İçeriğe geç
AYT Hazırlık
Dersler

5Konu 5 / 49
Temel Kavramlar

Üslü ve Köklü İfadeler

Tekrarlı çarpmadan üslü ifadeye, karenin kenarından köke geçiyoruz; üs kurallarını, rasyonel üssü, eşlenikle paydayı rasyonel yapmayı, üslü ve köklü denklemleri ve kare almanın getirdiği yabancı kökü öğreniyoruz.

  • 9. sınıf
  • AYT sıklığı
  • 60 dk

LevhaÜslü ve Köklü İfadelerÜslü ve Köklü İfadeler

0,10{,}1 mm kalınlığında bir kâğıdı ikiye katlarsan kalınlık 0,20{,}2 mm, bir daha katlarsan 0,40{,}4 mm olur; nn katlamadan sonra 0,1⋅2n0{,}1 \cdot 2^n mm. Bunu 4242 kez yapabilseydin kâğıt yığını yaklaşık 440 000440\,000 km olur, Ay’ı (384 400384\,400 km) geçerdi. Bu sayfa, bu kadar hızlı büyüyen çarpımları yazmanın ve geri almanın dilini kuruyor: üs ve kök.

Isınma

Başlamadan: asal çarpanlar, kareler, özdeşlik

Puansız. Takıldığın yer olursa ön koşul konuya göz at.

Kendini dene

Puan yok, deneme sınırsız

7272 sayısının asal çarpanlarına ayrılmış biçimi aşağıdakilerden hangisidir?

Açıklama

72=8⋅9=23⋅3272 = 8 \cdot 9 = 2^3 \cdot 3^2. Asal çarpanlara ayırma Sayılar ve Bölünebilme sayfasının konusudur; burada sürekli kullanacağız.

Kendini dene

Puan yok, deneme sınırsız

Karesi 4949 olan gerçek sayılar hangileridir?

Açıklama

72=497^2 = 49 ve (−7)2=49(-7)^2 = 49. Pozitif bir sayının karesi olan iki gerçek sayı vardır; kök işareti bunlardan hangisini seçecek, birazdan göreceğiz.

Kendini dene

Puan yok, deneme sınırsız

(a−b)(a+b)(a - b)(a + b) çarpımı aşağıdakilerden hangisine eşittir?

Açıklama

(a−b)(a+b)=a2+ab−ab−b2=a2−b2(a - b)(a + b) = a^2 + ab - ab - b^2 = a^2 - b^2. Bu iki kare farkı özdeşliği, paydadaki kökten kurtulmanın anahtarı olacak.

Temel

Üs ve kök: tekrarlı çarpma ve geri dönüşü

Üslü ifade

Aynı sayıyı art arda çarpmanın kısa yazımı üslü ifadedir. Kâğıdı 55 kez katlayınca kalınlık 2⋅2⋅2⋅2⋅22 \cdot 2 \cdot 2 \cdot 2 \cdot 2 katına çıkar; bunu 252^5 diye yazarız.

Üs sıfır ya da negatif olursa “sıfır tane çarpan” anlamsız kalır. Tanımı kalıbı bozmadan genişletmek gerekir.

Sahnede 22‘nin kuvvetleri yan yana duruyor. Sağa bir adım atınca değer 22 ile çarpılıyor; sola bir adım atınca 22‘ye bölünüyor. 21=22^1 = 2‘den bir adım sola git: 2÷2=12 \div 2 = 1, demek ki 20=12^0 = 1. Bir adım daha: 2−1=122^{-1} = \dfrac{1}{2}. Taban düğmesiyle 33, 1010 ve 12\dfrac{1}{2} için de dene.

Sağa her adım 22 ile çarpar, sola her adım 22'ye böler; kalıp 202^0 ve negatif üsleri kendiliğinden belirler.

Negatif tabanda işareti üs belirler: çift kuvvet pozitif, tek kuvvet negatif sonuç verir. (−2)4=16(-2)^4 = 16, (−2)3=−8(-2)^3 = -8.

Örnek

kolay

İşaret ve negatif üs

−32+(−3)2+(−2)3+(12)−2-3^2 + (-3)^2 + (-2)^3 + \left(\dfrac{1}{2}\right)^{-2} işleminin sonucu kaçtır?

−32-3^2 ifadesinde üs yalnızca 33‘e aittir, çünkü parantez yok: −32=−(3⋅3)=−9-3^2 = -(3 \cdot 3) = -9.

(−3)2(-3)^2 ifadesinde taban −3-3‘tür ve üs çifttir: (−3)⋅(−3)=9(-3) \cdot (-3) = 9.

(−2)3(-2)^3 ifadesinde üs tek olduğundan sonuç negatiftir: −8-8.

Negatif üs kesri ters çevirir: (12)−2=22=4\left(\dfrac{1}{2}\right)^{-2} = 2^2 = 4.

Sonuç

−9+9−8+4=−4-9 + 9 - 8 + 4 = -4

Kendini dene

Puan yok, deneme sınırsız

(23)−2\left(\dfrac{2}{3}\right)^{-2} ifadesinin değeri kaçtır?

Açıklama

(23)−2=(32)2=94\left(\dfrac{2}{3}\right)^{-2} = \left(\dfrac{3}{2}\right)^{2} = \dfrac{9}{4}.

Üslü ifadelerin özellikleri

Kuralların hepsi tek bir işten çıkar: çarpanları saymak. a3⋅a2a^3 \cdot a^2 çarpımında üç tane aa ile iki tane aa yan yana gelir; toplam beş tane.

Sahnede kesir çizgisinin üstünde mm tane, altında nn tane aa karosu var. Sürgülerle mm ve nn değerlerini değiştir. Üstteki ve alttaki karolar birer birer sadeleşiyor; geriye m−nm - n tane kalıyor. nn, mm‘den büyükse artan karolar paydada kalır: üs negatif olur.

Şimdi karolar bir tablo oluşturuyor: her satırda mm tane aa, toplam nn satır. Tablonun tamamında m⋅nm \cdot n karo var; bu yüzden (am)n=am⋅n(a^m)^n = a^{m \cdot n}. Düğmeyle “yan yana diz” görünümüne geç: aynı mm ve nn için am⋅ana^m \cdot a^n yalnızca m+nm + n karo eder.

Kuvvetin kuvvetinde üsler çarpılır (tablo), kuvvetlerin çarpımında üsler toplanır (sıra).

Örnek

kolay

Tabanları eşitleyerek sadeleştirme

45⋅8−223\dfrac{4^5 \cdot 8^{-2}}{2^3} işleminin sonucu kaçtır?

Kurallar aynı tabanda çalışır; o yüzden her şeyi 22 tabanına çevir: 4=224 = 2^2 ve 8=238 = 2^3.

Kuvvetin kuvvetinde üsler çarpılır: 45=(22)5=2104^5 = (2^2)^5 = 2^{10} ve 8−2=(23)−2=2−68^{-2} = (2^3)^{-2} = 2^{-6}.

Çarpımda üsleri topla, bölümde çıkar: 210+(−6)−3=212^{10 + (-6) - 3} = 2^{1}.

Sonuç

Sonuç 22‘dir.

