimi unutma:

(2x1+1)(2x2+1)=4x1x2+2(x1+x2)+1=−8+6+1=−1(2x_1 + 1)(2x_2 + 1) = 4x_1x_2 + 2(x_1 + x_2) + 1 = -8 + 6 + 1 = -1

Kalıba yerleştir: x2−(toplam)x+c¸arpım=0x^2 - (\text{toplam})x + \text{çarpım} = 0.

Sonuç

x2−8x−1=0x^2 - 8x - 1 = 0

Kendini dene

Puan yok, deneme sınırsız

Köklerinden biri 1+2i1 + 2i olan, gerçek katsayılı ve baş katsayısı 11 olan ikinci dereceden denklem aşağıdakilerden hangisidir?

Açıklama

Öbür kök eşlenik olan 1−2i1 - 2i‘dir; yani x−1=±2ix - 1 = \pm 2i. İki yanın karesi: (x−1)2=(2i)2=−4(x - 1)^2 = (2i)^2 = -4. Açınca x2−2x+5=0x^2 - 2x + 5 = 0.

Kökleri parametre olan denklemler

Sınav sorularında kökler çoğu kez sayı olarak verilmez; denklemin kendi katsayılarına bağlanır. Yol hep aynıdır: verilen bilgiyi toplam ve çarpım bağıntılarına çevir, iki bilinmeyenli sistemi çöz.

Örnek

zor

Kökler katsayıların kendisi

aa ve bb sıfırdan farklı gerçek sayılardır. x2+ax+b=0x^2 + ax + b = 0 denkleminin kökleri aa ve bb olduğuna göre a−ba - b kaçtır?

Kökler aa ve bb ise kökler toplamı a+ba + b, kökler çarpımı a⋅ba \cdot b‘dir. Bağıntılardan toplam −a-a, çarpım bb olmalı.

Çarpım bağıntısından başla, çünkü tek bilinmeyene iner: a⋅b=ba \cdot b = b. b≠0b \neq 0 olduğundan iki yanı bb‘ye bölebiliriz: a=1a = 1.

Toplam bağıntısı: a+b=−aa + b = -a, yani 1+b=−11 + b = -1 ve b=−2b = -2.

Sağlama: x2+x−2=(x−1)(x+2)=0x^2 + x - 2 = (x - 1)(x + 2) = 0 denkleminin kökleri 11 ve −2-2; gerçekten aa ve bb.

Sonuç

a−b=1−(−2)=3a - b = 1 - (-2) = 3

Problemlerde ikinci dereceden denklem

Alan, hareket ve fiyat problemlerinde iki değişken çarpılınca denklem ikinci dereceden olur. Denklem iki kök verir ama problem her zaman ikisini de kabul etmez: uzunluk negatif olamaz, süre geriye akmaz, yol bahçeden geniş olamaz.

Sahnede 2525 metre yükseklikten yukarı atılan bir top var; yüksekliği h(t)=−5t2+20t+25h(t) = -5t^2 + 20t + 25 metre. Yatay çizgiyi sürgüyle bir HH yüksekliğine getir: top o yükseklikten çıkarken ve inerken iki kez geçer, 4545 metreye yalnızca bir kez değer, daha yukarıya hiç çıkmaz. H=0H = 0 için köklerden biri t=−1t = -1 çıkar; atıştan önceki bu an modelin dışındadır.

Örnek

zor

Yukarı atılan top

Bir binanın çatısından yukarı doğru atılan topun tt saniye sonraki yüksekliği h(t)=−5t2+20t+25h(t) = -5t^2 + 20t + 25 metredir. Top atıldıktan kaç saniye sonra yere düşer ve hangi anlarda 4040 metre yükseklikte bulunur?

Yere düşmek, yüksekliğin sıfır olması demektir: −5t2+20t+25=0-5t^2 + 20t + 25 = 0. Hesap kolaylaşsın diye iki yanı −5-5‘e böl: t2−4t−5=0t^2 - 4t - 5 = 0.

Çarpanlara ayır: (t−5)(t+1)=0(t - 5)(t + 1) = 0, yani t=5t = 5 veya t=−1t = -1. Top t=0t = 0 anında atıldığı için negatif süre anlamsızdır; t=5t = 5 alınır.

4040 metre için −5t2+20t+25=40-5t^2 + 20t + 25 = 40 yaz ve sağ tarafı sıfırla: −5t2+20t−15=0-5t^2 + 20t - 15 = 0, yani t2−4t+3=0t^2 - 4t + 3 = 0.

