Verilen ABCD karesinin alanı $18 + \sqrt{180}$ birimkaredir. Karenin bir kenar uzunluğunu 'a' ile gösterelim.
- 1. Alanı basitleştirme:
- 2. Kenar uzunluğunu bulma:
- 3. Karenin çevresini hesaplama:
- 4. Seçeneklerle karşılaştırma:
Karenin alanı $a^2$ olduğundan,
$$a^2 = 18 + \sqrt{180}$$
Öncelikle $\sqrt{180}$ ifadesini basitleştirelim:
$$\sqrt{180} = \sqrt{36 \times 5} = \sqrt{36} \times \sqrt{5} = 6\sqrt{5}$$
Böylece alan ifadesi şu şekilde olur:
$$a^2 = 18 + 6\sqrt{5}$$
$18 + 6\sqrt{5}$ ifadesini bir tam kare olarak yazmaya çalışalım. $(\sqrt{x} + \sqrt{y})^2 = x + y + 2\sqrt{xy}$ formülünü kullanabiliriz.
Burada $x+y = 18$ ve $2\sqrt{xy} = 6\sqrt{5}$ olmalıdır.
$2\sqrt{xy} = 6\sqrt{5} \implies \sqrt{xy} = 3\sqrt{5} \implies \sqrt{xy} = \sqrt{9 \times 5} = \sqrt{45}$.
Yani $xy = 45$.
Toplamları 18 ve çarpımları 45 olan iki sayı 3 ve 15'tir ($3+15=18$, $3 \times 15=45$).
O halde,
$$18 + 6\sqrt{5} = (\sqrt{3} + \sqrt{15})^2$$
Bu durumda karenin bir kenar uzunluğu 'a' şöyledir:
$$a = \sqrt{(\sqrt{3} + \sqrt{15})^2} = \sqrt{3} + \sqrt{15}$$
Karenin çevresi $4a$ formülüyle bulunur.
Çevre $= 4 \times (\sqrt{3} + \sqrt{15})$
Çevre $= 4\sqrt{3} + 4\sqrt{15}$
Şimdi bulduğumuz sonucu seçeneklerle karşılaştıralım. D seçeneği $4\sqrt{3}(1 + \sqrt{5})$ şeklindedir.
D seçeneğini açarsak:
$$4\sqrt{3}(1 + \sqrt{5}) = 4\sqrt{3} \times 1 + 4\sqrt{3} \times \sqrt{5} = 4\sqrt{3} + 4\sqrt{15}$$
Bu, bulduğumuz çevre değeri ile aynıdır.
Cevap D seçeneğidir.