Bu soruyu çözmek için, dikdörtgenlerin her saat sonunda nasıl büyüdüğünü matematiksel olarak ifade etmeli ve "eş olma" durumunu doğru yorumlamalıyız.
- Başlangıç Boyutları (t=0):
- M dikdörtgeni: En = 7 cm, Boy = 11 cm
- R dikdörtgeni: En = 8 cm, Boy = 4 cm
- 't' saat sonraki boyutlar:
- M dikdörtgeni:
- En: \(M_{en}(t) = 7 + 2t\) cm (eninden sola doğru 2 cm büyür)
- Boy: \(M_{boy}(t) = 11 + 3t\) cm (boyundan aşağı doğru 3 cm büyür)
- R dikdörtgeni:
- En: \(R_{en}(t) = 8 + 4t\) cm (boyundan sağa doğru 4 cm büyür)
- Boy: \(R_{boy}(t) = 4 + 3t\) cm (eninden aşağı doğru 3 cm büyür)
- "Eş olma" durumunun yorumlanması:
- Boylar eşitlenirse: \(11 + 3t = 4 + 3t \Rightarrow 11 = 4\). Bu imkansızdır.
- 't' saat sonraki alanlar:
- M dikdörtgeni alanı (\(A_M(t)\)):
- R dikdörtgeni alanı (\(A_R(t)\)):
- Alanları eşitleme ve 't' değerini bulma:
- \(2t + 5 = 0 \Rightarrow 2t = -5 \Rightarrow t = -2.5\)
- \(t - 3 = 0 \Rightarrow t = 3\)
- Sonuç:
Eğer dikdörtgenlerin aynı boyutlara (en ve boy) sahip olması bekleniyorsa:
Bu durumda, "eş olurlar" ifadesi dikdörtgenlerin alanlarının eşit olması anlamına gelmelidir.
\(A_M(t) = (7 + 2t)(11 + 3t) = 77 + 21t + 22t + 6t^2 = 6t^2 + 43t + 77\)
\(A_R(t) = (8 + 4t)(4 + 3t) = 32 + 24t + 16t + 12t^2 = 12t^2 + 40t + 32\)
\(A_M(t) = A_R(t)\)
\(6t^2 + 43t + 77 = 12t^2 + 40t + 32\)
Denklemi düzenleyelim:
\(0 = 12t^2 - 6t^2 + 40t - 43t + 32 - 77\)
\(0 = 6t^2 - 3t - 45\)
Denklemi 3 ile sadeleştirelim:
\(0 = 2t^2 - t - 15\)
Bu bir ikinci dereceden denklemdir. Çarpanlara ayırarak veya diskriminant formülü ile çözebiliriz:
\((2t + 5)(t - 3) = 0\)
Buradan iki olası 't' değeri elde ederiz:
Zaman negatif olamayacağı için \(t = 3\) saat doğru cevaptır.
Cevap B seçeneğidir.