Aşağıda verilen üslü ifadelerin çarpımı kaçtır?
$$ 3^{-3} \cdot 3^{-2} \cdot 3^{-1} \cdot 3^{0} \cdot 3^{1} \cdot 3^{2} \cdot 3^{3} $$- \( 0 \)
- \( 1 \)
- \( 3 \)
- \( 9 \)
Çözüm
Kural: Tabanları aynı olan üslü sayılar çarpılırken üsler toplanır: \( a^x \cdot a^y = a^{x+y} \)
1. Adım: Tüm tabanlar \( 3 \) olduğu için üsleri toplayalım:
$$ (-3) + (-2) + (-1) + 0 + 1 + 2 + 3 $$2. Adım: Zıt işaretli sayılar birbirini sıfırlar (sadeleştirir):
$$ (-3+3) + (-2+2) + (-1+1) + 0 = 0 $$Sonuç: İşlemin sonucu \( 3^0 \) olur. Sıfır hariç her sayının sıfırıncı kuvveti \( 1 \)’dir.
$$ 3^0 = 1 $$Doğru cevap B seçeneğidir.
$$\left[\left(-\frac{1}{3}\right)^{2}\right]^{-1} + \left[2^{-2}\right]^{-1}$$
Yukarıda verilen işlemin sonucu kaçtır?
- 5
- 7
- 13
- 17
2. Sorunun Çözümü
Strateji: Negatif üs \(\left(\frac{a}{b}\right)^{-n} = \left(\frac{b}{a}\right)^{n}\) kuralına göre tabanı ters çevirir. Üssün üssü \((x^a)^b = x^{a \cdot b}\) kuralıyla çarpılır.
1. Adım: İlk ifadeyi düzenleyelim. Çift kuvvet sonucu pozitif yapar:
$$\left[\left(-\frac{1}{3}\right)^{2}\right]^{-1} = \left[\frac{1}{9}\right]^{-1} = 9$$2. Adım: İkinci ifadeyi “üssün üssü” kuralıyla bulalım:
$$\left[2^{-2}\right]^{-1} = 2^{(-2) \cdot (-1)} = 2^{2} = 4$$Sonuç:
$$9 + 4 = \mathbf{13}$$Doğru cevap C seçeneğidir.
\( (0,2)^{-2} + (-0,5)^{-4} \) işleminin sonucu kaçtır?
Bu işlemin sonucu aşağıdakilerden hangisidir?
- 9
- 33
- 41
- 625
3. Sorunun Çözümü
Strateji: Ondalık sayıları rasyonel sayıya çevirip, negatif üs kuralını (ters çevirme) uygulayacağız.
1. Adım: Sayıları kesre çevirelim.
$$0,2 = \frac{2}{10} = \frac{1}{5}$$ $$-0,5 = -\frac{5}{10} = -\frac{1}{2}$$2. Adım: Negatif üsten kurtulmak için pay ve paydayı yer değiştirelim.
$$\left(\frac{1}{5}\right)^{-2} + \left(-\frac{1}{2}\right)^{-4}$$ $$= 5^2 + (-2)^4$$3. Adım: Negatif sayıların çift kuvveti pozitiftir.
$$5^2 = 25$$ $$(-2)^4 = +16$$Sonuç: Değerleri toplayalım.
$$25 + 16 = 41$$Doğru cevap C seçeneğidir.
Öğretmen, matematik dersinde akıllı tahtaya yukarıdaki çarpma işlemini yazmıştır.
Buna göre tahtada yazan işlem, aşağıdakilerden hangisi ile ifade edilebilir?
- \( (3^4)^3 \)
- \( (3^3)^4 \)
- \( (4^3)^3 \)
- \( (3^4)^4 \)
4. Sorunun Çözümü
1. Adım: Parantez içindeki ifade 4 tane 3’ün çarpımıdır:
$$ \underbrace{3 \cdot 3 \cdot 3 \cdot 3}_{4 \text{ tane}} = 3^4 $$2. Adım: İfade, bu grupların 3 kez yan yana çarpımıdır:
$$ (3^4) \cdot (3^4) \cdot (3^4) $$Sonuç: Aynı ifadenin 3 kez çarpılması küpünü almak demektir:
$$ (3^4)^3 $$Doğru cevap A seçeneğidir.
Yukarıdaki kartlardan seçilen iki sayı ile (biri taban, biri üs) oluşturulabilecek üslü ifadenin değeri en az kaçtır?
- \( -125 \)
- \( -15 \)
- \( -1 \)
- \( \frac{1}{125} \)
Çözüm
Analiz: Sonucun “en az” (en küçük) olması için sayının negatif olması gerekir. Bir üslü ifadenin negatif olabilmesi için tabanın negatif ve üssün tek sayı olması şarttır.
