Özel Denklemler

Özel Denklemler

Bir denklem sisteminde bilinmeyen sayısı denklem sayısından fazla ise bu denklem sisteminde özel şartlar ve sınırlamalar altında çözümler istenir.

 

Örnek:

\[\begin{aligned} a +2b + 3c = 14 \\ 4a + 3b + 2c = 16   \end{aligned}\]

denklem sisteminde \( a + b + c \)  toplamının değerini bulalım.

Eşitlikler taraf tarafa toplanırsa,

 

\[\begin{aligned} a +2b + 3c &= 14 \\ + \quad 4a + 3b + 2c &= 16 \\  \hline \\ 5a + 5b + 5c & = 30 \end{aligned}\]

\[ 5(a+b +c) = 30 \Rightarrow  a+ b+ c = 6 \] olarak bulunur.

Soru 22

\[
\begin{aligned}
a- b &=22 \\
b+ c &= 10 \\
c-d&= 8
\end{aligned}
\]

ise \( a-2b-2c+ d  \)  ifadesi kaça eşittir?

\[
\text{A)} 1 \quad
\text{B) } 2  \quad
\text{C) } 3 \quad
\text{D) } 4  \quad
\text{E) } 5
\]

 

Çözüm: 

İkinci ve üçüncü eşitliğin iki yani \(-1 \)  ile çarpıldıktan sonra üç denklem taraf tarafa toplanırsa,

 

\[
\begin{aligned}
a- b &=22 \\
-b- c &=- 10 \\
+ \quad  -c+ d&= -8\\
\hline
a-2b-2c+d &= 4
\end{aligned}
\]

\(\textbf{Cevab: D} \)

 

Soru 23

\[
\begin{aligned}
2a+ b + c =&12 \\
a- b + c= &4 \\
\end{aligned}
\]

ise \( \large \frac{3a+ 2c }{a+ 2b}  \)  ifadesi kaça eşittir?

\[
\text{A)} 1 \quad
\text{B) } 2  \quad
\text{C) } 3 \quad
\text{D) } 4  \quad
\text{E) } 5
\]

 

Çözüm: 

Eşitlikler, taraf tarafa toplanır ve bir de taraf tarafa çıkarılırsa,

 

\[
\begin{aligned}
2a+ b + c =&12 \\
+\quad  a- b + c= &4 \\ \hline \\ 3a+2c = &16
\end{aligned}
\]

 

\[
\begin{aligned}
2a+ b + c =&12 \\
-\quad  a- b + c= &4 \\ \hline \\ a+2b = &8
\end{aligned}
\]

Bulunur. Buna göre

\[ \frac{3a+2c}{a+2b} = \frac{16}{8} = 2  \]

\(\textbf{Cevab: B} \)

Soru 24

\[
\begin{aligned}
a+ b  =&9 \\
b + c= &8 \\ a^2-c^2 = &7
\end{aligned}
\]

ise \(  a+ b+ c   \)  toplamı kaça eşittir?

\[
\text{A)} 8 \quad
\text{B) } 9  \quad
\text{C) } 10 \quad
\text{D) } 11  \quad
\text{E) } 12
\]

 

Çözüm: 

\[ a^2-c^2 = 7 \Rightarrow (a-c ) \cdot  (a+c) = 7 \]

\[
\begin{aligned}
a+ b  =&9 \\
– \quad   b + c= &8 \\ \hline  \\ a-c = 1
\end{aligned}
\]

\[ (a-c ) \cdot  (a+c) = 7 \Rightarrow 1 \cdot  (a+ c ) = 7 \Rightarrow a + c = 7 \]  Bulunur. O halde

\[
\begin{aligned}
a+ b  =&9 \\
b + c= &8 \\ \ + \quad  a+ c = & 7 \\ \hline \\ 2a+ 2b+ 2c= &24
\end{aligned}
\]

\[ 2a+ 2b+ 2c= 24 \Rightarrow 2(a+b+c) = 24  \]

\[ \Rightarrow a+ b+c = 12\]

\(\textbf{Cevab: E} \)

 

