💡 9. Sınıf Matematik: Üslü ve Köklü Sayılarda İşlemler Çözümlü Örnekler
Üslü ve Köklü Sayılarda İşlemler Çözümlü Örnekler
Aşağıdaki işlemin sonucunu bulunuz:
\( 3 \cdot 2^3 + 5 \cdot 2^3 - 2^3 \)
Bu soruda, aynı tabana ve aynı üsse sahip üslü ifadelerin toplama ve çıkarma işlemlerini uygulayacağız. 💡
Öncelikle \( 2^3 \) ifadesinin değerini hesaplayalım:
- \( 2^3 = 2 \times 2 \times 2 = 8 \)
- \( 3 \cdot 8 + 5 \cdot 8 - 8 \)
- \( 8 \cdot (3 + 5 - 1) \)
- \( 8 \cdot (8 - 1) \)
- \( 8 \cdot 7 \)
- \( 56 \)
✅ Sonuç: İşlemin sonucu 56'dır.
Aşağıdaki işlemin sonucunu üslü biçimde yazınız:
\[ \frac{(2^4)^3 \cdot 4^2}{8^3} \]
Bu soruda, üslü sayılarda çarpma, bölme ve üssün üssü özelliklerini kullanacağız. 📌 Tüm sayıları 2'nin kuvveti olarak yazmak işimizi kolaylaştıracaktır.
- Öncelikle, \( 4 \) ve \( 8 \) sayılarını \( 2 \) tabanında yazalım:
\( 4 = 2^2 \) ve \( 8 = 2^3 \) - Şimdi bu değerleri ana ifadede yerine koyalım:
\[ \frac{(2^4)^3 \cdot (2^2)^2}{(2^3)^3} \] - Üssün üssü kuralını uygulayalım (\( (a^m)^n = a^{m \cdot n} \)):
\( (2^4)^3 = 2^{4 \cdot 3} = 2^{12} \)
\( (2^2)^2 = 2^{2 \cdot 2} = 2^4 \)
\( (2^3)^3 = 2^{3 \cdot 3} = 2^9 \) - İfadeyi yeniden düzenleyelim:
\[ \frac{2^{12} \cdot 2^4}{2^9} \] - Pay kısmındaki çarpma işlemini yapalım (tabanlar aynıysa üsler toplanır):
\( 2^{12} \cdot 2^4 = 2^{12+4} = 2^{16} \) - Şimdi bölme işlemini yapalım (tabanlar aynıysa üsler çıkarılır):
\[ \frac{2^{16}}{2^9} = 2^{16-9} = 2^7 \]
✅ Sonuç: İşlemin sonucu \( 2^7 \) olarak bulunur.
Aşağıdaki köklü ifadeyi \( a\sqrt{b} \) şeklinde yazınız:
\( \sqrt{72} \)
Bir köklü ifadeyi \( a\sqrt{b} \) şeklinde yazmak için, kök içindeki sayının tam kare çarpanlarını bulmamız gerekir. 👉
- \( 72 \) sayısını tam kare çarpanları cinsinden yazmaya çalışalım. \( 72 \) sayısının çarpanları arasında en büyük tam kare sayı \( 36 \) 'dır.
\( 72 = 36 \times 2 \) - Şimdi bu çarpımı kök içine yazalım:
\( \sqrt{72} = \sqrt{36 \times 2} \) - Köklü sayılarda çarpma özelliğini kullanalım (\( \sqrt{x \cdot y} = \sqrt{x} \cdot \sqrt{y} \)):
\( \sqrt{36 \times 2} = \sqrt{36} \cdot \sqrt{2} \) - \( \sqrt{36} \) bir tam kare olduğundan, kök dışına \( 6 \) olarak çıkar:
\( \sqrt{36} = 6 \) - Sonuç olarak ifadeyi \( a\sqrt{b} \) şeklinde yazmış oluruz:
\( 6\sqrt{2} \)
✅ Sonuç: \( \sqrt{72} \) ifadesi \( 6\sqrt{2} \) şeklinde yazılır.
Aşağıdaki işlemin sonucunu bulunuz:
\( 3\sqrt{12} + 2\sqrt{27} - \sqrt{48} \)
Bu soruda, köklü ifadelerde toplama ve çıkarma işlemi yapabilmek için öncelikle tüm kök içlerini aynı hale getirmemiz gerekiyor. 💡 Bunun için her bir köklü ifadeyi \( a\sqrt{b} \) şeklinde yazalım.