1. Adım: Sadece negatif sonuç verecek kombinasyonları deneyelim:
$$ \text{Taban } -5, \text{ Üs } 3 \implies (-5)^3 = -125 $$ $$ \text{Taban } -5, \text{ Üs } -1 \implies (-5)^{-1} = -\frac{1}{5} $$ $$ \text{Taban } -1, \text{ Üs } 3 \implies (-1)^3 = -1 $$2. Adım: Elde edilen negatif değerleri karşılaştıralım:
Sayı doğrusunda sola gidildikçe değer küçülür. \( -125 \), diğerlerinden çok daha küçüktür.
$$ -125 < -1 < -\frac{1}{5} $$Doğru cevap A seçeneğidir.
$$(0,25)^{-2} \cdot (0,5)^{3}$$
Verilen işlemin sonucu kaçtır?
- 1
- 2
- 4
- 8
6. Sorunun Çözümü
Strateji: Ondalık sayıları 2’nin kuvveti olarak yazıp “üssün üssü” kuralını uygulayacağız.
1. Adım: Sayıları üslü ifadeye çevirelim:
$$0,25 = \frac{1}{4} = 2^{-2} \quad \text{ve} \quad 0,5 = \frac{1}{2} = 2^{-1}$$2. Adım: İfadeyi düzenleyip çarpalım:
$$\left(2^{-2}\right)^{-2} \cdot \left(2^{-1}\right)^{3}$$ $$2^{4} \cdot 2^{-3} = 2^{4-3}$$Sonuç:
$$2^{1} = \mathbf{2}$$Doğru cevap B seçeneğidir.
Matematik Öğretmeni Zeynep Hanım, tahtaya çizdiği 5 bölmeli kutuya yukarıdaki üslü ifadeleri yazmıştır. Öğrencisi Kerem’den bu kutularda yazan sayılardan iki tanesini seçip değerlerini toplamasını istemiştir.
Buna göre, Kerem’in bulabileceği sonuçlardan biri aşağıdakilerden hangisi olamaz?
- -24
- -16
- 9
- 17
7. Sorunun Çözümü
Strateji: Önce üslü ifadelerin değerlerini bulup listelemeli, ardından seçeneklerdeki toplamları oluşturmaya çalışmalıyız.
1. Adım: Değerleri hesaplayalım.
$$(-2)^3 = -8$$ $$-2^3 = -8$$ $$(-4)^2 = +16$$ $$-4^2 = -16$$ $$(-1)^{20} = +1$$Sayı Listemiz: \(\{-8, -8, 16, -16, 1\}\)
2. Adım: Seçenekleri kontrol edelim.
- A) -24: \((-8) + (-16) = -24\) (Mümkün)
- B) -16: \((-8) + (-8) = -16\) (Mümkün)
- D) 17: \(16 + 1 = 17\) (Mümkün)
3. Adım: C seçeneği (9) için \(8 + 1\) veya benzeri bir toplam gerekir. Ancak elimizdeki listede \(+8\) yoktur. \((-2)^3 = -8\)’dir.
Sonuç: 9 sayısı elde edilemez.
Doğru cevap C seçeneğidir.
Yukarıda verilen işlemin üslü ifade olarak gösterimi aşağıdakilerden hangisidir?
- \( 13 \cdot 5 \)
- \( 5^{13} \)
- \( 13^5 \)
- \( 13 + 5 \)
8. Sorunun Çözümü
Çözüm: Tekrarlı çarpım işleminde, çarpılan sayı taban, tekrar sayısı ise üs (kuvvet) olarak yazılır.
Burada \( 13 \) sayısı \( 5 \) kez yan yana çarpılmıştır:
$$ \underbrace{13 \cdot 13 \cdot … \cdot 13}_{5 \text{ tane}} = 13^5 $$Dikkat: Bu ifade \( 13 \cdot 5 \) (toplama/çarpma) değildir, üslü ifadedir.
Doğru cevap C seçeneğidir.
Bir inşaat firması, kare şeklindeki bir zemini hiç boşluk kalmayacak şekilde dikdörtgen biçimindeki özel yalıtım malzemeleri ile kaplayacaktır.
- Kare zeminin bir kenar uzunluğu \( 32^3 \) cm’dir.
- Kullanılacak dikdörtgen malzemelerin kısa kenarı \( 16^2 \) cm, uzun kenarı ise \( 8^3 \) cm’dir.
Buna göre, bu kaplama işlemi için toplam kaç adet yalıtım malzemesi gereklidir?
- \( 2^{11} \)
- \( 2^{13} \)
- \( 4^7 \)
- \( 8^5 \)
Çözüm
Analiz: Kaplama sorularında Zemin Alanı / Malzeme Alanı formülü kullanılır. İşlem kolaylığı için verilen tüm sayıları 2 tabanına çevirelim.