Kendini dene

Puan yok, deneme sınırsız

35+35+353^5 + 3^5 + 3^5 toplamı aşağıdakilerden hangisine eşittir?

Açıklama

Üç eş terim var: 3⋅35=31⋅35=363 \cdot 3^5 = 3^1 \cdot 3^5 = 3^6.

Karekök

Üs almanın geri dönüşü köktür. Alanı 99 olan karenin kenarı 33‘tür; alanı 22 olan karenin kenarını ise bir tam sayıyla yazamayız. O uzunluğa 2\sqrt{2} deriz.

Sahnedeki karenin alanını sürgüyle değiştir; kenar uzunluğu her an alan\sqrt{\text{alan}} olarak yazılıyor. Alanı 5050 yap ve “böl” düğmesine bas: kare, alanı 22 olan 2525 küçük kareye ayrılıyor. Bir kenar boyunca 55 küçük kare dizili, her birinin kenarı 2\sqrt{2}. Yani 50=52\sqrt{50} = 5\sqrt{2}.

Isınmadaki soruya dönersek: karesi 4949 olan iki sayı var ama 49\sqrt{49} yalnızca 77‘dir. Kök işareti her zaman negatif olmayanı seçer.

Alanı 5050 olan kare 2525 tane 22'lik kareye bölünür: kenar 525\sqrt{2}.

Örnek

kolay

Kök dışına çıkarıp toplama

50+18−8\sqrt{50} + \sqrt{18} - \sqrt{8} işleminin sonucu kaçtır?

Kök içleri farklı göründüğü için doğrudan toplayamayız. Her sayının içindeki en büyük tam kare çarpanı ara: 50=25⋅250 = 25 \cdot 2, 18=9⋅218 = 9 \cdot 2, 8=4⋅28 = 4 \cdot 2.

Tam kareleri kök dışına çıkar, çünkü a2⋅b=ab\sqrt{a^2 \cdot b} = a\sqrt{b}: 50=52\sqrt{50} = 5\sqrt{2}, 18=32\sqrt{18} = 3\sqrt{2}, 8=22\sqrt{8} = 2\sqrt{2}.

Artık kök içleri aynı; katsayıları topla: (5+3−2)2(5 + 3 - 2)\sqrt{2}.

Sonuç

626\sqrt{2}

Kendini dene

Puan yok, deneme sınırsız

x=−3x = -3 için x2\sqrt{x^2} ifadesinin değeri kaçtır?

Açıklama

(−3)2=9=3=∣−3∣\sqrt{(-3)^2} = \sqrt{9} = 3 = \lvert -3 \rvert. Kural: x2=∣x∣\sqrt{x^2} = \lvert x \rvert.

Orta

Rasyonel üs, eşlenik ve denklemler

Kök dereceleri ve rasyonel üs

Hacmi 88 olan küpün ayrıtı 22‘dir, çünkü 23=82^3 = 8. Bu sayıya 88‘in küp kökü denir: 83=2\sqrt[3]{8} = 2. Aynı fikir her derece için geçerlidir.

Peki 2122^{\frac{1}{2}} ne demek? Üs kuralı bozulmasın istersek 212⋅212=21=22^{\frac{1}{2}} \cdot 2^{\frac{1}{2}} = 2^{1} = 2 olmalı. Karesi 22 olan pozitif sayı 2\sqrt{2}‘dir; demek ki 212=22^{\frac{1}{2}} = \sqrt{2}.

Sahnede 11‘den 22‘ye giden tek bir "×2\times 2" adımı var. Sürgüyle bu adımı nn eşit çarpma adımına böl. Her küçük adım aynı kk sayısıyla çarpıyor ve nn adım sonunda 22‘ye varılıyor: kn=2k^n = 2, yani k=2n=21nk = \sqrt[n]{2} = 2^{\frac{1}{n}}. Ara noktalar y=2xy = 2^x eğrisinin üzerine oturuyor.

Yarım adımlar: her biri 2\sqrt{2} ile çarpar, ikisi birlikte 22 ile çarpar.

Örnek

orta

Farklı dereceli kökleri çarpma

43⋅2⋅326\sqrt[3]{4} \cdot \sqrt{2} \cdot \sqrt[6]{32} işleminin sonucu kaçtır?

Kök dereceleri farklı (33, 22, 66); doğrudan çarpamayız. Hepsini 22 tabanında rasyonel üsle yazarsak üs toplama kuralı işi bitirir.

43=223=223\sqrt[3]{4} = \sqrt[3]{2^2} = 2^{\frac{2}{3}}, 2=212\sqrt{2} = 2^{\frac{1}{2}}, 326=256=256\sqrt[6]{32} = \sqrt[6]{2^5} = 2^{\frac{5}{6}}.

Üsleri ortak paydada topla: 23+12+56=4+3+56=2\dfrac{2}{3} + \dfrac{1}{2} + \dfrac{5}{6} = \dfrac{4 + 3 + 5}{6} = 2.

Sonuç

22=42^2 = 4

Rasyonel üs, kök derecesini değiştirmeyi de açıklar: 94=914=(32)14=312=3\sqrt[4]{9} = 9^{\frac{1}{4}} = (3^2)^{\frac{1}{4}} = 3^{\frac{1}{2}} = \sqrt{3}. İç içe köklerde dereceler çarpılır: xnm=x1m⋅n=xm⋅n\sqrt[m]{\sqrt[n]{x}} = x^{\frac{1}{m \cdot n}} = \sqrt[m \cdot n]{x}.

Örnek

orta

Sonlu iç içe kök

333=3k\sqrt{3\sqrt{3\sqrt{3}}} = 3^k olduğuna göre kk kaçtır?

İçten dışa ilerle, çünkü her kök içindeki ifadenin tamamına uygulanır. En içteki: 3=312\sqrt{3} = 3^{\frac{1}{2}}.

Ortadaki kökün içi 3⋅312=3323 \cdot 3^{\frac{1}{2}} = 3^{\frac{3}{2}} olur. Karekök üssü yarıya indirir: (332)12=334\left(3^{\frac{3}{2}}\right)^{\frac{1}{2}} = 3^{\frac{3}{4}}.

En dıştaki kökün içi 3⋅334=3743 \cdot 3^{\frac{3}{4}} = 3^{\frac{7}{4}} olur. Yine yarıya indir: 3783^{\frac{7}{8}}.

Sonuç

k=78k = \dfrac{7}{8}

Kendini dene

Puan yok, deneme sınırsız

27−2327^{-\frac{2}{3}} ifadesinin değeri kaçtır?

Açıklama

2723=(273)2=32=927^{\frac{2}{3}} = \left(\sqrt[3]{27}\right)^2 = 3^2 = 9. Negatif üs tersini aldırır: 27−23=1927^{-\frac{2}{3}} = \dfrac{1}{9}.

Eşlenik ve paydayı rasyonel yapma

Paydada kök varken iki kesri toplamak ya da karşılaştırmak zordur. Paydadaki kökü yok etmeye paydayı rasyonel yapma denir. Tek terimli paydada kesri kökün kendisiyle genişletirsin: 63=633=23\dfrac{6}{\sqrt{3}} = \dfrac{6\sqrt{3}}{3} = 2\sqrt{3}.