(t−1)(t−3)=0(t - 1)(t - 3) = 0: t=1t = 1 ve t=3t = 3. İkisi de 00 ile 55 arasında olduğundan ikisi de geçerli: top çıkarken ve inerken 4040 metreden geçer.

Sonuç

Top 55. saniyede yere düşer; 11. ve 33. saniyelerde 4040 metre yüksekliktedir.

Topun yüksekliği: t=−1t = -1 kökü atıştan öncesine düşer, 4040 metreden iki kez geçilir.

Örnek

zor

Bahçenin içindeki yürüyüş yolu

Kenarları 3030 metre ve 2020 metre olan dikdörtgen bir bahçenin içine, kenarlar boyunca her yerde aynı genişlikte bir yürüyüş yolu yapılıyor. Ortada kalan çim alan 375375 metrekare olduğuna göre yolun genişliği kaç metredir?

Yolun genişliğine xx de. Yol her kenarın iki ucundan da yer aldığı için çimin kenarları 30−2x30 - 2x ve 20−2x20 - 2x olur.

Alan koşulunu yaz ve aç:

(30−2x)(20−2x)=375⟹4x2−100x+225=0(30 - 2x)(20 - 2x) = 375 \quad \Longrightarrow \quad 4x^2 - 100x + 225 = 0

Katsayılar büyük; diskriminantla çöz: Δ=1002−4⋅4⋅225=10000−3600=6400\Delta = 100^2 - 4 \cdot 4 \cdot 225 = 10000 - 3600 = 6400 ve Δ=80\sqrt{\Delta} = 80.

x=100±808⟹x=452 veya x=52x = \dfrac{100 \pm 80}{8} \quad \Longrightarrow \quad x = \dfrac{45}{2} \ \text{veya} \ x = \dfrac{5}{2}

İki kök de pozitif ama x=452x = \dfrac{45}{2} olamaz: 20−2x20 - 2x negatif çıkar, yol bahçeye sığmaz. Geçerli kök x=52x = \dfrac{5}{2}; sağlama: 25⋅15=37525 \cdot 15 = 375.

Sonuç

Yolun genişliği 2,52{,}5 metredir.

Yol her kenardan xx kadar yer alır; çimin kenarları 30−2x30 - 2x ve 20−2x20 - 2x olur.

Kendini dene

Puan yok, deneme sınırsız

Ardışık iki pozitif tam sayının çarpımı 132132‘dir. Bu sayılardan küçük olanı kaçtır?

Açıklama

Küçük sayı xx ise x(x+1)=132x(x + 1) = 132, yani x2+x−132=(x+12)(x−11)=0x^2 + x - 132 = (x + 12)(x - 11) = 0. Pozitif kök x=11x = 11; sayılar 1111 ve 1212.

Özet

Bu konudan aklında kalacaklar

  • Denklem: ax2+bx+c=0ax^2 + bx + c = 0, a≠0a \neq 0. Kök, denklemi sağlayan değerdir; verilen kök yerine yazılır.
  • Çarpanlara ayırma: her şeyi bir yana topla, çarpanları ayrı ayrı sıfıra eşitle. İki yanı xx‘e bölme.
  • Tam kare: x2+bxx^2 + bx ifadesine (b2)2\left(\dfrac{b}{2}\right)^2 ekle; karekök alırken ±\pm yaz.
  • Diskriminant: Δ=b2−4ac\Delta = b^2 - 4ac ve x1,2=−b±Δ2ax_{1,2} = \dfrac{-b \pm \sqrt{\Delta}}{2a}. Δ>0\Delta > 0 iki farklı kök, Δ=0\Delta = 0 çakışık kök, Δ<0\Delta < 0 gerçek kök yok.
  • Değişken değiştirme: tekrar eden ifadeye tt de, sonra xx‘e geri dön.
  • Karmaşık sayı: i2=−1i^2 = -1, z=a+ibz = a + ib, eşleniği zˉ=a−ib\bar{z} = a - ib. Δ<0\Delta < 0 iken kökler birbirinin eşleniğidir.
  • Bağıntılar: x1+x2=−bax_1 + x_2 = -\dfrac{b}{a}, x1x2=cax_1 x_2 = \dfrac{c}{a}; kökleri verilen denklem x2−(x1+x2)x+x1x2=0x^2 - (x_1 + x_2)x + x_1x_2 = 0.
  • Problemler: denklemi kur, çöz, bağlama uymayan kökü ele.

Çıkmış Sorular

Sınavda nasıl soruldu?

9 çıkmış soru6 özgün soru

2026 AYTSoru 11

Orta

Diskriminant ve kök bağıntıları

aa negatif bir gerçel sayıdır. ax2−ax−1=0ax^2 - ax - 1 = 0 denkleminde diskriminant, kökler toplamının 1212 katıdır.

