Bir çiftçi, kenar uzunlukları 120 metre ve 150 metre olan dikdörtgen şeklindeki tarlasının etrafına köşelerine de gelecek şekilde eşit aralıklarla ağaç dikecektir. Ağaçlar arasındaki mesafe en fazla kaç metre olabilir?
A) 10Merhaba sevgili öğrencilerim!
Bu problemde, bir tarlanın etrafına eşit aralıklarla ağaç dikme senaryosu üzerinden önemli bir matematiksel kavramı, yani En Büyük Ortak Bölen'i (EBOB) öğreneceğiz. Haydi adım adım bu soruyu çözelim:
Bir çiftçinin dikdörtgen şeklinde bir tarlası var. Bu tarlanın kenar uzunlukları $120$ metre ve $150$ metre. Çiftçi, tarlanın etrafına, köşelerine de gelecek şekilde, eşit aralıklarla ağaç dikecek. Bizden istenen, ağaçlar arasındaki mesafenin en fazla kaç metre olabileceğidir.
Ağaçlar eşit aralıklarla dikileceği ve köşelere de geleceği için, bu mesafe hem $120$ metrelik kenarı hem de $150$ metrelik kenarı tam bölmelidir. Yani, bu mesafe $120$ ve $150$ sayılarının ortak bir böleni olmalıdır. "En fazla" kelimesi ise bize bu ortak bölenlerin en büyüğünü, yani En Büyük Ortak Bölen'i (EBOB) bulmamız gerektiğini gösterir.
EBOB'u bulmanın en etkili yollarından biri, sayıları asal çarpanlarına ayırmaktır. Şimdi $120$ ve $150$ sayılarını asal çarpanlarına ayıralım:
$120 \div 2 = 60$
$60 \div 2 = 30$
$30 \div 2 = 15$
$15 \div 3 = 5$
$5 \div 5 = 1$
Yani, $120 = 2 \times 2 \times 2 \times 3 \times 5 = 2^3 \times 3^1 \times 5^1$
$150 \div 2 = 75$
$75 \div 3 = 25$
$25 \div 5 = 5$
$5 \div 5 = 1$
Yani, $150 = 2 \times 3 \times 5 \times 5 = 2^1 \times 3^1 \times 5^2$
EBOB'u bulmak için, her iki sayının asal çarpan listesindeki ortak olan asal çarpanları, en küçük üsleriyle çarparız:
Şimdi bu ortak asal çarpanları en küçük üsleriyle çarpalım:
EBOB$(120, 150) = 2^1 \times 3^1 \times 5^1 = 2 \times 3 \times 5 = 30$
Bulduğumuz EBOB değeri olan $30$, ağaçlar arasındaki mesafenin en fazla kaç metre olabileceğini gösterir. Yani, çiftçi ağaçları $30$ metrelik aralıklarla dikerse, hem $120$ metrelik kenara ($120 \div 30 = 4$ aralık) hem de $150$ metrelik kenara ($150 \div 30 = 5$ aralık) tam olarak sığdırabilir ve köşelere de ağaç dikebilir.
Bu durumda, ağaçlar arasındaki mesafe en fazla $30$ metre olabilir.
Cevap D seçeneğidir.