Payda a+b\sqrt{a} + \sqrt{b} gibi iki terimliyse kendisiyle çarpmak kökü yok etmez. Bunun yerine iki kare farkı özdeşliğini kullanırız.

Sahnede kenarı a\sqrt{a} olan kareden kenarı b\sqrt{b} olan köşe karesi kesilmiş; kalan L biçimli bölgenin alanı a−ba - b. “Yeniden diz” düğmesine bas: üstteki parça dönüp sağa yerleşiyor ve bölge, kenarları a+b\sqrt{a} + \sqrt{b} ile a−b\sqrt{a} - \sqrt{b} olan bir dikdörtgene dönüşüyor. Alan değişmedi; çarpım a−ba - b.

Aynı iki parça, iki farklı diziliş: (a+b)(a−b)=a−b(\sqrt{a} + \sqrt{b})(\sqrt{a} - \sqrt{b}) = a - b.

Örnek

orta

Çiçek tarhının çevresi

Dikdörtgen biçimindeki bir çiçek tarhının alanı 1212 m², kısa kenarı (7−1)(\sqrt{7} - 1) m’dir. Tarhın çevresi kaç metredir?

Uzun kenar, alanın kısa kenara bölümüdür: 127−1\dfrac{12}{\sqrt{7} - 1}. Bu hâliyle kısa kenarla toplayamayız; önce paydayı rasyonel yapmalıyız.

Payı ve paydayı paydanın eşleniği 7+1\sqrt{7} + 1 ile çarp. Payda iki kare farkı olur: (7)2−12=6(\sqrt{7})^2 - 1^2 = 6.

127−1⋅7+17+1=12(7+1)6=27+2\dfrac{12}{\sqrt{7} - 1} \cdot \dfrac{\sqrt{7} + 1}{\sqrt{7} + 1} = \dfrac{12(\sqrt{7} + 1)}{6} = 2\sqrt{7} + 2

Çevre, iki kenarın toplamının iki katıdır: 2⋅[(7−1)+(27+2)]=2⋅(37+1)2 \cdot \left[(\sqrt{7} - 1) + (2\sqrt{7} + 2)\right] = 2 \cdot (3\sqrt{7} + 1).

Sonuç

Çevre (67+2)(6\sqrt{7} + 2) metredir.

Kendini dene

Puan yok, deneme sınırsız

42\dfrac{4}{\sqrt{2}} ifadesi aşağıdakilerden hangisine eşittir?

Açıklama

Kesri 2\sqrt{2} ile genişlet: 422⋅2=422=22\dfrac{4\sqrt{2}}{\sqrt{2} \cdot \sqrt{2}} = \dfrac{4\sqrt{2}}{2} = 2\sqrt{2}.

Üslü denklemler

Bilinmeyen üsteyse denklem üslü denklemdir. Çözümün dayandığı gözlem şu: 22‘nin farklı kuvvetleri farklı değerler verir. 2x=82^x = 8 ise xx yalnızca 33 olabilir.

Sahnede y=2xy = 2^x eğrisi ve yatay bir hedef çizgisi var. Çizgiyi 88 hizasına getir: eğriyi tek bir noktada, x=3x = 3‘te kesiyor. Hangi yüksekliği seçersen seç kesişim tektir; bu yüzden tabanlar eşitken üsler de eşit olmak zorunda. Tabanı 11 yap: eğri yatay çizgiye dönüşür ve her xx aynı değeri verir.

Demek ki ilk iş, iki tarafı aynı tabanın kuvveti olarak yazmaktır.

Örnek

orta

İki bakteri kültürü

Bir laboratuvarda A kültüründeki bakteri sayısı her saat 44 katına, B kültüründeki bakteri sayısı her saat 88 katına çıkıyor. Başlangıçta A kültüründe 2152^{15}, B kültüründe 262^{6} bakteri vardır. Kaç saat sonra iki kültürdeki bakteri sayıları eşit olur?

tt saat sonra A kültüründe 215⋅4t2^{15} \cdot 4^t, B kültüründe 26⋅8t2^{6} \cdot 8^t bakteri olur, çünkü her saat aynı sayıyla çarpılıyor.

Eşitliği kur ve tabanları 22 yap: 4t=22t4^t = 2^{2t}, 8t=23t8^t = 2^{3t}.

215+2t=26+3t2^{15 + 2t} = 2^{6 + 3t}

Tabanlar eşit ve 22; o hâlde üsler eşittir: 15+2t=6+3t15 + 2t = 6 + 3t, buradan t=9t = 9.

Sonuç

99 saat sonra. Sağlama: iki kültürde de 2332^{33} bakteri olur.

Denklemde toplama ya da çıkarma varsa üsleri doğrudan eşitleyemezsin. Önce en küçük üslü terimi ortak çarpan parantezine al.

Örnek

orta

Toplamı çarpıma çevirme

2x+2+2x−2x−1=722^{x+2} + 2^{x} - 2^{x-1} = 72 denklemini sağlayan xx kaçtır?

Üç terimde de 22‘nin bir kuvveti var; en küçüğü 2x−12^{x-1}. Diğerlerini onun cinsinden yaz: 2x+2=2x−1⋅232^{x+2} = 2^{x-1} \cdot 2^3 ve 2x=2x−1⋅212^{x} = 2^{x-1} \cdot 2^1.

Ortak çarpan parantezine al:

2x−1⋅(8+2−1)=72⇒2x−1⋅9=722^{x-1} \cdot (8 + 2 - 1) = 72 \quad \Rightarrow \quad 2^{x-1} \cdot 9 = 72

2x−1=8=232^{x-1} = 8 = 2^3. Tabanlar eşit olduğundan x−1=3x - 1 = 3.

Sonuç

x=4x = 4. Sağlama: 64+16−8=7264 + 16 - 8 = 72.

Kendini dene

Puan yok, deneme sınırsız

5x−2=15^{x-2} = 1 denklemini sağlayan xx kaçtır?

Açıklama

1=501 = 5^0 olduğundan 5x−2=505^{x-2} = 5^0, yani x−2=0x - 2 = 0 ve x=2x = 2.

Köklü denklemler

Bilinmeyen kök içindeyse denklem köklü denklemdir. Kökten kurtulmanın yolu kare almaktır; ancak kare almak bilgi kaybettirir. x=−3x = -3 ile x=3x = 3 farklı sayılardır ama kareleri aynıdır.

Sahnede y=xy = \sqrt{x} eğrisi ile y=x−cy = x - c doğrusu var; denklemin kökü ikisinin kesiştiği yerdir. “Kare al” düğmesine bas: kesikli y=−xy = -\sqrt{x} kolu da beliriyor, çünkü kare alınmış denklem iki kolu ayırt edemez. Doğrunun kesikli kolu kestiği nokta yabancı köktür. Sürgüyle cc değerini değiştir ve yabancı kökün ne zaman ortaya çıktığını izle.

x=x−2\sqrt{x} = x - 2 denklemi: x=4x = 4 gerçek kök, x=1x = 1 kare almanın getirdiği yabancı kök.

