Bir bakteri kültürü her saat başı 3 katına çıkmaktadır. Başlangıçta 5 bakteri bulunduğuna göre, 4 saat sonra toplam bakteri sayısı kaç olur?
A) 15Bu problem, üslü sayılar ve katlanarak artma (eksponansiyel büyüme) kavramını anlamamız için harika bir örnektir. Adım adım ilerleyerek soruyu kolayca çözebiliriz.
Başlangıçta elimizde 5 bakteri bulunmaktadır. Bu, henüz hiç zaman geçmediği andaki bakteri sayısıdır.
Her saat başı bakteri sayısı 3 katına çıkmaktadır. Bu durumda, başlangıçtaki bakteri sayısını 3 ile çarpmamız gerekir:
$5 \text{ bakteri} \times 3 = 15 \text{ bakteri}$
1. saatin sonunda 15 bakterimiz olur.
İlk saatin sonunda elde ettiğimiz bakteri sayısı (15) tekrar 3 katına çıkacaktır:
$15 \text{ bakteri} \times 3 = 45 \text{ bakteri}$
2. saatin sonunda 45 bakterimiz olur.
İkinci saatin sonundaki bakteri sayısı (45) bir kez daha 3 katına çıkacaktır:
$45 \text{ bakteri} \times 3 = 135 \text{ bakteri}$
3. saatin sonunda 135 bakterimiz olur.
Ve son olarak, üçüncü saatin sonundaki bakteri sayısı (135) dördüncü kez 3 katına çıkacaktır:
$135 \text{ bakteri} \times 3 = 405 \text{ bakteri}$
Böylece, 4 saatin sonunda toplam 405 bakteri elde etmiş oluruz.
Bu tür katlanarak artan durumlar için genel bir formül de kullanabiliriz: Başlangıç Sayısı $ \times (\text{Katına Çıkma Oranı})^{\text{Geçen Saat Sayısı}} $
Bizim durumumuzda: $5 \times 3^4$
Önce $3^4$ ifadesini hesaplayalım: $3^4 = 3 \times 3 \times 3 \times 3 = 9 \times 9 = 81$
Şimdi başlangıç sayısıyla çarpalım: $5 \times 81 = 405$ bakteri.
Gördüğünüz gibi, her iki yöntemle de aynı doğru sonuca ulaşıyoruz!
Cevap D seçeneğidir.