Bir öğrenci \((x^a)^b = x^{24}\) eşitliğini görüyor. a ve b pozitif tam sayılar olduğuna göre, aşağıdakilerden hangisi a + b toplamı olamaz?
A) 14Merhaba sevgili öğrenciler, bu soruyu adım adım çözerek üslü sayılar konusundaki bilgimizi pekiştirelim.
Bize verilen eşitlik $(x^a)^b = x^{24}$ şeklindedir.
Üslü sayılarda önemli bir kural vardır: Bir üslü sayının tekrar üssü alındığında, üsler çarpılır. Yani, $(x^m)^n = x^{m \cdot n}$'dir.
Bu kuralı kullanarak eşitliğin sol tarafını düzenleyelim:
$(x^a)^b = x^{a \cdot b}$ olur.
Şimdi eşitliği yeniden yazarsak:
$x^{a \cdot b} = x^{24}$
Eşitliğin her iki tarafındaki tabanlar aynı ($x$) olduğuna göre, üsler de birbirine eşit olmak zorundadır. Bu, denklemin doğru olabilmesi için temel bir şarttır.
Bu durumda, $a \cdot b = 24$ sonucuna ulaşırız.
Soruda $a$ ve $b$'nin pozitif tam sayılar olduğu belirtilmiştir. Bu durumda, çarpımları $24$ olan tüm pozitif tam sayı çiftlerini bulmalıyız. Bu çiftler, $24$'ün çarpanlarıdır.
Olası $(a, b)$ çiftleri şunlardır:
Şimdi bulduğumuz her $a$ ve $b$ çifti için $a+b$ toplamını hesaplayalım:
Görüldüğü gibi, $a+b$ toplamının alabileceği farklı değerler $10, 11, 14, 25$'tir.
Şimdi seçeneklerde verilen değerleri, $a+b$'nin alabileceği değerlerle karşılaştıralım:
$a+b$ toplamının alabileceği değerler $10, 11, 14, 25$ olduğundan, seçeneklerdeki $16$ ve $26$ değerleri bu toplam olamaz. Soruda "hangisi a + b toplamı olamaz?" denilerek tek bir cevap beklendiği için ve seçenekler arasında sadece bir tanesinin doğru cevap olması gerektiği varsayıldığında, $26$ değeri $a+b$ toplamı olamaz.
Cevap D seçeneğidir.