1. Adım: Kare zeminin alanı:
$$ \text{Kenar} = 32^3 = (2^5)^3 = 2^{15} $$ $$ \text{Alan} = 2^{15} \cdot 2^{15} = 2^{30} \, \text{cm}^2 $$2. Adım: Dikdörtgen malzemenin alanı:
$$ \text{Kısa Kenar} = 16^2 = (2^4)^2 = 2^8 $$ $$ \text{Uzun Kenar} = 8^3 = (2^3)^3 = 2^9 $$ $$ \text{Alan} = 2^8 \cdot 2^9 = 2^{17} \, \text{cm}^2 $$3. Adım: Gerekli malzeme sayısı:
$$ \frac{\text{Zemin Alanı}}{\text{Malzeme Alanı}} = \frac{2^{30}}{2^{17}} = 2^{30-17} = 2^{13} $$Doğru cevap B seçeneğidir.
Aşağıdaki eşitliklerde tekrarlı çarpımlar üslü ifade olarak gösterilmiştir:
$$\underbrace{(-9) \cdot (-9) \cdot \dots \cdot (-9)}_{x \text{ tane}} = (-9)^{10}$$
$$\underbrace{(-23) \cdot (-23) \cdot \dots \cdot (-23)}_{9 \text{ tane}} = y^{9}$$
Yukarıdaki eşitliklere göre \( x + y \) işleminin sonucu kaçtır?
- -23
- -18
- -13
- -8
10. Sorunun Çözümü
Strateji: Tekrarlı çarpım sayısı üssü verir. Tek kuvvetlerde işaret değişmez, taban aynen alınır.
1. Adım: İlk eşitlikte \(-9\) sayısı \(x\) kez çarpıldığı için üs \(x\)’tir:
$$(-9)^{x} = (-9)^{10} \implies x = 10$$2. Adım: İkinci eşitlikte \(-23\) sayısı 9 kez çarpılmıştır. Üsler tek sayı olduğu için tabanlar eşittir:
$$(-23)^9 = y^9 \implies y = -23$$Sonuç: Değerleri toplayalım (işaretlere dikkat):
$$x + y = 10 + (-23) = 10 – 23 = \mathbf{-13}$$Doğru cevap C seçeneğidir.
Aşağıda iki farklı üslü ifade eşitliği verilmiştir:
$$(-9) \cdot (-9) \cdot (-9) = \blacksquare^3$$ $$4 \cdot 4 \cdot 4 \cdot 4 \cdot 4 \cdot 4 = 4^{\blacktriangle}$$Verilen eşitliklere göre \( \blacksquare + \blacktriangle \) işleminin sonucu kaçtır?
- -3
- -2
- 3
- 15
11. Sorunun Çözümü
Strateji: Tekrarlı çarpımları üslü ifadeye çevirip sembollerin değerlerini bulacağız.
1. Adım: İlk eşitlikte tabanı bulalım. \((-9)\) sayısı 3 kez çarpılmış.
$$(-9)^3 = \blacksquare^3$$Üsler eşit (3) olduğu için tabanlar da eşittir:
$$\blacksquare = -9$$2. Adım: İkinci eşitlikte üssü bulalım. \(4\) sayısı 6 kez yan yana çarpılmış.
$$4^6 = 4^{\blacktriangle}$$Tabanlar eşit (4) olduğu için üsler de eşittir:
$$\blacktriangle = 6$$Sonuç: Bulunan değerleri toplayalım.
$$(-9) + 6 = -3$$Doğru cevap A seçeneğidir.
Aşağıda verilen işlemin sonucunu bulunuz.
$$ \frac{-3^4 + 3^5 – (-1)^{20}}{-27^0} $$Buna göre, işlemin sonucu kaçtır?
- -163
- -161
- 161
- -323
12. Sorunun Çözümü
Adım 1: Üslü ifadelerin değerlerini işaretlerine dikkat ederek bulalım:
- \( -3^4 \): Eksi işareti üsse dahil değildir. \( -(3^4) = -81 \)
- \( 3^5 = 243 \)
- \( (-1)^{20} \): Negatif sayının çift kuvveti pozitiftir. \( +1 \)
- \( -27^0 \): Eksi işareti üsse dahil değildir. \( -(27^0) = -1 \)
Adım 2: Bulduğumuz değerleri işlemde yerine yazalım:
$$ \frac{-81 + 243 – (+1)}{-1} $$Adım 3: Pay kısmını toparlayıp sonucu bulalım:
$$ \frac{-81 + 243 – 1}{-1} = \frac{161}{-1} = -161 $$Doğru cevap B seçeneğidir.