3. ORTALAMA ÇEŞİTLERİ, ORTALAMA İLE ÇÖZÜLEN PROBLEMLER

ORTALAMA KAVRAMI

 

 Temel Tanım

Ortalama: Bir grup sayının merkezi eğilimini gösteren değerdir.

 

Ortalama Çeşitleri:

1. Aritmetik Ortalama (Basit Ortalama)

2. Geometrik Ortalama

3. Harmonik Ortalama

4. Ağırlıklı Ortalama

 

 ARİTMETİK ORTALAMA

 

 Tanım ve Formül

Aritmetik Ortalama: $n$ sayının toplamının $n$'e bölünmesi ile elde edilen değerdir.

 

$$\bar{x} = \frac{x_1 + x_2 + ... + x_n}{n}$$

 

 Örnek 1: Basit Aritmetik Ortalama

 

Soru: 4, 6, 8, 10 sayılarının aritmetik ortalamasını bulunuz.

 

Çözüm:

$$\bar{x} = \frac{4 + 6 + 8 + 10}{4} = \frac{28}{4} = 7$$

 

 Örnek 2: Ders Notu Ortalaması

 

Soru: Bir öğrencinin matematik notları: 70, 75, 80, 85 ise, ortalaması kaçtır?

 

Çözüm:

$$\bar{x} = \frac{70 + 75 + 80 + 85}{4} = \frac{310}{4} = 77.5$$

 

 Aritmetik Ortalama Gösterimi:

 

 GEOMETRİK ORTALAMA

 

 Tanım ve Formül

Geometrik Ortalama: $n$ sayının çarpımının n'inci kökü ile elde edilen değerdir.

 

$$G = \sqrt[n]{x_1 \times x_2 \times ... \times x_n}$$

 

 Örnek 3: Basit Geometrik Ortalama

 

Soru: 2, 4, 8 sayılarının geometrik ortalamasını bulunuz.

 

Çözüm:

$$G = \sqrt[3]{2 \times 4 \times 8} = \sqrt[3]{64} = 4$$

 

 Örnek 4: İki Sayının Geometrik Ortalaması

 

Soru: 9 ve 16 sayılarının geometrik ortalamasını bulunuz.

 

Çözüm:

$$G = \sqrt{9 \times 16} = \sqrt{144} = 12$$

 

 Geometrik Ortalama Uygulaması

 

Soru: Bir ürünün fiyatı 1. yılda 100 TL, 3. yılda 225 TL ise, yıllık ortalama fiyat artışı yüzde kaçtır?

 

Çözüm:

Yıllık artış oranı $r$ olsun:

- 1. yıl: 100

- 2. yıl: $100r$

- 3. yıl: $100r^2 = 225$

 

$$r^2 = 2.25$$

$$r = 1.5$$

 

Yüzde artış: $(1.5 - 1) \times 100 = 50\%$

 

 HARMONİK ORTALAMA

 

 Tanım ve Formül

Harmonik Ortalama: Sayıların terslerinin aritmetik ortalamasının tersine eşittir.

 

$$H = \frac{n}{\frac{1}{x_1} + \frac{1}{x_2} + ... + \frac{1}{x_n}}$$

 

 İki Sayının Harmonik Ortalaması

$$H = \frac{2}{\frac{1}{a} + \frac{1}{b}} = \frac{2ab}{a + b}$$

 

 Örnek 5: Harmonik Ortalama

 

Soru: 3, 6 sayılarının harmonik ortalamasını bulunuz.

 

Çözüm:

$$H = \frac{2}{\frac{1}{3} + \frac{1}{6}} = \frac{2}{\frac{2}{6} + \frac{1}{6}} = \frac{2}{\frac{3}{6}} = \frac{2}{\frac{1}{2}} = 4$$

 

 Harmonik Ortalama Uygulaması

 

Soru: Bir araç gidiş yolunda 60 km/saat, dönüş yolunda 120 km/saat hızla gidiyor. Ortalama hızı kaç km/saattir?

 

Çözüm:

Ortalama hız harmonik ortalamayla bulunur (aynı mesafe, farklı hızlar):

 

$$H = \frac{2 \times 60 \times 120}{60 + 120} = \frac{14400}{180} = 80 \text{ km/saat}$$

 

 AĞIRLIKLI ORTALAMA

 

 Tanım

Ağırlıklı Ortalama: Verilen değerlerin belirli ağırlıklarla çarpılıp, ağırlıkların toplamına bölünmesiyle elde edilen değerdir.

 

$$\bar{x}_w = \frac{w_1 x_1 + w_2 x_2 + ... + w_n x_n}{w_1 + w_2 + ... + w_n}$$

 

 Örnek 6: Sınav Notu Ortalaması

 

Soru: Bir öğrencinin notları: Yazılı 70 (ağırlık 2), Proje 80 (ağırlık 1), Final 75 (ağırlık 3). Genel ortalaması kaç olur?