Buna göre bu denklemin kökler çarpımı kaçtır?

İpucu

Kökler toplamını hesapla; aa'ya bağlı olmadığını göreceksin. Sonra diskriminantı aa cinsinden yazıp eşitle.

Çözüm

1. Kökler toplamı. −ba-\dfrac{b}{a} kuralında xx'in katsayısı −a-a'dır: −−aa=1-\dfrac{-a}{a} = 1.

2. Diskriminant. Δ=(−a)2−4⋅a⋅(−1)=a2+4a\Delta = (-a)^2 - 4 \cdot a \cdot (-1) = a^2 + 4a.

3. Koşul. Δ=12⋅1\Delta = 12 \cdot 1:

a2+4a−12=0⟹(a+6)(a−2)=0a^2 + 4a - 12 = 0 \quad \Longrightarrow \quad (a + 6)(a - 2) = 0

aa negatif olduğundan a=−6a = -6.

4. Kökler çarpımı. ca=−1−6=16\dfrac{c}{a} = \dfrac{-1}{-6} = \dfrac{1}{6}.

Sağlama: a=−6a = -6 için Δ=36−24=12\Delta = 36 - 24 = 12 ve kökler toplamı 11; 12=12⋅112 = 12 \cdot 1.

Tuzak: a=2a = 2 kökünü almak −12-\dfrac{1}{2} verir; seçeneklerdeki 12\dfrac{1}{2} işareti de karıştıranlar içindir.

Cevap: D

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

2025 AYTSoru 11

Zor

Diskriminant ve çakışık kök

aa ile bb pozitif gerçel sayılardır.

x2+ax+b=0ax2+(b+3)x+a=0\begin{aligned} &x^2 + ax + b = 0 \\ &ax^2 + (b + 3)x + a = 0 \end{aligned}

Bu denklemlerin her birinin çözüm kümesi tek elemanlıdır.

Buna göre a+ba + b toplamının alabileceği farklı değerlerin çarpımı kaçtır?

İpucu

İkinci dereceden bir denklemin çözüm kümesinin tek elemanlı olması, kökün çakışık olması demektir. Her iki denklem için Δ=0\Delta = 0 yaz.

Çözüm

1. Koşulu çevir. a>0a > 0 olduğundan ikinci denklem de ikinci derecedendir. Tek elemanlı çözüm kümesi çakışık kök, yani Δ=0\Delta = 0 demektir.

2. Birinci denklem. a2−4b=0a^2 - 4b = 0, yani b=a24b = \dfrac{a^2}{4}.

3. İkinci denklem. (b+3)2−4⋅a⋅a=0(b + 3)^2 - 4 \cdot a \cdot a = 0, yani (b+3)2=(2a)2(b + 3)^2 = (2a)^2. aa ve bb pozitif olduğundan b+3b + 3 de 2a2a da pozitiftir; b+3=2ab + 3 = 2a.

4. Birleştir. a24+3=2a\dfrac{a^2}{4} + 3 = 2a eşitliğini 44 ile çarp:

a2−8a+12=0⟹(a−2)(a−6)=0a^2 - 8a + 12 = 0 \quad \Longrightarrow \quad (a - 2)(a - 6) = 0

a=2a = 2 için b=1b = 1 ve a+b=3a + b = 3. a=6a = 6 için b=9b = 9 ve a+b=15a + b = 15. İki durumda da aa ve bb pozitiftir.

5. Çarpım. 3⋅15=453 \cdot 15 = 45.

Tuzak: soru aa'nın ya da bb'nin değil, a+ba + b toplamının değerlerinin çarpımını istiyor. 2⋅6=122 \cdot 6 = 12 ya da 1⋅9=91 \cdot 9 = 9 hesaplamak yanlış sonuca götürür.

Cevap: C

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

2024 AYTSoru 10

Orta

Kökleri verilen denklemi yazma

aa ile bb pozitif gerçel sayılardır.

ax2−2x+b=0bx2−3bx+a=0\begin{aligned} &ax^2 - 2x + b = 0 \\ &bx^2 - 3bx + a = 0 \end{aligned}

Bu iki denklemin her birinde kökler toplamı, kökler çarpımından 11 fazladır.

Buna göre kökleri aa ve bb olan ikinci dereceden denklem aşağıdakilerden hangisi olabilir?

İpucu

Her denklem için "toplam = çarpım + 1" eşitliğini katsayılarla yaz; iki eşitlikten aa ve bb çıkar. Sonra x2−(a+b)x+ab=0x^2 - (a + b)x + ab = 0 kalıbını kullan.