- \( 3\sqrt{12} \) için:
\( \sqrt{12} = \sqrt{4 \times 3} = \sqrt{4} \cdot \sqrt{3} = 2\sqrt{3} \)
Dolayısıyla, \( 3\sqrt{12} = 3 \cdot 2\sqrt{3} = 6\sqrt{3} \) - \( 2\sqrt{27} \) için:
\( \sqrt{27} = \sqrt{9 \times 3} = \sqrt{9} \cdot \sqrt{3} = 3\sqrt{3} \)
Dolayısıyla, \( 2\sqrt{27} = 2 \cdot 3\sqrt{3} = 6\sqrt{3} \) - \( \sqrt{48} \) için:
\( \sqrt{48} = \sqrt{16 \times 3} = \sqrt{16} \cdot \sqrt{3} = 4\sqrt{3} \) - Şimdi bu düzenlenmiş ifadeleri ana işlemde yerine yazalım:
\( 6\sqrt{3} + 6\sqrt{3} - 4\sqrt{3} \) - Kök içleri aynı olduğu için katsayıları toplayıp çıkarabiliriz:
\( (6 + 6 - 4)\sqrt{3} \)
\( (12 - 4)\sqrt{3} \)
\( 8\sqrt{3} \)
✅ Sonuç: İşlemin sonucu \( 8\sqrt{3} \)'tür.
Aşağıdaki işlemin sonucunu bulunuz:
\[ \frac{\sqrt{50} \cdot \sqrt{18}}{\sqrt{2}} \]
Bu soruda köklü ifadelerde çarpma ve bölme işlemlerini uygulayacağız. 👉
- Öncelikle pay kısmındaki çarpma işlemini yapalım. Köklü sayılarda çarpma kuralı \( \sqrt{a} \cdot \sqrt{b} = \sqrt{a \cdot b} \) şeklindedir:
\( \sqrt{50} \cdot \sqrt{18} = \sqrt{50 \times 18} = \sqrt{900} \) - Şimdi \( \sqrt{900} \) ifadesinin değerini bulalım. \( 900 \), \( 30 \)'un karesidir.
\( \sqrt{900} = 30 \) - İfade şimdi şu hale geldi:
\[ \frac{30}{\sqrt{2}} \] - Paydada köklü ifade olmasını istemediğimiz için paydayı rasyonel yapalım. Bunun için hem payı hem de paydayı \( \sqrt{2} \) ile çarpalım:
\[ \frac{30}{\sqrt{2}} \cdot \frac{\sqrt{2}}{\sqrt{2}} \] \[ \frac{30\sqrt{2}}{2} \] - Son olarak sadeleştirme işlemini yapalım:
\( \frac{30\sqrt{2}}{2} = 15\sqrt{2} \)
✅ Sonuç: İşlemin sonucu \( 15\sqrt{2} \)'dir.
Bir bakteri türü, her 20 dakikada bir ikiye bölünerek çoğalmaktadır. Başlangıçta 50 bakteri bulunan bir deney tüpünde 2 saat sonunda kaç bakteri olur?
(İpuçları: 1 saat = 60 dakika)
Bu bir üslü sayı problemidir. Bakteri sayısı her 20 dakikada bir ikiye katlandığı için üslü ifade kullanarak çoğalma miktarını hesaplayabiliriz. 🔬
- Öncelikle, toplam sürenin kaç tane 20 dakikalık periyot içerdiğini bulalım:
Toplam süre = 2 saat = \( 2 \times 60 = 120 \) dakika. - Çoğalma periyot sayısı = \( \frac{\text{Toplam Süre}}{\text{Çoğalma Süresi}} = \frac{120}{20} = 6 \) periyot.
- Her periyotta bakteri sayısı 2 katına çıktığı için, 6 periyot sonunda bakteri sayısı \( 2^6 \) katına çıkacaktır.
\( 2^6 = 2 \times 2 \times 2 \times 2 \times 2 \times 2 = 64 \) - Başlangıçta 50 bakteri olduğu için, 2 saat sonunda toplam bakteri sayısı:
\( \text{Başlangıç Bakteri Sayısı} \times \text{Çoğalma Katsayısı} = 50 \times 64 \) - Çarpma işlemini yapalım:
\( 50 \times 64 = 3200 \)
✅ Sonuç: 2 saat sonunda deney tüpünde 3200 bakteri olur.
Kenar uzunlukları \( 4\sqrt{3} \) cm ve \( 2\sqrt{12} \) cm olan dikdörtgen şeklindeki bir masanın alanı kaç \( \text{cm}^2 \)dir?