Örnek

orta

Kare alma ve sağlama

x+3=x−3\sqrt{x + 3} = x - 3 denkleminin çözüm kümesini bul.

Kök zaten yalnız. İki tarafın karesini al; sağ tarafta tam kare açılımı gelir: x+3=x2−6x+9x + 3 = x^2 - 6x + 9.

Düzenle ve çarpanlarına ayır: x2−7x+6=0x^2 - 7x + 6 = 0, (x−1)(x−6)=0(x - 1)(x - 6) = 0. Adaylar x=1x = 1 ve x=6x = 6.

x=1x = 1 için sol taraf 4=2\sqrt{4} = 2, sağ taraf 1−3=−21 - 3 = -2. Eşit değil; karekök negatif olamaz. x=1x = 1 yabancı köktür.

x=6x = 6 için sol taraf 9=3\sqrt{9} = 3, sağ taraf 6−3=36 - 3 = 3. Sağlıyor.

Sonuç

Çözüm kümesi {6}\{6\}‘dır.

Kendini dene

Puan yok, deneme sınırsız

x=−3\sqrt{x} = -3 denkleminin gerçek sayılardaki çözüm kümesi nedir?

Açıklama

Karekök hiçbir zaman negatif değildir; sol taraf en az 00 iken sağ taraf −3-3‘tür. Denklemin kökü yoktur. Kare alsaydın çıkan x=9x = 9 yabancı kök olurdu.

İleri

Birleşik sorular, tuzaklar ve bağlamlı problemler

Tabanın yeri sıralamayı değiştirir

Bir sayının kuvvetleri büyüdükçe değer her zaman büyümez. 22‘nin kuvvetleri 2,4,82, 4, 8 diye artar; 12\dfrac{1}{2}‘nin kuvvetleri 12,14,18\dfrac{1}{2}, \dfrac{1}{4}, \dfrac{1}{8} diye azalır. Negatif tabanda ise işaret her adımda değişir.

Sayı doğrusunda xx noktasını sürükle; x2x^2, x3x^3, −x-x ve −1x-\dfrac{1}{x} noktaları onunla birlikte hareket ediyor. xx, −1-1, 00 ve 11 sınırlarından her geçtiğinde noktaların sırası değişiyor. Dört bölgenin her birinde ortadaki noktanın hangisi olduğuna bak; AYT 2025’in 6. sorusu tam olarak bunu soruyor.

Örnek

zor

Farklı dereceli kökleri sıralama

a=2a = \sqrt{2}, b=33b = \sqrt[3]{3} ve c=55c = \sqrt[5]{5} sayılarını küçükten büyüğe sırala.

Sayıları rasyonel üsle yaz: a=212a = 2^{\frac{1}{2}}, b=313b = 3^{\frac{1}{3}}, c=515c = 5^{\frac{1}{5}}. Hem tabanlar hem üsler farklı; doğrudan karşılaştıramayız.

Üçü de pozitif olduğundan aynı pozitif kuvvete yükseltmek sırayı bozmaz. Paydalardan kurtulmak için 22, 33 ve 55‘in en küçük ortak katını seç: 3030.

a30=215=32 768a^{30} = 2^{15} = 32\,768, b30=310=59 049b^{30} = 3^{10} = 59\,049, c30=56=15 625c^{30} = 5^{6} = 15\,625.

15 625<32 768<59 04915\,625 < 32\,768 < 59\,049 olduğundan c30<a30<b30c^{30} < a^{30} < b^{30}.

Sonuç

c<a<bc < a < b, yani 55<2<33\sqrt[5]{5} < \sqrt{2} < \sqrt[3]{3}.

Kendini dene

Puan yok, deneme sınırsız

0<x<10 < x < 1 olduğuna göre aşağıdakilerden hangisi en büyüktür?

Açıklama

x=x12\sqrt{x} = x^{\frac{1}{2}}. Taban 11‘den küçükken üs küçüldükçe değer büyür: x3<x2<x<x12x^3 < x^2 < x < x^{\frac{1}{2}}. x=14x = \dfrac{1}{4} ile dene: 164<116<14<12\dfrac{1}{64} < \dfrac{1}{16} < \dfrac{1}{4} < \dfrac{1}{2}.

Sonucu 1 olan kuvvetler

“Tabanlar eşitse üsler eşittir” kuralı −1-1, 00 ve 11 tabanlarını dışarıda bırakmıştı. Taban da bilinmeyen içeriyorsa bu özel değerleri ayrı ayrı yoklaman gerekir.

Örnek

zor

Tabanı da üssü de değişken olan denklem

(x−2)x+3=1(x - 2)^{x + 3} = 1 denklemini sağlayan xx tam sayılarının toplamı kaçtır?

Bir tam sayı kuvvetinin 11 etmesinin üç yolu vardır; hepsini sırayla dene. Birincisi: taban 11. x−2=1x - 2 = 1 ise x=3x = 3; 16=11^6 = 1 sağlar.

İkincisi: üs 00 ve taban sıfırdan farklı. x+3=0x + 3 = 0 ise x=−3x = -3; taban −5≠0-5 \neq 0 olduğundan (−5)0=1(-5)^0 = 1 sağlar.

Üçüncüsü: taban −1-1 ve üs çift. x−2=−1x - 2 = -1 ise x=1x = 1; üs 1+3=41 + 3 = 4 çifttir, (−1)4=1(-1)^4 = 1 sağlar.

Sonuç

Çözümler 33, −3-3 ve 11; toplamları 11‘dir.

Rasyonel üsle modelleme

Örnek

zor

A4 kâğıdının kenarı

A serisi kâğıtlarda her boyut, bir öncekinin uzun kenarının ortasından ikiye katlanmasıyla elde edilir (A0, A1, A2, A3, A4) ve bütün boyutlarda uzun kenarın kısa kenara oranı 2\sqrt{2}‘dir. A0 kâğıdının alanı 11 m²’dir. A4 kâğıdının uzun kenarı 2k2^k metre olduğuna göre kk kaçtır?

A0’ın kısa kenarına ss de; uzun kenarı s2s\sqrt{2} olur. Alan 11 olduğundan s⋅s2=1s \cdot s\sqrt{2} = 1, yani s2=12=2−12s^2 = \dfrac{1}{\sqrt{2}} = 2^{-\frac{1}{2}}.

ss pozitif olduğundan iki tarafın karekökünü al: s=2−14s = 2^{-\frac{1}{4}}. Uzun kenar s⋅212=2−14+12=214s \cdot 2^{\frac{1}{2}} = 2^{-\frac{1}{4} + \frac{1}{2}} = 2^{\frac{1}{4}} metredir.

Katlayınca eski kısa kenar yeni uzun kenar olur. Kısa kenar, uzun kenarın 2\sqrt{2}‘ye bölümüdür; yani her katlamada uzun kenar 2−122^{-\frac{1}{2}} ile çarpılır.

A0’dan A4’e dört katlama var: 214⋅(2−12)4=214−2=2−742^{\frac{1}{4}} \cdot \left(2^{-\frac{1}{2}}\right)^4 = 2^{\frac{1}{4} - 2} = 2^{-\frac{7}{4}}.