Çözüm

1. Birinci denklem. Toplam 2a\dfrac{2}{a}, çarpım ba\dfrac{b}{a}:

2a=ba+1⟹2=b+a\dfrac{2}{a} = \dfrac{b}{a} + 1 \quad \Longrightarrow \quad 2 = b + a

2. İkinci denklem. Toplam 3bb=3\dfrac{3b}{b} = 3, çarpım ab\dfrac{a}{b}:

3=ab+1⟹a=2b3 = \dfrac{a}{b} + 1 \quad \Longrightarrow \quad a = 2b

3. aa ve bb. 2b+b=22b + b = 2 olduğundan b=23b = \dfrac{2}{3} ve a=43a = \dfrac{4}{3}. Buradan a+b=2a + b = 2 ve a⋅b=89a \cdot b = \dfrac{8}{9}.

4. Denklemi yaz. Kökleri aa ve bb olan denklem

x2−2x+89=0x^2 - 2x + \dfrac{8}{9} = 0

olur. Seçeneklerde baş katsayı 99 olduğundan iki yan 99 ile çarpılır: 9x2−18x+8=09x^2 - 18x + 8 = 0.

Tuzak: B ve C seçenekleri toplam ile çarpımın yerini ya da değerini karıştıranlar içindir. xx'in katsayısı −9(a+b)=−18-9(a + b) = -18, sabit terim 9ab=89ab = 8 olmalı.

Cevap: E

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

2023 AYTSoru 20

Kolay

Problemlerde ikinci dereceden denklem

Ahmet Amca'nın tarlası dikdörtgen biçimindedir ve kenar uzunlukları x+20x + 20 metre ile 2x+302x + 30 metredir. Ahmet Amca bu tarlanın, şekilde gösterildiği gibi bir kenarı xx metre olan kare biçimindeki bölümüne ayçiçeği ekmiştir.

Tarlanın ayçiçeği ekilmeyen bölümünün alanı 1400 metrekare olduğuna göre tarlanın tamamının çevresi kaç metredir?

Çözüm

1. Alanları yaz. Tarlanın alanı (x+20)(2x+30)(x + 20)(2x + 30), ayçiçeği ekili karenin alanı x2x^2'dir. Farkları 14001400:

(x+20)(2x+30)−x2=1400(x + 20)(2x + 30) - x^2 = 1400

2. Aç ve düzenle. (x+20)(2x+30)=2x2+70x+600(x + 20)(2x + 30) = 2x^2 + 70x + 600 olduğundan

x2+70x+600=1400⟹x2+70x−800=0x^2 + 70x + 600 = 1400 \quad \Longrightarrow \quad x^2 + 70x - 800 = 0

3. Çarpanlara ayır. Çarpımı −800-800, toplamı 7070 olan sayılar 8080 ve −10-10: (x+80)(x−10)=0(x + 80)(x - 10) = 0. Uzunluk negatif olamayacağından x=10x = 10.

4. Çevre. Kenarlar x+20=30x + 20 = 30 metre ve 2x+30=502x + 30 = 50 metre:

2⋅(30+50)=1602 \cdot (30 + 50) = 160

Sağlama: 30⋅50−102=1500−100=140030 \cdot 50 - 10^2 = 1500 - 100 = 1400.

Cevap: C

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

2022 AYTSoru 10

Kolay

Kökler toplamı ve çarpımı

aa ile bb gerçel sayılardır.

x2−2x+a=0x2−x+b=0\begin{aligned} &x^2 - 2x + a = 0 \\ &x^2 - x + b = 0 \end{aligned}

Birinci denklemin kökler toplamı, ikinci denklemin köklerinden biridir. İkinci denklemin kökler çarpımı da birinci denklemin köklerinden biridir.

Buna göre a+ba + b toplamı kaçtır?

Çözüm

1. Birinci denklemin kökler toplamı. −ba-\dfrac{b}{a} kuralıyla −−21=2-\dfrac{-2}{1} = 2. Bu sayı aa'ya bağlı değil.

2. 22, ikinci denklemin köküdür. Yerine yaz: 22−2+b=02^2 - 2 + b = 0, yani b=−2b = -2.

3. İkinci denklemin kökler çarpımı. ca\dfrac{c}{a} kuralıyla b=−2b = -2.

