Bir x doğal sayısının 12'ye bölümünden kalan 5'tir. Buna göre x² + 3x + 2 ifadesinin 6'ya bölümünden kalan kaçtır?
A) 0Merhaba sevgili öğrenciler!
Bu tür kalan problemlerini çözerken, bölme ve kalan ilişkisini matematiksel olarak ifade etmeyi ve modüler aritmetik kurallarını kullanmayı öğreneceğiz. Adım adım ilerleyelim:
Soruda, bir $x$ doğal sayısının 12'ye bölümünden kalanın 5 olduğu belirtiliyor. Bu bilgiyi modüler aritmetik kullanarak şu şekilde yazabiliriz:
$x \equiv 5 \pmod{12}$
Bu ifade, $x$ sayısının 12 ile bölündüğünde 5 kalanını verdiğini gösterir. Yani, $x$ sayısı $12k + 5$ şeklinde bir sayıdır (burada $k$ bir tam sayıdır).
Bizden $x^2 + 3x + 2$ ifadesinin 6'ya bölümünden kalan isteniyor. Elimizdeki bilgi $x \pmod{12}$ şeklindeyken, biz $x \pmod{6}$ bilgisini bulmalıyız. Çünkü 12, 6'nın bir katıdır, bu geçişi kolayca yapabiliriz:
$x \equiv 5 \pmod{12}$ demek, $x = 12k + 5$ demektir.
Şimdi bu ifadeyi 6 modülüne göre inceleyelim:
$x \equiv (12k + 5) \pmod{6}$
$12k$ ifadesi 6'nın bir katı olduğu için, $12k \equiv 0 \pmod{6}$'dır.
O halde, $x \equiv (0 + 5) \pmod{6}$
$x \equiv 5 \pmod{6}$
Yani, $x$ sayısının 6'ya bölümünden kalan 5'tir.
Şimdi $x \equiv 5 \pmod{6}$ bilgisini kullanarak $x^2 + 3x + 2$ ifadesinin 6'ya bölümünden kalanı bulalım. Her $x$ yerine 5 yazıp, her adımı 6 modülüne göre hesaplayabiliriz:
İfade: $x^2 + 3x + 2$
$x \equiv 5 \pmod{6}$ olduğu için:
Şimdi bu kalanları toplayalım:
$(x^2 + 3x + 2) \equiv (1 + 3 + 2) \pmod{6}$
$(1 + 3 + 2) = 6$
Son olarak, $6 \pmod{6}$'yı bulalım:
$6 \pmod{6}$: $6 = 1 \times 6 + 0$, yani $6 \equiv 0 \pmod{6}$
Buna göre, $x^2 + 3x + 2$ ifadesinin 6'ya bölümünden kalan 0'dır.
Cevap A seçeneğidir.