Sonuç

k=−74k = -\dfrac{7}{4}. Bu uzunluk yaklaşık 0,2970{,}297 metredir; elindeki A4 kâğıdının uzun kenarı gerçekten 29,729{,}7 cm’dir.

Eşlenikle zincirleme sadeleşme

Örnek

zor

Teleskopik toplam

11+2+12+3+13+4+…+18+9\dfrac{1}{\sqrt{1} + \sqrt{2}} + \dfrac{1}{\sqrt{2} + \sqrt{3}} + \dfrac{1}{\sqrt{3} + \sqrt{4}} + \ldots + \dfrac{1}{\sqrt{8} + \sqrt{9}} toplamı kaçtır?

Sekiz kesrin paydaları farklı; ortak payda aramak çıkmaz yoldur. Her kesrin paydasını kendi eşleniğiyle rasyonel yapmayı dene.

Genel terim için payda (n+1)2−(n)2=1(\sqrt{n+1})^2 - (\sqrt{n})^2 = 1 olur:

1n+n+1⋅n+1−nn+1−n=n+1−n\dfrac{1}{\sqrt{n} + \sqrt{n+1}} \cdot \dfrac{\sqrt{n+1} - \sqrt{n}}{\sqrt{n+1} - \sqrt{n}} = \sqrt{n+1} - \sqrt{n}

Toplamı bu biçimde yaz: (2−1)+(3−2)+…+(9−8)(\sqrt{2} - \sqrt{1}) + (\sqrt{3} - \sqrt{2}) + \ldots + (\sqrt{9} - \sqrt{8}). Her terimin artısı bir sonrakinin eksisiyle sadeleşir; geriye ilk eksi ve son artı kalır.

Sonuç

9−1=3−1=2\sqrt{9} - \sqrt{1} = 3 - 1 = 2

İki köklü denklem

Örnek

zor

İki kez kare alma

3x+1−x+4=1\sqrt{3x + 1} - \sqrt{x + 4} = 1 denklemini sağlayan xx değerlerinin toplamı kaçtır?

İki kök aynı yandayken kare almak ortaya 2……2\sqrt{\ldots}\sqrt{\ldots} çarpımı çıkarır. Bunun yerine köklerden birini karşıya at: 3x+1=1+x+4\sqrt{3x + 1} = 1 + \sqrt{x + 4}.

Kare al: 3x+1=1+2x+4+x+43x + 1 = 1 + 2\sqrt{x + 4} + x + 4. Kalan kökü yalnız bırak: 2x−4=2x+42x - 4 = 2\sqrt{x + 4}, yani x−2=x+4x - 2 = \sqrt{x + 4}.

Bir kez daha kare al: x2−4x+4=x+4x^2 - 4x + 4 = x + 4, buradan x2−5x=0x^2 - 5x = 0 ve adaylar x=0x = 0, x=5x = 5.

İlk denklemde dene. x=0x = 0: 1−4=−1≠1\sqrt{1} - \sqrt{4} = -1 \neq 1, yabancı kök. x=5x = 5: 16−9=4−3=1\sqrt{16} - \sqrt{9} = 4 - 3 = 1, sağlıyor.

Sonuç

Tek kök x=5x = 5‘tir; istenen toplam 55‘tir.

Özet

Bu konudan aklında kalacaklar

  • ana^n, nn tane aa‘nın çarpımıdır. a≠0a \neq 0 için a0=1a^0 = 1 ve a−n=1ana^{-n} = \dfrac{1}{a^n}. −32=−9-3^2 = -9, (−3)2=9(-3)^2 = 9.
  • am⋅an=am+na^m \cdot a^n = a^{m+n}, aman=am−n\dfrac{a^m}{a^n} = a^{m-n}, (am)n=am⋅n(a^m)^n = a^{m \cdot n}, (ab)n=anbn(ab)^n = a^n b^n. Toplamda üsler toplanmaz; ortak çarpan parantezine alınır.
  • a\sqrt{a} negatif olamaz; x2=∣x∣\sqrt{x^2} = \lvert x \rvert. ab=ab\sqrt{ab} = \sqrt{a}\sqrt{b}, a2b=ab\sqrt{a^2 b} = a\sqrt{b}; kök toplamaya dağılmaz.
  • x>0x > 0 için xmn=xmn\sqrt[n]{x^m} = x^{\frac{m}{n}}. Farklı dereceli kökleri rasyonel üsle yazıp üs kurallarını uygula.
  • Eşlenik: (a+b)(a−b)=a−b(\sqrt{a} + \sqrt{b})(\sqrt{a} - \sqrt{b}) = a - b. Paydayı rasyonel yapmak için eşlenikle genişlet.
  • Üslü denklem: tabanları eşitle, sonra üsleri eşitle (a≠−1,0,1a \neq -1, 0, 1). Sonuç 11 ise taban 11, üs 00, taban −1-1 ve üs çift durumlarını yokla.
  • Köklü denklem: kökü yalnız bırak, kare al, her adayı ilk denklemde dene; sağlamayan yabancı köktür.

Çıkmış Sorular

Sınavda nasıl soruldu?

6 çıkmış soru7 özgün soru

2026 AYTSoru 2

Kolay

Köklü denklemler

xx ve yy gerçel sayıları

x+1=x+72y−2x=y+36\begin{aligned} \sqrt{x} + 1 &= \sqrt{x + 7} \\ 2\sqrt{y} - 2\sqrt{x} &= \sqrt{y + 36} \end{aligned}

eşitliklerini sağlamaktadır.

Buna göre x+yx + y toplamı kaçtır?

Çözüm

1. İlk eşitlikte kare al. Sol tarafta tam kare açılımı gelir:

x+2x+1=x+7⇒2x=6⇒x=3⇒x=9x + 2\sqrt{x} + 1 = x + 7 \Rightarrow 2\sqrt{x} = 6 \Rightarrow \sqrt{x} = 3 \Rightarrow x = 9

Sağlama: 9+1=4=16\sqrt{9} + 1 = 4 = \sqrt{16}.

2. İkinci eşitlikte x=3\sqrt{x} = 3 yaz. 2y−6=y+362\sqrt{y} - 6 = \sqrt{y + 36}. Yazımı kolaylaştırmak için t=yt = \sqrt{y} de (t≥0t \geq 0, y=t2y = t^2) ve kare al:

(2t−6)2=t2+36⇒4t2−24t+36=t2+36⇒3t(t−8)=0(2t - 6)^2 = t^2 + 36 \Rightarrow 4t^2 - 24t + 36 = t^2 + 36 \Rightarrow 3t(t - 8) = 0

Adaylar t=0t = 0 ve t=8t = 8.

3. Adayları ilk hâlinde dene.

  • t=0t = 0: sol taraf −6-6, sağ taraf 36=6\sqrt{36} = 6. Sağlamaz; yabancı kök.
  • t=8t = 8: sol taraf 16−6=1016 - 6 = 10, sağ taraf 64+36=10\sqrt{64 + 36} = 10. Sağlar.

