Bu problemi benzer üçgenler prensibini kullanarak adım adım çözelim.
- Adım 1: Değişkenleri Tanımlama ve Verilen Uzunlukları Belirleme
- A noktasındaki mumun gölgesi D noktasına düşüyor, yani çubuktan sağa doğru 3 birim ($|ED|=3$).
- B noktasındaki mumun gölgesi C noktasına düşüyor, yani çubuktan sola doğru 4 birim ($|EC|=4$).
- $|AC|=1$ birim.
- $|DB|=9$ birim.
- $|AD| = |AC| + |CE| + |ED| = 1 + 4 + 3 = 8$ birim.
- $|BC| = |BD| + |DE| + |EC| = 9 + 3 + 4 = 16$ birim.
- Adım 2: A Mumunun ve Çubuğun Benzer Üçgen İlişkisi
- Adım 3: B Mumunun ve Çubuğun Benzer Üçgen İlişkisi
- Adım 4: Mumların Boy Farkını Kullanarak Çubuğun Boyunu Bulma
- Adım 5: Mumların Boylarını Hesaplama
- Adım 6: Mumların Boyları Toplamını Bulma
Mumların boylarını $h_A$ (A noktasındaki mum) ve $h_B$ (B noktasındaki mum), çubuğun boyunu ise $h_E$ (E noktasındaki çubuk) olarak adlandıralım.
Verilen uzunluklar:
Bu durumda, noktalar arasındaki toplam mesafeler:
A noktasındaki mum ile E noktasındaki çubuk ve D noktası arasında benzer üçgenler oluşur ($\triangle A_{üst}AD \sim \triangle KED$).
Bu benzerlikten dolayı:
$$ \frac{h_A}{h_E} = \frac{|AD|}{|ED|} = \frac{8}{3} $$
Buradan $h_A = \frac{8}{3} h_E$ elde ederiz. (Denklem 1)
B noktasındaki mum ile E noktasındaki çubuk ve C noktası arasında benzer üçgenler oluşur ($\triangle B_{üst}BC \sim \triangle KEC$).
Bu benzerlikten dolayı:
$$ \frac{h_B}{h_E} = \frac{|BC|}{|EC|} = \frac{16}{4} = 4 $$
Buradan $h_B = 4 h_E$ elde ederiz. (Denklem 2)
Soruda mumların boyları farkının 4 birim olduğu verilmiştir. Şekilden $h_B > h_A$ olduğu anlaşılmaktadır.
$$ h_B - h_A = 4 $$
Denklem 1 ve Denklem 2'yi yerine koyarsak:
$$ 4h_E - \frac{8}{3}h_E = 4 $$
Paydaları eşitleyelim:
$$ \frac{12h_E - 8h_E}{3} = 4 $$
$$ \frac{4h_E}{3} = 4 $$
$$ 4h_E = 12 $$
$$ h_E = 3 \text{ birim} $$
$h_E$ değerini kullanarak $h_A$ ve $h_B$ değerlerini bulalım:
$$ h_A = \frac{8}{3} h_E = \frac{8}{3} \times 3 = 8 \text{ birim} $$
$$ h_B = 4 h_E = 4 \times 3 = 12 \text{ birim} $$
Mumların boyları toplamı $h_A + h_B$ istenmektedir:
$$ h_A + h_B = 8 + 12 = 20 \text{ birim} $$
Cevap A seçeneğidir.