4. −2-2, birinci denklemin köküdür. Yerine yaz: (−2)2−2⋅(−2)+a=0(-2)^2 - 2 \cdot (-2) + a = 0, yani 4+4+a=04 + 4 + a = 0 ve a=−8a = -8.

a+b=−8+(−2)=−10a + b = -8 + (-2) = -10

Sağlama: x2−2x−8=(x−4)(x+2)x^2 - 2x - 8 = (x - 4)(x + 2) ve x2−x−2=(x−2)(x+1)x^2 - x - 2 = (x - 2)(x + 1); birincinin kökleri arasında −2-2, ikincinin kökleri arasında 22 var.

Cevap: D

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

2021 AYTSoru 9

Orta

Diskriminant

x2−2x+c=0x^2 - 2x + c = 0

denkleminin diskriminantı, aynı denklemin köklerinden birine eşittir.

Buna göre cc gerçel sayısının alabileceği değerlerin çarpımı kaçtır?

İpucu

Diskriminantı cc cinsinden yaz ve denklemde xx yerine koy. Çıkan denklem cc'ye göre ikinci derecedendir; cc değerlerini tek tek bulman gerekmez.

Çözüm

1. Diskriminant. Δ=(−2)2−4c=4−4c\Delta = (-2)^2 - 4c = 4 - 4c.

2. Kök denklemi sağlar. xx yerine Δ\Delta yazılır: Δ2−2Δ+c=0\Delta^2 - 2\Delta + c = 0.

(4−4c)2−2(4−4c)+c=0(4 - 4c)^2 - 2(4 - 4c) + c = 0

16−32c+16c2−8+8c+c=0⟹16c2−23c+8=016 - 32c + 16c^2 - 8 + 8c + c = 0 \quad \Longrightarrow \quad 16c^2 - 23c + 8 = 0

3. Değerlerin çarpımı. Bu, cc'ye göre ikinci dereceden bir denklemdir. Diskriminantı 232−4⋅16⋅8=529−512=1723^2 - 4 \cdot 16 \cdot 8 = 529 - 512 = 17 pozitif olduğundan iki farklı gerçel cc değeri vardır. Çarpımları kökler çarpımıdır:

816=12\dfrac{8}{16} = \dfrac{1}{2}

Tuzak: cc değerlerini kök formülüyle bulmaya çalışmak (17\sqrt{17} çıkar). Soru yalnızca çarpımı istiyor; bağıntı yeter.

Cevap: D

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

2020 AYTSoru 18

Orta

Kökler toplamı ve çarpımı

aa ile bb pozitif gerçel sayılardır.

2ax2−5bx+8b=02ax^2 - 5bx + 8b = 0

denkleminin kökleri aa ve bb sayılarıdır.

Buna göre a+ba + b toplamı kaçtır?

İpucu

Baş katsayı 2a2a; toplam ve çarpım bağıntılarında ona bölmeyi unutma. Çarpım bağıntısı tek bilinmeyene iner, oradan başla.

Çözüm

1. Bağıntıları yaz. Baş katsayı 2a2a, xx'in katsayısı −5b-5b, sabit terim 8b8b:

a+b=5b2aa⋅b=8b2a=4baa + b = \dfrac{5b}{2a} \qquad a \cdot b = \dfrac{8b}{2a} = \dfrac{4b}{a}

2. Çarpımdan aa. b>0b > 0 olduğundan iki yan bb'ye bölünür: a=4aa = \dfrac{4}{a}, yani a2=4a^2 = 4. aa pozitif olduğundan a=2a = 2.

3. Toplamdan bb. 2+b=5b42 + b = \dfrac{5b}{4} ise 8+4b=5b8 + 4b = 5b ve b=8b = 8.

4. Sağlama. Denklem 4x2−40x+64=04x^2 - 40x + 64 = 0, yani x2−10x+16=(x−2)(x−8)=0x^2 - 10x + 16 = (x - 2)(x - 8) = 0 olur; kökler 22 ve 88.

a+b=10a + b = 10

Tuzak: toplamı 5b5b, çarpımı 8b8b almak. Baş katsayı 11 değil, 2a2a'dır.

Cevap: C

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

2019 AYTSoru 13

Zor

Kökler toplamı ve çarpımı

P(x)P(x); gerçel katsayılı, ikinci dereceden ve baş katsayısı 11 olan bir polinomdur. Bu polinomun birbirinden farklı iki kökü vardır ve bu kökler P(0)P(0) ile P(−1)P(-1) sayılarıdır.

Buna göre P(2)P(2) değeri kaçtır?

İpucu

P(x)=x2+bx+cP(x) = x^2 + bx + c yaz. P(0)P(0) ve P(−1)P(-1) değerlerini bb ile cc cinsinden bul; sonra bu iki sayının toplamını ve çarpımını bağıntılarla eşitle.

