Verilen soruyu adım adım, kısa ve öz bir şekilde çözelim:
- 1. Verilen Bilgileri Anlayalım:
- İki adet üçgen biçiminde arsa (I ve II) bulunmaktadır.
- Bu iki arsa, 18 m uzunluğunda ortak bir çit ile ayrılmıştır. Yani, her iki üçgenin de bir kenarı 18 m'dir.
- Üçgenlerin kenar uzunlukları doğal sayıdır.
- Oluşan dörtgenin (iki üçgenin birleşimi) en az bir kenarının uzunluğu çitin uzunluğundan (18 m) fazladır.
- Dörtgenin çevresinin en az kaç m olduğunu bulmamız isteniyor.
- 2. Kenar Uzunluklarını Tanımlayalım:
Ortak çitin uzunluğu \(c = 18\) m'dir.
Birinci üçgenin diğer kenarları \(s_1\) ve \(s_2\), ikinci üçgenin diğer kenarları ise \(s_3\) ve \(s_4\) olsun. Bu \(s_1, s_2, s_3, s_4\) değerleri dörtgenin çevresini oluşturan kenarlardır.
- 3. Üçgen Eşitsizliği Kuralını Uygulayalım:
Bir üçgende herhangi iki kenarın uzunlukları toplamı, üçüncü kenarın uzunluğundan büyük olmalıdır.
- Birinci üçgen için (kenarları \(s_1, s_2, 18\)):
- \(s_1 + s_2 > 18\)
- \(s_1 + 18 > s_2 \implies s_2 < s_1 + 18\)
- \(s_2 + 18 > s_1 \implies s_1 < s_2 + 18\)
- İkinci üçgen için (kenarları \(s_3, s_4, 18\)):
- \(s_3 + s_4 > 18\)
- \(s_3 + 18 > s_4 \implies s_4 < s_3 + 18\)
- \(s_4 + 18 > s_3 \implies s_3 < s_4 + 18\)
- Birinci üçgen için (kenarları \(s_1, s_2, 18\)):
- 4. Minimum Çevreyi Bulmak İçin Koşulları Değerlendirelim:
Dörtgenin çevresi \(P = s_1 + s_2 + s_3 + s_4\)'tür. Bu çevreyi minimum yapmak istiyoruz.
Koşullardan biri, dörtgenin en az bir kenarının 18 m'den uzun olmasıdır. Yani, \(s_1, s_2, s_3, s_4\) kenarlarından en az biri \(> 18\) olmalıdır. Doğal sayı oldukları için bu kenar en az 19 olabilir.
Minimum çevreyi elde etmek için, bu kenarlardan sadece birini 18'den büyük seçip, diğerlerini mümkün olduğunca küçük tutmaya çalışalım.
- Bir kenarı 19 seçelim:
Varsayalım ki \(s_1 = 19\) olsun. Bu, 18'den büyük olma koşulunu sağlar.
- Birinci üçgenin diğer kenarını (\(s_2\)) bulalım:
Kenarlar \(19, s_2, 18\). Üçgen eşitsizliklerini uygulayalım:
- \(19 + s_2 > 18\) (Bu, \(s_2 \ge 1\) için her zaman doğrudur.)
- \(19 + 18 > s_2 \implies 37 > s_2\)
- \(s_2 + 18 > 19 \implies s_2 > 1\)
\(s_2\) bir doğal sayı ve \(1 < s_2 < 37\) olmalıdır. \(s_2\)'yi minimum yapmak için \(s_2 = 2\) seçeriz.
Böylece birinci üçgenin dış kenarları \(s_1 = 19\) ve \(s_2 = 2\) olur. Toplamları \(19 + 2 = 21\).
- İkinci üçgenin kenarlarını (\(s_3, s_4\)) bulalım:
Kenarlar \(s_3, s_4, 18\). \(s_1=19\) ile "en az bir kenar 18'den büyük" koşulunu zaten sağladığımız için, \(s_3\) ve \(s_4\)'ü 18 veya daha küçük seçmeye çalışabiliriz.
Koşul: \(s_3 + s_4 > 18\).
\(s_3\) ve \(s_4\)'ü minimum doğal sayılar olarak seçelim:
- Eğer \(s_3 = 1\) ise, \(1 + s_4 > 18 \implies s_4 > 17\). En küçük doğal sayı \(s_4 = 18\) olur.
Şimdi \(s_3 = 1\) ve \(s_4 = 18\) için üçgen eşitsizliklerini kontrol edelim:
- \(1 + 18 > 18\) (Doğru)
- \(1 + 18 > 18\) (Doğru)
- \(18 + 18 > 1\) (Doğru)
Tüm koşullar sağlanmıştır. İkinci üçgenin dış kenarları \(s_3 = 1\) ve \(s_4 = 18\) olur. Toplamları \(1 + 18 = 19\).
- Bir kenarı 19 seçelim:
- 5. Minimum Çevreyi Hesaplayalım:
Dörtgenin çevresi \(P = s_1 + s_2 + s_3 + s_4 = 19 + 2 + 1 + 18 = 40\) m'dir.
Cevap D seçeneğidir.