Dikdörtgenin alanı, kısa kenar uzunluğu ile uzun kenar uzunluğunun çarpımına eşittir. 📐
- Dikdörtgenin kenar uzunlukları:
Kısa kenar = \( 4\sqrt{3} \) cm
Uzun kenar = \( 2\sqrt{12} \) cm - Öncelikle uzun kenarı daha sade bir köklü ifade şeklinde yazalım. \( \sqrt{12} \) ifadesini \( a\sqrt{b} \) şeklinde yazabiliriz:
\( \sqrt{12} = \sqrt{4 \times 3} = \sqrt{4} \cdot \sqrt{3} = 2\sqrt{3} \) - Şimdi uzun kenar uzunluğunu yeniden hesaplayalım:
Uzun kenar = \( 2\sqrt{12} = 2 \cdot (2\sqrt{3}) = 4\sqrt{3} \) cm - Görüyoruz ki, aslında bu bir kareymiş! (Kenar uzunlukları eşit çıktı.) Alanı hesaplamak için iki kenarı çarpalım:
Alan = Kısa kenar \( \times \) Uzun kenar
Alan = \( 4\sqrt{3} \times 4\sqrt{3} \) - Köklü ifadelerde çarpma işlemini yapalım:
Alan = \( (4 \times 4) \times (\sqrt{3} \times \sqrt{3}) \)
Alan = \( 16 \times \sqrt{3 \times 3} \)
Alan = \( 16 \times \sqrt{9} \)
Alan = \( 16 \times 3 \) - Son çarpma işlemini yapalım:
Alan = \( 48 \)
✅ Sonuç: Masanın alanı \( 48 \text{ cm}^2 \)'dir.
Bir emlakçı, her yıl değeri %10 artan bir arsanın 3 yıl sonraki değerini hesaplamak istiyor. Bu durumda üslü sayılar bilgisini nasıl kullanırız?
Bu senaryo, bileşik faiz veya bileşik büyüme prensibiyle çalıştığı için üslü sayılar günlük hayatta karşımıza çıkar. 📈 Arsanın değeri her yıl bir önceki yılın değerine göre arttığı için, artış katlanarak devam eder.
- Başlangıç Değerini Belirleme: Diyelim ki arsanın başlangıçtaki değeri \( A \) olsun.
- Yıllık Artış Oranını Anlama: Değer her yıl %10 artıyorsa, yeni değeri eski değerin \( (1 + 0.10) = 1.10 \) katı olur. Bu, artış çarpanımızdır.
- Üslü İfade Kullanımı:
- 1 yıl sonraki değer: \( A \times (1.10)^1 \)
- 2 yıl sonraki değer: \( A \times (1.10) \times (1.10) = A \times (1.10)^2 \)
- 3 yıl sonraki değer: \( A \times (1.10) \times (1.10) \times (1.10) = A \times (1.10)^3 \)
- Genel Formül: \( n \) yıl sonraki değer için genel formül \( A \times (1 + \text{artış oranı})^n \) şeklinde üslü bir ifadeyle gösterilir.
Bu örnekte, emlakçı 3 yıl sonraki değeri hesaplamak için arsanın başlangıç değerini \( (1.10)^3 \) ile çarpar. \( (1.10)^3 = 1.10 \times 1.10 \times 1.10 = 1.331 \) olduğundan, arsanın değeri 3 yıl sonra başlangıç değerinin 1.331 katına (yani %33.1 artmış) ulaşmış olacaktır. Bu tür hesaplamalar, yatırım getirilerini veya enflasyonun etkisini anlamak için oldukça önemlidir. 💡
\( 3 \cdot 2^3 + 5 \cdot 2^3 - 2^3 \)
Öncelikle \( 2^3 \) ifadesinin değerini hesaplayalım:
- \( 2^3 = 2 \times 2 \times 2 = 8 \)
- \( 3 \cdot 8 + 5 \cdot 8 - 8 \)
- \( 8 \cdot (3 + 5 - 1) \)
- \( 8 \cdot (8 - 1) \)
- \( 8 \cdot 7 \)
- \( 56 \)
✅ Sonuç: İşlemin sonucu 56'dır.
