Bir kenarı 8 birim olan karenin köşegen uzunluğu kaç birimdir?
A) 8Bu soruda, bir karenin köşegen uzunluğunu bulmamız isteniyor. Karelerin özel bir şekil olduğunu ve bu tür problemleri çözmek için kullanabileceğimiz harika matematiksel araçlar olduğunu unutmayalım. Şimdi adım adım bu soruyu çözelim:
Bir kare, dört kenarı birbirine eşit ve tüm iç açıları $90^\circ$ (dik açı) olan özel bir dörtgendir. Karenin köşegeni ise, birbirine komşu olmayan iki köşeyi birleştiren doğru parçasıdır.
Bir karenin köşegenini çizdiğimizde, kareyi iki eş dik üçgene ayırmış oluruz. Bu dik üçgenlerin her birinin dik kenarları, karenin kenarlarıdır. Köşegen ise bu dik üçgenin hipotenüsüdür (en uzun kenarı).
Dik üçgenlerde kenar uzunlukları arasında özel bir ilişki vardır. Bu ilişkiyi Pisagor Teoremi ile ifade ederiz: "Bir dik üçgende dik kenarların karelerinin toplamı, hipotenüsün karesine eşittir." Matematiksel olarak bunu $a^2 + b^2 = c^2$ şeklinde yazarız. Burada $a$ ve $b$ dik kenarlar, $c$ ise hipotenüstür.
Soruda karenin bir kenarının $8$ birim olduğu verilmiş. Bu durumda, oluşturduğumuz dik üçgenin dik kenarları da $8$ birim uzunluğundadır. Köşegen uzunluğuna $d$ diyelim. Yani, dik kenarlar $a=8$ birim ve $b=8$ birim, hipotenüs ise $c=d$ olacaktır. Pisagor Teoremi'ni uygulayalım:
$8^2 + 8^2 = d^2$
$64 + 64 = d^2$
$128 = d^2$
$d^2 = 128$ ise, $d$ değerini bulmak için her iki tarafın karekökünü almalıyız:
$d = \sqrt{128}$
Şimdi $\sqrt{128}$ ifadesini sadeleştirelim. $128$ sayısını tam kare çarpanlarına ayıralım. $128 = 64 \times 2$ olduğunu biliyoruz ($64$ bir tam karedir, $8^2$).
$d = \sqrt{64 \times 2}$
$d = \sqrt{64} \times \sqrt{2}$
$d = 8 \times \sqrt{2}$
$d = 8\sqrt{2}$ birimdir.
Bir karenin köşegen uzunluğu, kenar uzunluğunun $\sqrt{2}$ katıdır. Eğer karenin bir kenarı $x$ ise, köşegen uzunluğu $x\sqrt{2}$ olur. Bu, 45-45-90 özel dik üçgeninin bir özelliğidir. Kenar $8$ birim olduğu için köşegen $8\sqrt{2}$ birimdir.
Bu adımları takip ettiğimizde, karenin köşegen uzunluğunun $8\sqrt{2}$ birim olduğunu buluruz.
Cevap B seçeneğidir.