2. ÜSLÜ SAYILARDA DENKLEMLER VE SIRALAMA
ÜSLÜ DENKLEMLER
Temel Kavram
Üslü Denklem: İçinde üslü ifadeler bulunan denklemdir.
Genel Şekil: $a^x = b$ veya $a^{f(x)} = a^{g(x)}$
Çözüm Yöntemleri
Yöntem 1: Tabanları Eşitleme
Eğer denklemin her iki tarafını aynı tabanda yazabilirsek, üsleri eşitleriz.
Kural: $a^m = a^n$ ise $m = n$ (burada $a > 0$ ve $a \neq 1$)
Örnek: $2^x = 2^5$ ise $x = 5$
Yöntem 2: Tabanı Dönüştürme
Soru: $8^x = 32$ denklemini çözünüz.
Çözüm:
Her iki tarafı 2'nin kuvveti olarak yazalım:
- $8 = 2^3$ → $8^x = (2^3)^x = 2^{3x}$
- $32 = 2^5$ → $32 = 2^5$
Denklem: $2^{3x} = 2^5$
Tabanlar aynı olduğundan:
$$3x = 5$$
$$x = \frac{5}{3}$$
Yöntem 3: Logaritma Kullanma
Soru: $3^x = 10$ denklemini çözünüz.
Çözüm:
Tabanları eşitleyemediğimiz için logaritma kullanırız:
$$x = \log_3 10$$
ÇÖZÜMLÜ DENKLEM ÖRNEKLERİ
Örnek 1: Basit Üslü Denklem
Soru: $3^x = 81$ denklemini çözünüz.
Çözüm:
$81 = 3^4$ olduğundan:
$$3^x = 3^4$$
$$x = 4$$
Örnek 2: Tabanı Dönüştürme
Soru: $4^x = 64$ denklemini çözünüz.
Çözüm:
Tabanları 2'nin kuvveti olarak yazalım:
- $4 = 2^2$ → $4^x = (2^2)^x = 2^{2x}$
- $64 = 2^6$ → $64 = 2^6$
$$2^{2x} = 2^6$$
$$2x = 6$$
$$x = 3$$
Örnek 3: Karmaşık Taban
Soru: $\left(\frac{1}{2}\right)^x = 8$ denklemini çözünüz.
Çözüm:
$\frac{1}{2} = 2^{-1}$ ve $8 = 2^3$ olduğundan:
$$(2^{-1})^x = 2^3$$
$$2^{-x} = 2^3$$
$$-x = 3$$
$$x = -3$$
Örnek 4: İki Taraflı Denklem
Soru: $2^{x+1} = 32$ denklemini çözünüz.
Çözüm:
$$2^{x+1} = 2^5$$
$$x + 1 = 5$$
$$x = 4$$
Örnek 5: Çarpım Denklem
Soru: $2^x \times 3^x = 36$ denklemini çözünüz.
Çözüm:
$$(2 \times 3)^x = 36$$
$$6^x = 36$$
$$6^x = 6^2$$
$$x = 2$$
Örnek 6: İçeride Denklem
Soru: $2^{x^2} = 16$ denklemini çözünüz.
Çözüm:
$$2^{x^2} = 2^4$$
$$x^2 = 4$$
$$x = \pm 2$$
Çözüm Kümesi: $Ç = \{-2, 2\}$
Örnek 7: Üslü Denklem Sistemi
Soru: $2^x = 8$ ve $3^y = 27$ denklemlerini çözünüz.
Çözüm:
$$2^x = 2^3 \Rightarrow x = 3$$
$$3^y = 3^3 \Rightarrow y = 3$$
Çözüm: $(x, y) = (3, 3)$
ÜSLÜ SAYILARIN SIRALAMA
Sıralama Yöntemleri
Yöntem 1: Tabanları Eşitleme
Soru: $2^5$ ve $2^3$ sayılarını karşılaştırınız.