 

Çözüm:

$$\bar{x}_w = \frac{70 \times 2 + 80 \times 1 + 75 \times 3}{2 + 1 + 3} = \frac{140 + 80 + 225}{6} = \frac{445}{6} \approx 74.17$$

 

 Örnek 7: Hisse Senedi Ortalaması

 

Soru: Bir yatırımcı: 100 hisse 50 TL, 200 hisse 60 TL, 150 hisse 55 TL aldı. Ortalama alış fiyatı kaç TL'dir?

 

Çözüm:

$$\bar{x}_w = \frac{100 \times 50 + 200 \times 60 + 150 \times 55}{100 + 200 + 150}$$

$$= \frac{5000 + 12000 + 8250}{450} = \frac{25250}{450} \approx 56.11 \text{ TL}$$

 

 ORTALAMALAR TABLOSU

Ortalama Türü

Formül

Kullanım

Örnek

Sonuç

Değer

Aritmetik

Genel

2, 4, 6

4

Geometrik

Büyüme

2, 8

4

Harmonik

Hız

2, 4

2.67

Ağırlıklı

Ders Notu

2×70, 1×80

73.33

ÇÖZÜMLÜ ÖRNEKLER

 

 Örnek 8: Ortalama ile Bilinmeyen Bulma

 

Soru: 5 sayının ortalaması 12 ise, bu sayıların toplamı kaçtır?

 

Çözüm:

$$\bar{x} = \frac{\sum x_i}{n} = 12$$

$$\sum x_i = 12 \times 5 = 60$$

 

 Örnek 9: Eksik Veri ile Ortalama

 

Soru: 4 sayının ortalaması 10'dur. Üç sayı 8, 9, 12 ise, dördüncü sayı kaçtır?

 

Çözüm:

$$\frac{8 + 9 + 12 + x}{4} = 10$$

$$29 + x = 40$$

$$x = 11$$

 

 Örnek 10: Ortalama Değişimi

 

Soru: Bir grubun ortalaması 15'tir. Gruba 25 değerinde bir veri eklenmesiyle ortalama 16 oluyor. Grubun ilk eleman sayısı kaç idi?

 

Çözüm:

İlk eleman sayısı $n$ olsun:

 

$$\frac{15n + 25}{n + 1} = 16$$

$$15n + 25 = 16(n + 1)$$

$$15n + 25 = 16n + 16$$

$$-n = -9$$

$$n = 9$$

 

 Örnek 11: Karşılaştırmalı Ortalama

 

Soru: A sınıfının ortalaması 75 (32 öğrenci), B sınıfının ortalaması 80 (28 öğrenci). Genel ortalama kaç?

 

Çözüm:

$$\bar{x} = \frac{75 \times 32 + 80 \times 28}{32 + 28} = \frac{2400 + 2240}{60} = \frac{4640}{60} = 77.33$$

 

 Örnek 12: Harmonik Ortalama - Hız Problemi

 

Soru: Bir araç yolun ilk yarısını 60 km/s, ikinci yarısını 40 km/s hızla gidiyor. Ortalama hız kaç km/s'dir?

 

💡 Önemli: Eşit mesafelerde ortalama hız için HARMONİK ORTALAMA kullanılır!

 

Çözüm:

 

Harmonik ortalama formülü:

$$H = \frac{2}{\frac{1}{v_1} + \frac{1}{v_2}}$$

 

$$H = \frac{2}{\frac{1}{60} + \frac{1}{40}}$$

 

$$H = \frac{2}{\frac{2}{120} + \frac{3}{120}} = \frac{2}{\frac{5}{120}} = \frac{240}{5} = 48 \text{ km/s}$$

 

Cevap: Ortalama hız 48 km/s'dir.

 

Yaygın Hata:

Aritmetik ortalama $(60+40)/2 = 50$ km/s YANLIŞ!

Eşit mesafelerde mutlaka harmonik ortalama kullanılmalıdır.

 

 Örnek 13: Geometrik Ortalama - Yatırım

 

Soru: Bir yatırım ilk yıl %20, ikinci yıl %30 kazanç sağlıyor. Ortalama yıllık kazanç yüzdesi nedir?

 

💡 Açıklama Neden Geometrik Ortalama?

 

Birleşik faizde/yatırımda yıllık ortalama getiri bulmak için GEOMETRİK ORTALAMA kullanılır, çünkü her yıl bir önceki değerin üzerine kazanç eklenir (çarpımsal büyüme).

 

Aritmetik ortalama (25%) yanlış sonuç verir!

 

Çözüm:

 

İlk yıl: $1 \times 1.20 = 1.20$

İkinci yıl: $1.20 \times 1.30 = 1.56$

 

Geometrik ortalama çarpanı:

$$r = \sqrt{1.20 \times 1.30} = \sqrt{1.56} \approx 1.2489$$

 

Yıllık ortalama kazanç:

$$(1.2489 - 1) \times 100 \approx 24.89\%$$

 

Cevap: Ortalama yıllık kazanç %24.89'dur.