Çözüm

1. Polinomu yaz. P(x)=x2+bx+cP(x) = x^2 + bx + c olsun. Kökler:

P(0)=cP(−1)=1−b+cP(0) = c \qquad P(-1) = 1 - b + c

2. Kökler çarpımı. Çarpım cc olmalı: c⋅(1−b+c)=cc \cdot (1 - b + c) = c. Buradan c=0c = 0 ya da 1−b+c=11 - b + c = 1 çıkar.

3. c=0c = 0 olamaz. c=0c = 0 ise kökler toplamı 0+(1−b)=−b0 + (1 - b) = -b olmalıdır; bu 1=01 = 0 verir, çelişki. O hâlde 1−b+c=11 - b + c = 1, yani b=cb = c ve köklerden biri 11'dir.

4. Kökler toplamı. c+1=−b=−cc + 1 = -b = -c olduğundan c=−12c = -\dfrac{1}{2} ve b=−12b = -\dfrac{1}{2}.

P(x)=x2−12x−12P(x) = x^2 - \dfrac{1}{2}x - \dfrac{1}{2}

Sağlama: P(0)=−12P(0) = -\dfrac{1}{2} ve P(−1)=1+12−12=1P(-1) = 1 + \dfrac{1}{2} - \dfrac{1}{2} = 1; bu iki sayının toplamı 12\dfrac{1}{2}, çarpımı −12-\dfrac{1}{2}, yani gerçekten polinomun farklı iki kökü.

5. İstenen değer.

P(2)=4−1−12=52P(2) = 4 - 1 - \dfrac{1}{2} = \dfrac{5}{2}

Tuzak: c⋅(…)=cc \cdot (\ldots) = c eşitliğinde cc'yi incelemeden sadeleştirmek. Burada c=0c = 0 durumu ayrıca elenmelidir.

Cevap: C

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

2018 AYTSoru 14

Orta

Kökü denklemde yerine yazma

mm ile nn, sıfırdan ve birbirinden farklı iki gerçel sayıdır.

x2+(m+1)x+n−m=0x^2 + (m + 1)x + n - m = 0

denkleminin bir kökü m−nm - n sayısına eşittir.

Buna göre nm\dfrac{n}{m} oranı kaçtır?

İpucu

Sabit terim n−mn - m, verilen kök ise m−nm - n. Bu ikisi birbirinin ters işaretlisi; kökler çarpımı sana öbür kökü hemen verir.

Çözüm

1. Öbür kökü bul. Kökler çarpımı ca=n−m\dfrac{c}{a} = n - m'dir. Köklerden biri m−nm - n olduğundan öbür kök x2x_2 için

(m−n)⋅x2=n−m(m - n) \cdot x_2 = n - m

olur. m≠nm \neq n olduğu için iki yan m−nm - n'ye bölünür: x2=−1x_2 = -1.

2. Kökler toplamını kullan. Toplam −ba=−(m+1)-\dfrac{b}{a} = -(m + 1) olmalı:

(m−n)+(−1)=−(m+1)⟹m−n=−m⟹n=2m(m - n) + (-1) = -(m + 1) \quad \Longrightarrow \quad m - n = -m \quad \Longrightarrow \quad n = 2m

3. Oran. m≠0m \neq 0 olduğundan nm=2\dfrac{n}{m} = 2.

Sağlama: m=1m = 1, n=2n = 2 için denklem x2+2x+1=0x^2 + 2x + 1 = 0 olur; kökü −1=m−n-1 = m - n.

İkinci yol: x=m−nx = m - n doğrudan yerine yazılırsa (m−n)(m - n) ortak çarpan çıkar ve (m−n)(2m−n)=0(m - n)(2m - n) = 0 bulunur. Tuzak, m−nm - n çarpanını sıfıra eşitlemektir; soru m≠nm \neq n diyerek bunu yasaklıyor.

Cevap: A

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

Özgün sorular

Özgün soru1

Kolay

Çarpanlara ayırarak çözüm

3x2−10x+3=03x^2 - 10x + 3 = 0

denkleminin büyük kökü, küçük kökünün kaç katıdır?

Çözüm

1. Çarpanlara ayır. 3x2=3x⋅x3x^2 = 3x \cdot x ve 3=(−1)⋅(−3)3 = (-1) \cdot (-3) ile dene: (3x−1)(x−3)(3x - 1)(x - 3). Çapraz çarpımlar −9x-9x ve −x-x; toplamları −10x-10x. Tuttu.