\[ \frac{(2^4)^3 \cdot 4^2}{8^3} \]
- Öncelikle, \( 4 \) ve \( 8 \) sayılarını \( 2 \) tabanında yazalım:
\( 4 = 2^2 \) ve \( 8 = 2^3 \) - Şimdi bu değerleri ana ifadede yerine koyalım:
\[ \frac{(2^4)^3 \cdot (2^2)^2}{(2^3)^3} \] - Üssün üssü kuralını uygulayalım (\( (a^m)^n = a^{m \cdot n} \)):
\( (2^4)^3 = 2^{4 \cdot 3} = 2^{12} \)
\( (2^2)^2 = 2^{2 \cdot 2} = 2^4 \)
\( (2^3)^3 = 2^{3 \cdot 3} = 2^9 \) - İfadeyi yeniden düzenleyelim:
\[ \frac{2^{12} \cdot 2^4}{2^9} \] - Pay kısmındaki çarpma işlemini yapalım (tabanlar aynıysa üsler toplanır):
\( 2^{12} \cdot 2^4 = 2^{12+4} = 2^{16} \) - Şimdi bölme işlemini yapalım (tabanlar aynıysa üsler çıkarılır):
\[ \frac{2^{16}}{2^9} = 2^{16-9} = 2^7 \]
✅ Sonuç: İşlemin sonucu \( 2^7 \) olarak bulunur.
\( \sqrt{72} \)
- \( 72 \) sayısını tam kare çarpanları cinsinden yazmaya çalışalım. \( 72 \) sayısının çarpanları arasında en büyük tam kare sayı \( 36 \) 'dır.
\( 72 = 36 \times 2 \) - Şimdi bu çarpımı kök içine yazalım:
\( \sqrt{72} = \sqrt{36 \times 2} \) - Köklü sayılarda çarpma özelliğini kullanalım (\( \sqrt{x \cdot y} = \sqrt{x} \cdot \sqrt{y} \)):
\( \sqrt{36 \times 2} = \sqrt{36} \cdot \sqrt{2} \) - \( \sqrt{36} \) bir tam kare olduğundan, kök dışına \( 6 \) olarak çıkar:
\( \sqrt{36} = 6 \) - Sonuç olarak ifadeyi \( a\sqrt{b} \) şeklinde yazmış oluruz:
\( 6\sqrt{2} \)
✅ Sonuç: \( \sqrt{72} \) ifadesi \( 6\sqrt{2} \) şeklinde yazılır.
\( 3\sqrt{12} + 2\sqrt{27} - \sqrt{48} \)
- \( 3\sqrt{12} \) için:
\( \sqrt{12} = \sqrt{4 \times 3} = \sqrt{4} \cdot \sqrt{3} = 2\sqrt{3} \)
Dolayısıyla, \( 3\sqrt{12} = 3 \cdot 2\sqrt{3} = 6\sqrt{3} \) - \( 2\sqrt{27} \) için:
\( \sqrt{27} = \sqrt{9 \times 3} = \sqrt{9} \cdot \sqrt{3} = 3\sqrt{3} \)
Dolayısıyla, \( 2\sqrt{27} = 2 \cdot 3\sqrt{3} = 6\sqrt{3} \) - \( \sqrt{48} \) için:
\( \sqrt{48} = \sqrt{16 \times 3} = \sqrt{16} \cdot \sqrt{3} = 4\sqrt{3} \) - Şimdi bu düzenlenmiş ifadeleri ana işlemde yerine yazalım:
\( 6\sqrt{3} + 6\sqrt{3} - 4\sqrt{3} \) - Kök içleri aynı olduğu için katsayıları toplayıp çıkarabiliriz:
\( (6 + 6 - 4)\sqrt{3} \)
\( (12 - 4)\sqrt{3} \)
\( 8\sqrt{3} \)
✅ Sonuç: İşlemin sonucu \( 8\sqrt{3} \)'tür.
\[ \frac{\sqrt{50} \cdot \sqrt{18}}{\sqrt{2}} \]
- Öncelikle pay kısmındaki çarpma işlemini yapalım. Köklü sayılarda çarpma kuralı \( \sqrt{a} \cdot \sqrt{b} = \sqrt{a \cdot b} \) şeklindedir:
\( \sqrt{50} \cdot \sqrt{18} = \sqrt{50 \times 18} = \sqrt{900} \) - Şimdi \( \sqrt{900} \) ifadesinin değerini bulalım. \( 900 \), \( 30 \)'un karesidir.
\( \sqrt{900} = 30 \) - İfade şimdi şu hale geldi:
\[ \frac{30}{\sqrt{2}} \] - Paydada köklü ifade olmasını istemediğimiz için paydayı rasyonel yapalım. Bunun için hem payı hem de paydayı \( \sqrt{2} \) ile çarpalım:
\[ \frac{30}{\sqrt{2}} \cdot \frac{\sqrt{2}}{\sqrt{2}} \] \[ \frac{30\sqrt{2}}{2} \] - Son olarak sadeleştirme işlemini yapalım:
\( \frac{30\sqrt{2}}{2} = 15\sqrt{2} \)
✅ Sonuç: İşlemin sonucu \( 15\sqrt{2} \)'dir.