Öyleyse y=64y = 64 ve

x+y=9+64=73x + y = 9 + 64 = 73

Tuzak: t=0t = 0 adayını elemeden y=0y = 0 almak. Kare aldığın her denklemde sağlama yap.

Cevap: A

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

2023 AYTSoru 3

Kolay

Üslü denklemler

xx ve yy birer tam sayıdır ve

23x−1−8x−1=3y+3⋅4x+12^{3x-1} - 8^{x-1} = 3^{y+3} \cdot 4^{x+1}

eşitliğini sağlamaktadır.

Buna göre x⋅yx \cdot y çarpımı kaçtır?

Çözüm

1. Her şeyi asal tabana çevir. 8x−1=(23)x−1=23x−38^{x-1} = (2^3)^{x-1} = 2^{3x-3} ve 4x+1=(22)x+1=22x+24^{x+1} = (2^2)^{x+1} = 2^{2x+2}.

2. Sol tarafı çarpıma çevir. Küçük üslü terim 23x−32^{3x-3}'tür ve 23x−1=23x−3⋅222^{3x-1} = 2^{3x-3} \cdot 2^2:

23x−3⋅(22−1)=31⋅23x−32^{3x-3} \cdot (2^2 - 1) = 3^1 \cdot 2^{3x-3}

3. Asal tabanların üslerini eşitle. 31⋅23x−3=3y+3⋅22x+23^1 \cdot 2^{3x-3} = 3^{y+3} \cdot 2^{2x+2} eşitliğinde xx ve yy tam sayı olduğundan 22'nin ve 33'ün üsleri ayrı ayrı eşittir:

y+3=1⇒y=−23x−3=2x+2⇒x=5y + 3 = 1 \Rightarrow y = -2 \qquad 3x - 3 = 2x + 2 \Rightarrow x = 5

x⋅y=−10x \cdot y = -10

Sağlama: 214−84=16384−4096=122882^{14} - 8^4 = 16384 - 4096 = 12288 ve 31⋅46=3⋅4096=122883^1 \cdot 4^6 = 3 \cdot 4096 = 12288.

Tuzak: parantezden çıkan 33 çarpanını unutmak. Sol tarafta 33'ün üssü 11'dir; y+3=0y + 3 = 0 değil, y+3=1y + 3 = 1 yazılır.

Cevap: A

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

2022 AYTSoru 1

Kolay

Üslü denklemler

aa, bb ve cc pozitif tam sayılardır.

2a+3b=172b+3c=85\begin{aligned} 2^a + 3^b &= 17 \\ 2^b + 3^c &= 85 \end{aligned}

eşitlikleri sağlanmaktadır.

Buna göre a+b+ca + b + c toplamı kaçtır?

Çözüm

Tabanlar farklı olduğu için üsleri eşitleyemeyiz; ama üsler pozitif tam sayı ve sayılar küçük. Olası kuvvetleri denemek yeter.

1. İlk eşitlik. 3b<173^b < 17 olmalı; 3b3^b yalnızca 33 ya da 99 olabilir.

  • 3b=33^b = 3 ise 2a=142^a = 14; 1414, 22'nin kuvveti değildir.
  • 3b=93^b = 9 ise 2a=8=232^a = 8 = 2^3.

Öyleyse a=3a = 3, b=2b = 2.

2. İkinci eşitlik. b=2b = 2 yaz: 22+3c=852^2 + 3^c = 85, 3c=81=343^c = 81 = 3^4, c=4c = 4.

a+b+c=3+2+4=9a + b + c = 3 + 2 + 4 = 9

Sağlama: 8+9=178 + 9 = 17 ve 4+81=854 + 81 = 85.

Cevap: C

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

2021 AYTSoru 1

Kolay

Üslü ifadelerin özellikleri

aa, bb ve cc birbirinden farklı doğal sayılardır.

6a⋅15b9b⋅10c\dfrac{6^a \cdot 15^b}{9^b \cdot 10^c}

ifadesinin değeri bir tam sayıdır.

Buna göre aşağıdaki sıralamalardan hangisi doğrudur?

Çözüm

1. Tabanları asal çarpanlarına ayır. 6=2⋅36 = 2 \cdot 3, 15=3⋅515 = 3 \cdot 5, 9=329 = 3^2, 10=2⋅510 = 2 \cdot 5.

2a⋅3a⋅3b⋅5b32b⋅2c⋅5c\dfrac{2^a \cdot 3^a \cdot 3^b \cdot 5^b}{3^{2b} \cdot 2^c \cdot 5^c}

2. Her asal için üsleri çıkar.

2a−c⋅3a+b−2b⋅5b−c=2a−c⋅3a−b⋅5b−c2^{a-c} \cdot 3^{a+b-2b} \cdot 5^{b-c} = 2^{a-c} \cdot 3^{a-b} \cdot 5^{b-c}

3. Tam sayı olma koşulu. 22, 33 ve 55 farklı asallar olduğundan birinin paydada kalması ötekilerle sadeleşemez. Sonucun tam sayı olması için üç üs de negatif olmamalıdır: a≥ca \geq c, a≥ba \geq b, b≥cb \geq c.

4. Sayılar farklı. Eşitlik durumları düşer: c<b<ac < b < a.

Sağlama: a=2a = 2, b=1b = 1, c=0c = 0 için ifade 36⋅159⋅1=60\dfrac{36 \cdot 15}{9 \cdot 1} = 60 olur.

Cevap: E

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

2020 AYTSoru 3

Kolay

Üslü denklemler

xx ve yy birer tam sayıdır ve

9x−32x−2=2y⋅369^x - 3^{2x-2} = 2^y \cdot 3^6

eşitliğini sağlamaktadır.

Buna göre x+yx + y toplamı kaçtır?

Çözüm

1. Tabanı tek tür yap. 9x=(32)x=32x9^x = (3^2)^x = 3^{2x}. Sol taraf 32x−32x−23^{2x} - 3^{2x-2} olur.

2. Küçük üslü terimi ortak çarpan parantezine al. Fark olduğu için üsleri doğrudan birleştiremeyiz; 32x=32x−2⋅323^{2x} = 3^{2x-2} \cdot 3^2 yazılır:

32x−2⋅(32−1)=32x−2⋅8=23⋅32x−23^{2x-2} \cdot (3^2 - 1) = 3^{2x-2} \cdot 8 = 2^3 \cdot 3^{2x-2}

3. Asal tabanların üslerini eşitle. 23⋅32x−2=2y⋅362^3 \cdot 3^{2x-2} = 2^y \cdot 3^6 eşitliğinde xx ve yy tam sayı olduğundan iki taraf aynı sayının asal çarpanlara ayrılmış biçimidir; 22'nin ve 33'ün üsleri ayrı ayrı eşit olmalıdır:

y=32x−2=6⇒x=4y = 3 \qquad 2x - 2 = 6 \Rightarrow x = 4

x+y=7x + y = 7

Sağlama: 94−36=6561−729=58329^4 - 3^6 = 6561 - 729 = 5832 ve 23⋅36=8⋅729=58322^3 \cdot 3^6 = 8 \cdot 729 = 5832.

Tuzak: 9x−32x−29^x - 3^{2x-2} farkında üsleri çıkarıp 323^2 yazmak. Üsler bölmede çıkarılır, çıkarmada değil.