2. Kökler. 3x−1=03x - 1 = 0 ise x=13x = \dfrac{1}{3}; x−3=0x - 3 = 0 ise x=3x = 3.

3. Oran. 3:13=93 : \dfrac{1}{3} = 9.

Sağlama: kökler toplamı 103\dfrac{10}{3}, çarpımı 11; 3+13=1033 + \dfrac{1}{3} = \dfrac{10}{3} ve 3⋅13=13 \cdot \dfrac{1}{3} = 1.

A seçeneği büyük kökün kendisi, E seçeneği kökler toplamıdır.

Cevap: C

Özgün soru2

Kolay

Karmaşık kökler

x2−6x+13=0x^2 - 6x + 13 = 0

denkleminin karmaşık sayılar kümesindeki kökleri aşağıdakilerden hangisidir?

Çözüm

1. Diskriminant. Δ=(−6)2−4⋅1⋅13=36−52=−16\Delta = (-6)^2 - 4 \cdot 1 \cdot 13 = 36 - 52 = -16. Negatif; kökler karmaşık ve birbirinin eşleniği.

2. Formül. Δ\sqrt{\Delta} yerine i16=4ii\sqrt{16} = 4i yazılır:

x1,2=6±4i2=3±2ix_{1,2} = \dfrac{6 \pm 4i}{2} = 3 \pm 2i

Sağlama (tam kare): x2−6x+9=−4x^2 - 6x + 9 = -4, yani (x−3)2=−4(x - 3)^2 = -4 ve x−3=±2ix - 3 = \pm 2i.

A seçeneği sanal kısmı, D seçeneği her iki kısmı da 22'ye bölmeyi unutanlar içindir. B'de −b-b yerine bb alınmıştır. E, Δ\Delta'yı +16+16 sanınca çıkar.

Cevap: C

Özgün soru3

Orta

Değişken değiştirme

(x2−4x)2+9(x2−4x)+20=0(x^2 - 4x)^2 + 9(x^2 - 4x) + 20 = 0

denkleminin gerçek sayılardaki çözüm kümesi kaç elemanlıdır?

İpucu

Tekrar eden x2−4xx^2 - 4x ifadesine tt de. Bulduğun her tt değeri için xx'e geri dön ve o denklemin diskriminantına bak.

Çözüm

1. Değişken değiştir. t=x2−4xt = x^2 - 4x ile denklem t2+9t+20=0t^2 + 9t + 20 = 0 olur: (t+4)(t+5)=0(t + 4)(t + 5) = 0, yani t=−4t = -4 veya t=−5t = -5.

2. t=−4t = -4. x2−4x+4=0x^2 - 4x + 4 = 0, yani (x−2)2=0(x - 2)^2 = 0. Çakışık kök: x=2x = 2.

3. t=−5t = -5. x2−4x+5=0x^2 - 4x + 5 = 0 için Δ=16−20=−4\Delta = 16 - 20 = -4. Negatif; gerçek kök yok.

4. Sonuç. Gerçek sayılardaki çözüm kümesi {2}\{2\}; bir elemanlıdır.

Sağlama: x=2x = 2 için x2−4x=−4x^2 - 4x = -4 ve 16−36+20=016 - 36 + 20 = 0.

Tuzak: tt için iki kök bulup "her biri iki xx verir" diyerek 44 demek. Çakışık kök kümede bir kez yazılır; negatif diskriminant gerçek kök vermez.

Cevap: B

Özgün soru4

Orta

Kökleri verilen denklemi yazma

x2−6x+2=0x^2 - 6x + 2 = 0 denkleminin kökleri x1x_1 ve x2x_2'dir.

Buna göre kökleri x12x_1^2 ve x22x_2^2 olan ikinci dereceden denklem aşağıdakilerden hangisidir?

İpucu

Kökleri bulma. Yeni denklemin kökler toplamı x12+x22x_1^2 + x_2^2, kökler çarpımı (x1x2)2(x_1 x_2)^2; ikisini de eski toplam ve çarpımdan hesapla.

Çözüm

1. Eski bağıntılar. x1+x2=6x_1 + x_2 = 6 ve x1x2=2x_1 x_2 = 2.

2. Yeni toplam.

x12+x22=(x1+x2)2−2x1x2=36−4=32x_1^2 + x_2^2 = (x_1 + x_2)^2 - 2x_1x_2 = 36 - 4 = 32

3. Yeni çarpım. x12⋅x22=(x1x2)2=4x_1^2 \cdot x_2^2 = (x_1x_2)^2 = 4.

4. Denklem. x2−(toplam)x+c¸arpım=0x^2 - (\text{toplam})x + \text{çarpım} = 0 kalıbıyla x2−32x+4=0x^2 - 32x + 4 = 0.

Sağlama: eski kökler 3±73 \pm \sqrt{7}; kareleri 16±6716 \pm 6\sqrt{7}. Toplamları 3232, çarpımları 256−252=4256 - 252 = 4.