 

Kontrol:

- 1. yıl sonunda: $100 \times 1.2489 = 124.89$ TL

- 2. yıl sonunda: $124.89 \times 1.2489 = 156$ TL ✓

 

 Örnek 14: Zaman Ortalaması

 

Soru: Bir araç A'dan B'ye 60 km/saat, B'den A'ya 40 km/saat hızla gidiyor. Tüm yolculuğun ortalama hızı kaç km/saattir?

 

Çözüm:

Harmonik ortalama kullanılır (aynı mesafe):

$$H = \frac{2 \times 60 \times 40}{60 + 40} = \frac{4800}{100} = 48 \text{ km/saat}$$

 

 ORTALAMALAR ARASINDAKİ İLİŞKİ

 

 Eşitsizlik Teoremi

 

Pozitif sayılar için her zaman:

 

$$H \leq G \leq A$$

 

(Harmonik ≤ Geometrik ≤ Aritmetik)

 

Eşitlik durumu: Sadece tüm sayılar birbirine eşit olduğunda.

 

 Örnek: Ortalamalar Arası İlişki

 

Soru: 2 ve 8 sayıları için üç ortalamayı hesaplayıp karşılaştırınız.

 

Çözüm:

 

Aritmetik Ortalama:

$$A = \frac{2 + 8}{2} = \frac{10}{2} = 5$$

 

Geometrik Ortalama:

$$G = \sqrt{2 \times 8} = \sqrt{16} = 4$$

 

Harmonik Ortalama:

$$H = \frac{2}{\frac{1}{2} + \frac{1}{8}} = \frac{2}{\frac{4}{8} + \frac{1}{8}} = \frac{2}{\frac{5}{8}} = \frac{16}{5} = 3.2$$

 

Karşılaştırma:

$$3.2 < 4 < 5$$

$$H < G < A \quad \checkmark$$

 

 

Sonuç: $H \leq G \leq A$ teoremi doğrulanmıştır.

 

Sonuç: $H \leq G \leq A$ teoremi doğrulanmıştır.

 

 PÜF NOKTALAR VE DİKKAT EDİLECEKLER

 

 🎯 Püf Nokta 1: Ortalama Türü Seçme

- Genel durumlarda: Aritmetik Ortalama

- Oransal büyüme: Geometrik Ortalama

- Hız/Oran problemleri: Harmonik Ortalama

- Farklı ağırlıklar: Ağırlıklı Ortalama

 

 🎯 Püf Nokta 2: Harmonik Ortalama Uygulaması

Gidiş-dönüş hız problemi veya benzer işlerde harmonik ortalama kullan.

 

 🎯 Püf Nokta 3: Ağırlıklı Ortalama

Ağırlıkları dikkate almadan basit ortalaması hesaplama, yanlış sonuç verir.

 

 🎯 Püf Nokta 4: Ortalama Karşılaştırması

Aynı veri kümesi için: Harmonik < Geometrik < Aritmetik

 

 YAYGIN HATALAR

 

  Hata 1: Yanlış Ortalama Türü

Yanlış: Hız probleminde aritmetik ortalama kullanmak

Doğru: Hız problemlerinde harmonik ortalama kullanmalı

 

  Hata 2: Ağırlıkları Unutmak

Yanlış: $\frac{70 + 80 + 90}{3}$ tüm notlar eşit ağırlıklıymış gibi

Doğru: Farklı ağırlıklar varsa ağırlıklı ortalama hesapla

 

  Hata 3: Geometrik Ortalama Hatası

Yanlış: Geometrik ortalamada toplama kullanmak

Doğru: Çarpma ve kök alma kullanmalı

 

 EK ÇÖZÜMLÜ ÖRNEKLER

 

 Örnek 15: Nüfus Büyümesi

 

Soru: Bir şehrin nüfusu 2010'da 500.000, 2020'de 800.000 ise, yıllık ortalama büyüme yüzdesi kaç?

 

Çözüm:

10 yıllık büyüme oranı: $\frac{800000}{500000} = 1.6$

 

Yıllık oran:

$$r = \sqrt[10]{1.6} \approx 1.0474$$

 

Yüzde: $(1.0474 - 1) \times 100 \approx 4.74\%$

 

 SONUÇ

 

🎉 TEBRİKLER! 

 

TYT MATEMATİK "ORAN ORANTI" ÜNİTESİ TAMAMLANMIŞTIR!

 

 Tamamlanan Konular:

1. Oran ve Orantı Kavramı, Orantı Sabiti, Orantılı Çokluklar

2. Orantı Çeşitleri, Doğru ve Ters Orantı Problemleri

3. Ortalama Çeşitleri, Ortalama ile Çözülen Problemler

 

Oran, orantı ve ortalama kavramları, gerçek hayat problemlerinin çözümünde en sık kullanılan araçlardır. Bu konuları iyi öğrenmek, pratik problem çözme yeteneğini geliştirir.

Alıştırma Soruları

Bu konuyu ne kadar öğrendiğini test et!