Cevap: E

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

2020 AYTSoru 12

Orta

Asal sayıların kuvvetleri

aa ve bb asal sayılar olmak üzere, yan yana iki kutudan oluşan iki sembol tanımlanıyor:

  • Üstü çizgili a  b‾\overline{\boxed{a}\;\boxed{b}} sembolü, aa ile bb'nin kuvvetlerinin çarpımı biçiminde yazılabilen en büyük iki basamaklı doğal sayıyı,
  • altı çizgili a  b‾\underline{\boxed{a}\;\boxed{b}} sembolü, aa ile bb'nin kuvvetlerinin çarpımı biçiminde yazılabilen en küçük üç basamaklı doğal sayıyı

gösteriyor. Örnek olarak

3  7‾=34⋅70=813  7‾=31⋅72=147\overline{\boxed{3}\;\boxed{7}} = 3^4 \cdot 7^0 = 81 \qquad \underline{\boxed{3}\;\boxed{7}} = 3^1 \cdot 7^2 = 147

veriliyor.

Buna göre

3  5‾−2  3‾\underline{\boxed{3}\;\boxed{5}} - \overline{\boxed{2}\;\boxed{3}}

işleminin sonucu kaçtır?

İpucu

Örnekteki 707^0 çarpanına dikkat et: üs 00 olabilir. Aradığın sayılara 100100'ün iki yanından, en yakından başlayarak bak.

Çözüm

Örnekte 81=34⋅7081 = 3^4 \cdot 7^0 yazıldığına göre üsler 00 olabilir; aranan sayılar am⋅bna^m \cdot b^n (m,n≥0m, n \geq 0 tam sayı) biçimindedir, yani aa ve bb dışında asal çarpanı yoktur.

1. Altı çizgili 33, 55: en küçük üç basamaklı 3m⋅5n3^m \cdot 5^n. Bu biçimdeki sayıları küçükten büyüğe diz: 1,3,5,9,15,25,27,45,75,81,125,135,…1, 3, 5, 9, 15, 25, 27, 45, 75, 81, 125, 135, \ldots İki basamaklıların sonuncusu 8181'dir; 100100 ile 124124 arasında bu biçimde sayı yoktur. 100100'ü geçen ilk sayı 125=30⋅53125 = 3^0 \cdot 5^3'tür.

2. Üstü çizgili 22, 33: en büyük iki basamaklı 2m⋅3n2^m \cdot 3^n. 9999'dan geriye doğru dene: 99=32⋅1199 = 3^2 \cdot 11, 98=2⋅7298 = 2 \cdot 7^2 olmaz; 9797 asaldır, olmaz; 96=25⋅396 = 2^5 \cdot 3 olur.

125−96=29125 - 96 = 29

Tuzak: üssün en az 11 olması gerektiğini sanıp 33⋅5=1353^3 \cdot 5 = 135 almak; o zaman sonuç 3939 çıkar ve seçeneklerde yoktur. Örnek satırı bunun için verilmiştir.

Cevap: B

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

Özgün sorular

Özgün soru1

Kolay

Köklü ifadelerin özellikleri

75−2712\dfrac{\sqrt{75} - \sqrt{27}}{\sqrt{12}}

işleminin sonucu kaçtır?

Çözüm

Üç sayının da içinde 33 çarpanı ve bir tam kare var: 75=25⋅375 = 25 \cdot 3, 27=9⋅327 = 9 \cdot 3, 12=4⋅312 = 4 \cdot 3.

75=5327=3312=23\sqrt{75} = 5\sqrt{3} \qquad \sqrt{27} = 3\sqrt{3} \qquad \sqrt{12} = 2\sqrt{3}

53−3323=2323=1\dfrac{5\sqrt{3} - 3\sqrt{3}}{2\sqrt{3}} = \dfrac{2\sqrt{3}}{2\sqrt{3}} = 1

Çeldiriciler: 22, paydadaki 12\sqrt{12}'yi 3\sqrt{3} gibi alınca; 232\sqrt{3}, payı bulup paydaya bölmeyi unutunca çıkar. Kök içlerini çıkarıp 48\sqrt{48} yazmak ise kökün çıkarmaya dağılmadığını gözden kaçırmaktır.

Cevap: B

Özgün soru2

Kolay

Rasyonel üs

(827)−23+1634\left(\dfrac{8}{27}\right)^{-\frac{2}{3}} + 16^{\frac{3}{4}}

işleminin sonucu kaçtır?

Çözüm

1. Negatif üs kesri ters çevirir. (827)−23=(278)23\left(\dfrac{8}{27}\right)^{-\frac{2}{3}} = \left(\dfrac{27}{8}\right)^{\frac{2}{3}}.

2. Rasyonel üste payda kök derecesidir. Önce küp kökü al, sonra karesini:

(278)23=(32)2=94\left(\dfrac{27}{8}\right)^{\frac{2}{3}} = \left(\dfrac{3}{2}\right)^{2} = \dfrac{9}{4}

3. İkinci terim. 16=2416 = 2^4 olduğundan 1634=24⋅34=23=816^{\frac{3}{4}} = 2^{4 \cdot \frac{3}{4}} = 2^3 = 8.

94+8=414\dfrac{9}{4} + 8 = \dfrac{41}{4}

Çeldiriciler: kesri ters çevirmeyince 49+8=769\dfrac{4}{9} + 8 = \dfrac{76}{9}; küp kökten sonra kare almayınca 32+8=192\dfrac{3}{2} + 8 = \dfrac{19}{2}; 163416^{\frac{3}{4}} yerine 16⋅34=1216 \cdot \dfrac{3}{4} = 12 yazınca 574\dfrac{57}{4} çıkar.

Cevap: C

Özgün soru3

Orta

Paydayı rasyonel yapma

45−1−45+1\dfrac{4}{\sqrt{5} - 1} - \dfrac{4}{\sqrt{5} + 1}

işleminin sonucu kaçtır?

İpucu

İki paydanın çarpımı iki kare farkıdır. Her kesri kendi paydasının eşleniğiyle genişlet.

Çözüm

(5−1)(5+1)=5−1=4(\sqrt{5} - 1)(\sqrt{5} + 1) = 5 - 1 = 4 olduğundan her iki kesirde de payda eşlenikle çarpılınca 44 olur ve paydaki 44 ile sadeleşir.

45−1=4(5+1)4=5+145+1=4(5−1)4=5−1\dfrac{4}{\sqrt{5} - 1} = \dfrac{4(\sqrt{5} + 1)}{4} = \sqrt{5} + 1 \qquad \dfrac{4}{\sqrt{5} + 1} = \dfrac{4(\sqrt{5} - 1)}{4} = \sqrt{5} - 1

(5+1)−(5−1)=2(\sqrt{5} + 1) - (\sqrt{5} - 1) = 2

Tuzak: ikinci parantezi açarken işareti değiştirmemek. 5+1−5−1=0\sqrt{5} + 1 - \sqrt{5} - 1 = 0 ya da iki kesri toplayıp 252\sqrt{5} bulmak bu hatadan doğar.