Soru 25

\[
\begin{aligned}
2x-3y+ z  =&-1 \\
x-2y+3z =& \;\;\;\; 6 \\
2y-x-2z = &-3
\end{aligned}
\]

ise \( x-y  \)  farkı kaça eşittir?

\[
\text{A)} -1 \quad
\text{B) } 0  \quad
\text{C) } 1 \quad
\text{D) } 2  \quad
\text{E) } 3
\]

 

Çözüm: 

Üçüncü denklemin iki yanını 2 ile çarpıktan sonra, eşitlikler taraf tarafa toplanırsa,

\[
\begin{aligned}
2x-3y+ z  =&-1 \\
x-2y+3z = &\;\; \;\;6 \\
+ \quad 4y-2x-4z =& -6\\
\hline\\
x-y= -1
\end{aligned}
\]

\(\textbf{Cevab: A} \)

 

Soru 26

\[
\begin{aligned}
\frac{a}{bc} = &\;2 \\
\frac{b}{ac}  =& \;6 \\
\frac{c}{ab}  = &\;5
\end{aligned}
\]

ise \( a \cdot  b \cdot  c   \)  çarpımının değeri kaça eşittir?

\[
\text{A)} \frac{1}{25}  \quad
\text{B) } 25 \quad
\text{C) } \frac{1}{30}  \quad
\text{D) } 30  \quad
\text{E) } \frac{1}{40}
\]

 

Çözüm: 

Üç eşitliği taraf tarafa çarpalım.

\[ \frac{a}{bc}  \cdot  \frac{b}{ac}   \cdot \frac{c}{ab} = 2 \cdot  3 \cdot   5    \]

\[ \frac{a\;b\;c}{a^2\; b^2\; c^2 }  =30 \]

\[ \Rightarrow abc = \frac{1}{30}  \]

\(\textbf{Cevab: C} \)

 

Soru 27

\( (x-y-5)a  + (x+y-3)b=0  \) denklemini a ve b nin her reel sayı değeri sağlamaktadır. Buna göre, x kaçtır?

\[
\text{A)} 1 \quad
\text{B) } 2 \quad
\text{C) } 3  \quad
\text{D) } 4  \quad
\text{E) } 5
\]

 

Çözüm: 

Verilen denklemi, \(a \) ve \(b \) nin her reel sayı değeri sağlıyorsa, \(a \) ve \( b \) ile çarpım halinde bulunan ifadeler sıfıra eşit olmalıdır.

\[
\begin{aligned}
x-y-5= &\;0  \\
+ \quad x+y-3 =&\; 0 \\
\hline \\
2x-8=&0
\end{aligned}
\]

\[ 2x-8=0 \Rightarrow x= 4\]

\(\textbf{Cevab: D} \)

 

Soru 28

\[ (x+y-2)^2  + (4x^2-4x+1)^3=0  \] ise \(y\)  kaçtır?

\[
\text{A)} 4 \quad
\text{B) } 3 \quad
\text{C) } \frac{5}{2}   \quad
\text{D) } 2  \quad
\text{E) } \frac{3}{2}
\]

 

Çözüm: 

\[ (x+y-2)^2  + (4x^2-4x+1)^3=0  \]

\[  \Rightarrow (x + y – 2)^2 + \left[(2x – 1)^2\right]^3 = 0  \]

\[  \Rightarrow (x+y-2)^2  + (2x-1)^6=0  \]

Bu eşitlikte

\[  \Rightarrow (x + y – 2)^2 ≥0   \quad  \text{ve } \quad   (2x – 1)^6  ≥ 0  \] olduğundan, bu iki ifadenin toplamının \(0\) olması için 

\[(x + y – 2)^2 =0   \quad  \text{ve } \quad   (2x – 1)^6  = 0 \] olmalıdır. Buradan

\[ x+y-2= 0 \quad  \text{ve } \quad  2x-1=0  \]

\[y= 2-x  \quad  \text{ve } \quad  x= \frac{1}{2}   \]

\[\Rightarrow y= 2 \;- \; \frac{1}{2}  \]

\[\Rightarrow y= \frac{3}{2}  \]