A'da −2x1x2-2x_1x_2 unutulmuş, E'de çıkarmak yerine eklenmiş, B'de çarpımın karesi alınmamış, C'de toplamın işareti ters yazılmıştır.

Cevap: D

Özgün soru5

Zor

Problemlerde ikinci dereceden denklem

Dikdörtgen biçimindeki bir kartonun kısa kenarı xx santimetre, uzun kenarı x+6x + 6 santimetredir. Kartonun dört köşesinden şekildeki gibi bir kenarı 22 santimetre olan birer kare kesilip atılıyor; kalan parça kesikli çizgilerden katlanarak üstü açık, dikdörtgenler prizması biçiminde bir kutu yapılıyor.

Kutunun hacmi 110 santimetreküp olduğuna göre kartonun kesilmeden önceki alanı kaç santimetrekaredir?

İpucu

Her kenarın iki ucundan 22 santimetre gider; kutunun taban kenarları x−4x - 4 ve x+2x + 2, yüksekliği 22 olur.

Çözüm

1. Kutunun boyutları. Köşe kareleri her kenardan toplam 44 santimetre götürür. Taban kenarları x−4x - 4 ve (x+6)−4=x+2(x + 6) - 4 = x + 2; yükseklik 22 santimetredir.

2. Hacim denklemi.

2⋅(x−4)(x+2)=110⟹(x−4)(x+2)=552 \cdot (x - 4)(x + 2) = 110 \quad \Longrightarrow \quad (x - 4)(x + 2) = 55

3. Aç ve çöz. x2−2x−8=55x^2 - 2x - 8 = 55, yani x2−2x−63=0x^2 - 2x - 63 = 0. Çarpımı −63-63, toplamı −2-2 olan sayılar −9-9 ve 77:

(x−9)(x+7)=0(x - 9)(x + 7) = 0

Uzunluk negatif olamayacağından x=9x = 9. (Ayrıca x−4>0x - 4 > 0 koşulu da sağlanıyor.)

4. Kartonun alanı. Kenarlar 99 ve 1515 santimetre: 9⋅15=1359 \cdot 15 = 135.

Sağlama: taban 5×115 \times 11, yükseklik 22; hacim 5⋅11⋅2=1105 \cdot 11 \cdot 2 = 110.

Tuzak: sağ taraf sıfır değilken (x−4)(x+2)=55(x - 4)(x + 2) = 55 eşitliğinde çarpanları tek tek 5555'e eşitlemek. Sıfır çarpım özelliği yalnızca sağ taraf 00 iken kullanılır.

Cevap: C

Özgün soru6

Zor

Kökler toplamı ve çarpımı

kk bir gerçek sayıdır.

x2−(k+1)x+k=0x^2 - (k + 1)x + k = 0

denkleminin köklerinden biri öbürünün 33 katıdır.

Buna göre kk'nin alabileceği değerlerin toplamı kaçtır?

İpucu

Denklemi çarpanlara ayırmayı dene: çarpımı kk, toplamı k+1k + 1 olan iki sayı hangileri? Sonra "hangi kök hangisinin 33 katı" sorusunun iki yanıtını da düşün.

Çözüm

1. Kökleri bul. Çarpımı kk, toplamı k+1k + 1 olan sayılar 11 ve kk'dir:

x2−(k+1)x+k=(x−1)(x−k)x^2 - (k + 1)x + k = (x - 1)(x - k)

Kökler 11 ve kk.

2. İki durum. Hangi kökün büyük olduğu söylenmemiş.

  • k=3⋅1k = 3 \cdot 1 ise k=3k = 3.
  • 1=3⋅k1 = 3 \cdot k ise k=13k = \dfrac{1}{3}.

3. Toplam. 3+13=1033 + \dfrac{1}{3} = \dfrac{10}{3}.

Sağlama (bağıntılarla): kökler pp ve 3p3p olsun. 4p=k+14p = k + 1 ve 3p2=k3p^2 = k eşitliklerinden 3(k+1)2=16k3(k + 1)^2 = 16k, yani 3k2−10k+3=03k^2 - 10k + 3 = 0 bulunur; kk değerlerinin toplamı 103\dfrac{10}{3}'tür.

Tuzak: yalnızca k=3k = 3 durumunu görüp C'yi işaretlemek.

Cevap: D