Sağlama (yaklaşık): 41,236−43,236≈3,236−1,236=2\dfrac{4}{1{,}236} - \dfrac{4}{3{,}236} \approx 3{,}236 - 1{,}236 = 2.

Cevap: D

Özgün soru4

Orta

Üslü ifadelerin özellikleri

xx bir gerçel sayı olmak üzere 3x=23^x = 2 eşitliği veriliyor.

Buna göre 9x+1+27x9^{x+1} + 27^{x} ifadesinin değeri kaçtır?

İpucu

xx'i bulmaya çalışma. 99 ve 2727'yi 33'ün kuvveti olarak yaz ve her terimde 3x3^x çarpanını ortaya çıkar.

Çözüm

xx bir tam sayı değildir; değerini bulmak gerekmez. İstenen ifadeyi 3x3^x cinsinden yazmak yeter.

1. Birinci terim. 9x+1=9⋅9x=9⋅(32)x=9⋅(3x)2=9⋅22=369^{x+1} = 9 \cdot 9^x = 9 \cdot (3^2)^x = 9 \cdot (3^x)^2 = 9 \cdot 2^2 = 36.

2. İkinci terim. 27x=(33)x=(3x)3=23=827^x = (3^3)^x = (3^x)^3 = 2^3 = 8.

36+8=4436 + 8 = 44

Burada (32)x=32x=(3x)2(3^2)^x = 3^{2x} = (3^x)^2 geçişi kuvvetin kuvveti kuralıdır: üsler çarpıldığı için sıraları değişebilir.

Çeldiriciler: 9x9^x'i 3x3^x ile aynı sayıp 9⋅2=189 \cdot 2 = 18 alınca 18+8=2618 + 8 = 26; 27x27^x'i (3x)2=4(3^x)^2 = 4 diye hesaplayınca 36+4=4036 + 4 = 40; ikinci terimi unutunca 3636 çıkar.

Cevap: E

Özgün soru5

Zor

Köklü denklemler

x+x+2=2\sqrt{x + \sqrt{x + 2}} = 2

denklemini sağlayan xx gerçel sayılarının toplamı kaçtır?

İpucu

Dıştaki kökten kurtulunca içeride bir kök daha kalır; onu yalnız bırakıp bir kez daha kare al. Bulduğun adayları ara adımda da dene.

Çözüm

1. Dış kök. İki taraf da negatif değil; kare al: x+x+2=4x + \sqrt{x + 2} = 4.

2. Kalan kökü yalnız bırak ve kare al. x+2=4−x\sqrt{x + 2} = 4 - x.

x+2=16−8x+x2⇒x2−9x+14=0⇒(x−2)(x−7)=0x + 2 = 16 - 8x + x^2 \Rightarrow x^2 - 9x + 14 = 0 \Rightarrow (x - 2)(x - 7) = 0

Adaylar x=2x = 2 ve x=7x = 7.

3. Sağlama.

  • x=2x = 2: 2+4=4=2\sqrt{2 + \sqrt{4}} = \sqrt{4} = 2. Sağlar.
  • x=7x = 7: 7+9=10≠2\sqrt{7 + \sqrt{9}} = \sqrt{10} \neq 2. Sağlamaz. (Ara adımda da görülür: 9=3\sqrt{9} = 3 iken 4−7=−34 - 7 = -3.)

Tek kök x=2x = 2'dir; istenen toplam 22'dir.

Tuzak: sağlama yapmadan ikinci dereceden denklemin kökler toplamını (99) işaretlemek.

Cevap: A

Özgün soru6

Orta

Rasyonel üs

Piyano akordunda bir oktav 1212 eşit aralığa (yarım ses) bölünür. Bir tuştan bir sonrakine geçildiğinde sesin frekansı her seferinde aynı pozitif sayıyla çarpılır ve 1212 tuş sonra frekans tam 22 katına çıkar.

La sesinin frekansı 440440 Hz olduğuna göre, bu sesten 66 tuş sonraki sesin frekansı kaç Hz'dir?

İpucu

Her tuşta frekans kk ile çarpılıyorsa 1212 tuşta k12k^{12} ile çarpılır. Önce kk'yi rasyonel üsle yaz.

Çözüm

1. Çarpanı bul. Her tuşta frekans kk ile çarpılsın. 1212 tuşta k12=2k^{12} = 2 olur; kk pozitif olduğundan k=2112k = 2^{\frac{1}{12}}.

2. Altı tuş. Frekans k6k^6 ile çarpılır:

k6=(2112)6=2612=212=2k^6 = \left(2^{\frac{1}{12}}\right)^6 = 2^{\frac{6}{12}} = 2^{\frac{1}{2}} = \sqrt{2}

3. Sonuç. 440⋅2440 \cdot \sqrt{2} Hz (yaklaşık 622622 Hz).

Tuzak: 660660, artışı toplama gibi düşünmenin sonucudur (440440 ile 880880'in tam ortası). Oysa her adım aynı sayıyı eklemez, aynı sayıyla çarpar; yarı yolda frekans 22'nin yarısı kadar değil, 2\sqrt{2} katı kadar artar. 26\sqrt[6]{2} seçeneği 612\dfrac{6}{12} yerine 16\dfrac{1}{6} yazınca çıkar.

Cevap: C

Özgün soru7

Zor

Eşlenik

(3+2)10⋅(3−2)8\left(\sqrt{3} + \sqrt{2}\right)^{10} \cdot \left(\sqrt{3} - \sqrt{2}\right)^{8}

işleminin sonucu aşağıdakilerden hangisidir?

İpucu

İki taban birbirinin eşleniğidir; çarpımları çok yalın bir sayıdır. Üsleri eşit olan kısmı ayır.

Çözüm

1. Üsleri eşit olan kısmı ayır. (3+2)10=(3+2)8⋅(3+2)2(\sqrt{3} + \sqrt{2})^{10} = (\sqrt{3} + \sqrt{2})^{8} \cdot (\sqrt{3} + \sqrt{2})^{2}.

2. Aynı üslü çarpanları birleştir. an⋅bn=(a⋅b)na^n \cdot b^n = (a \cdot b)^n kuralıyla

(3+2)8⋅(3−2)8=[(3+2)(3−2)]8=(3−2)8=1(\sqrt{3} + \sqrt{2})^{8} \cdot (\sqrt{3} - \sqrt{2})^{8} = \left[(\sqrt{3} + \sqrt{2})(\sqrt{3} - \sqrt{2})\right]^{8} = (3 - 2)^8 = 1

3. Kalan çarpan. (3+2)2=3+26+2=5+26(\sqrt{3} + \sqrt{2})^2 = 3 + 2\sqrt{6} + 2 = 5 + 2\sqrt{6}.

Sonuç 5+265 + 2\sqrt{6}'dır.

Çeldiriciler: 11, kalan iki çarpanı unutunca; 55, tam kare açılımında ortadaki 2322\sqrt{3}\sqrt{2} terimini atıp (3)2+(2)2(\sqrt{3})^2 + (\sqrt{2})^2 yazınca; 5−265 - 2\sqrt{6}, fazla olan üssü yanlış tabana verince çıkar.

Cevap: B