(İpuçları: 1 saat = 60 dakika)
- Öncelikle, toplam sürenin kaç tane 20 dakikalık periyot içerdiğini bulalım:
Toplam süre = 2 saat = \( 2 \times 60 = 120 \) dakika. - Çoğalma periyot sayısı = \( \frac{\text{Toplam Süre}}{\text{Çoğalma Süresi}} = \frac{120}{20} = 6 \) periyot.
- Her periyotta bakteri sayısı 2 katına çıktığı için, 6 periyot sonunda bakteri sayısı \( 2^6 \) katına çıkacaktır.
\( 2^6 = 2 \times 2 \times 2 \times 2 \times 2 \times 2 = 64 \) - Başlangıçta 50 bakteri olduğu için, 2 saat sonunda toplam bakteri sayısı:
\( \text{Başlangıç Bakteri Sayısı} \times \text{Çoğalma Katsayısı} = 50 \times 64 \) - Çarpma işlemini yapalım:
\( 50 \times 64 = 3200 \)
✅ Sonuç: 2 saat sonunda deney tüpünde 3200 bakteri olur.
- Dikdörtgenin kenar uzunlukları:
Kısa kenar = \( 4\sqrt{3} \) cm
Uzun kenar = \( 2\sqrt{12} \) cm - Öncelikle uzun kenarı daha sade bir köklü ifade şeklinde yazalım. \( \sqrt{12} \) ifadesini \( a\sqrt{b} \) şeklinde yazabiliriz:
\( \sqrt{12} = \sqrt{4 \times 3} = \sqrt{4} \cdot \sqrt{3} = 2\sqrt{3} \) - Şimdi uzun kenar uzunluğunu yeniden hesaplayalım:
Uzun kenar = \( 2\sqrt{12} = 2 \cdot (2\sqrt{3}) = 4\sqrt{3} \) cm - Görüyoruz ki, aslında bu bir kareymiş! (Kenar uzunlukları eşit çıktı.) Alanı hesaplamak için iki kenarı çarpalım:
Alan = Kısa kenar \( \times \) Uzun kenar
Alan = \( 4\sqrt{3} \times 4\sqrt{3} \) - Köklü ifadelerde çarpma işlemini yapalım:
Alan = \( (4 \times 4) \times (\sqrt{3} \times \sqrt{3}) \)
Alan = \( 16 \times \sqrt{3 \times 3} \)
Alan = \( 16 \times \sqrt{9} \)
Alan = \( 16 \times 3 \) - Son çarpma işlemini yapalım:
Alan = \( 48 \)
✅ Sonuç: Masanın alanı \( 48 \text{ cm}^2 \)'dir.
- Başlangıç Değerini Belirleme: Diyelim ki arsanın başlangıçtaki değeri \( A \) olsun.
- Yıllık Artış Oranını Anlama: Değer her yıl %10 artıyorsa, yeni değeri eski değerin \( (1 + 0.10) = 1.10 \) katı olur. Bu, artış çarpanımızdır.
- Üslü İfade Kullanımı:
- 1 yıl sonraki değer: \( A \times (1.10)^1 \)
- 2 yıl sonraki değer: \( A \times (1.10) \times (1.10) = A \times (1.10)^2 \)
- 3 yıl sonraki değer: \( A \times (1.10) \times (1.10) \times (1.10) = A \times (1.10)^3 \)
- Genel Formül: \( n \) yıl sonraki değer için genel formül \( A \times (1 + \text{artış oranı})^n \) şeklinde üslü bir ifadeyle gösterilir.
Bu örnekte, emlakçı 3 yıl sonraki değeri hesaplamak için arsanın başlangıç değerini \( (1.10)^3 \) ile çarpar. \( (1.10)^3 = 1.10 \times 1.10 \times 1.10 = 1.331 \) olduğundan, arsanın değeri 3 yıl sonra başlangıç değerinin 1.331 katına (yani %33.1 artmış) ulaşmış olacaktır. Bu tür hesaplamalar, yatırım getirilerini veya enflasyonun etkisini anlamak için oldukça önemlidir. 💡
İçerik Hazırlanıyor...
Lütfen sayfayı kapatmayın, bu işlem 30-40 saniye sürebilir.