\(\textbf{Cevab: E} \)

Soru 29

\( a, b, c \in Z^+  \)  olmak üzere,

\[\begin{aligned}a + 2b-c = &13 \\ a-b+2c =&7   \end{aligned}\] ise a nın en büyük değeri kaçtır?

\[
\text{A)} 6 \quad
\text{B) } 7 \quad
\text{C) } 8  \quad
\text{D) } 9  \quad
\text{E) } 10
\]

 

Çözüm: 

Daha kolay yorum yapabilmek için denklem sistemindeki bilinmeyen sayısını üçten ikiye düşürelim. Bunun için ikinci denklemin iki yanını 2 ile çarpıp eşitlikleri taraf tarafa toplayalım.

\[\begin{aligned}
a + 2b-c = &13 \\
+ \quad 2a-2b+4c = &14 \\
\hline
3a+3c = 27
\end{aligned}\]
\[ 3a+3c = 27  \Rightarrow  3(a+ c )= 27 \]

\[\Rightarrow  a+c =9  \]

a nın en büyük değerini alması için c nin en küçük değerini alması gerekir. \(a, b \) ve \(c \) pozitif tamsayılar olduğundan \(c = 1 \) seçilirse \(a = 8 \) olur. Bu değerler için her iki denklemden de \(b = 3 \) olarak bulunur.

\(\textbf{Cevab: C} \)

 

Soru 30

\(x, y \) ve \(z  \) birbirinden farklı pozitif tamsayılar olduğuna göre, \(2x + 3y + 4z = 45 \)  denklemini sağlayan en büyük \( y \) değeri kaçtır?

 

\[
\text{A)} 5 \quad
\text{B) } 7 \quad
\text{C) } 9  \quad
\text{D) } 11  \quad
\text{E) } 13
\]

 

Çözüm: 

\(2x + 3y + 4z = 45 \) denkleminde y nin en büyük değerini alması için \(2x+ 4z  \) toplamı en küçük değerini almalıdır. \( z  \)  nin katsayısı  \( x\)   in katsayısından büyük olduğu için \(z  \)  mümkün olduğu kadar küçük seçilmelidir. Bu durumda,

\(  x= 4 , z = 1 \)  seçilirse \[ 2x+3y+4z=45 \Rightarrow  8+3y+4=45\]

\[ \Rightarrow y = 11 \]  olur

\(\textbf{Cevab: D} \)

 

Soru 31

\(x, y \) ve \(z  \) pozitif tamsayılardır.

\[x^2 \;+\; y^2 \;-  \;z^2 \;+ \; 2xy = 100 \] olduguna göre, \(z  \)  nin değeri kaçtır?

 

\[
\text{A)} 24 \quad
\text{B) } 22 \quad
\text{C) } 20  \quad
\text{D) } 18  \quad
\text{E) } 16
\]

 

Çözüm: 

\[  x^2 \;+ \;y^2 \;- \;z^2 \;+ \;2xy\; = \; 100 \Rightarrow (x+ y )^2  \;- \; z^2  =100\] iki kare farkından

\[\Rightarrow (x+y-z) \cdot (x+y+z) =100 \]

burada, \(x+y- z  \) ve  \( x+y+z \)  çarpanları pozitif tam sayı ve \( x+y- z  < x+y+z   \) olduğundan

\[ x+y- z =1, \quad   x+y+z =100 \quad  \text{veya }  \]

\[ x+y- z =2, \quad   x+y+z =50 \quad  \text{veya }  \]

\[ x+y- z =4, \quad   x+y+z =25 \quad  \text{veya }  \]

\[ x+y- z =5, \quad   x+y+z =20 \quad \quad\quad   \]

olabilir. Fakat elde edilen denklem çiftleri \(z  \)  yi bulmak için taraf tarafa çıkarıldığında sadece ikincisinde z nin pozitif tam sayı olduğu görülür. Buna göre,

\[\begin{aligned} x+ y+ z = &50 \\  – \quad   x+y -z = &2 \\ \hline \\ 2z= 48 \Rightarrow z = 24  \end{aligned}\]

\(\textbf{Cevab: A} \)