Çözüm:
Tabanlar aynı olduğundan, üsü büyük olan daha büyüktür.
$$2^5 > 2^3$$
Yöntem 2: Üsleri Eşitleme
Soru: $2^6$ ve $3^6$ sayılarını karşılaştırınız.
Çözüm:
Üsler aynı olduğundan, tabanı büyük olan daha büyüktür.
$$3^6 > 2^6$$
Yöntem 3: Tabanları Dönüştürme
Soru: $4^3$ ve $8^2$ sayılarını karşılaştırınız.
Çözüm:
Her ikisini 2'nin kuvveti olarak yazalım:
- $4^3 = (2^2)^3 = 2^6 = 64$
- $8^2 = (2^3)^2 = 2^6 = 64$
$$4^3 = 8^2$$
Yöntem 4: Sayısal Hesaplama
Soru: $3^3$ ve $2^5$ sayılarını karşılaştırınız.
Çözüm:
- $3^3 = 27$
- $2^5 = 32$
$$3^3 < 2^5$$
ÇÖZÜMLÜ SIRALAMA ÖRNEKLERİ
Örnek 8: Aynı Taban
Soru: $2^2, 2^4, 2^3$ sayılarını sıralamak.
Çözüm:
Tabanlar aynı olduğundan, üslere göre sıralıyoruz:
$$2^2 < 2^3 < 2^4$$
$$4 < 8 < 16$$
Örnek 9: Aynı Üs
Soru: $2^4, 3^4, 4^4$ sayılarını sıralamak.
Çözüm:
Üsler aynı olduğundan, tablara göre sıralıyoruz:
$$2^4 < 3^4 < 4^4$$
$$16 < 81 < 256$$
Örnek 10: Tabanı Dönüştürme
Soru: $8^2, 4^3, 2^6$ sayılarını sıralamak.
Çözüm:
Her birini 2'nin kuvveti olarak yazalım:
- $8^2 = (2^3)^2 = 2^6 = 64$
- $4^3 = (2^2)^3 = 2^6 = 64$
- $2^6 = 64$
$$8^2 = 4^3 = 2^6 = 64$$
Örnek 11: Negatif Üs
Soru: $2^{-1}, 2^{-3}, 2^0$ sayılarını sıralamak.
Çözüm:
- $2^{-1} = \frac{1}{2} = 0.5$
- $2^{-3} = \frac{1}{8} = 0.125$
- $2^0 = 1$
$$2^{-3} < 2^{-1} < 2^0$$
$$0.125 < 0.5 < 1$$
Örnek 12: Karmaşık Sıralama
Soru: $3^2, 2^3, 3^1, 2^2$ sayılarını sıralamak.
Çözüm:
- $3^2 = 9$
- $2^3 = 8$
- $3^1 = 3$
- $2^2 = 4$
$$3^1 < 2^2 < 2^3 < 3^2$$
$$3 < 4 < 8 < 9$$
Örnek 13: Kesirli Tabanlar
Soru: $\left(\frac{1}{2}\right)^1, \left(\frac{1}{2}\right)^2, \left(\frac{1}{2}\right)^3$ sayılarını sıralamak.
Çözüm:
- $\left(\frac{1}{2}\right)^1 = 0.5$
- $\left(\frac{1}{2}\right)^2 = 0.25$
- $\left(\frac{1}{2}\right)^3 = 0.125$
Taban 0 ile 1 arasında olduğundan, üs arttıkça değer küçülür:
$$\left(\frac{1}{2}\right)^3 < \left(\frac{1}{2}\right)^2 < \left(\frac{1}{2}\right)^1$$
$$0.125 < 0.25 < 0.5$$
Örnek 14: Tabanını Değiştirme
Soru: $16^{0.5}$ ve $32^{0.2}$ sayılarını karşılaştırınız.
Çözüm:
- $16^{0.5} = \sqrt{16} = 4$
- $32^{0.2} = 32^{1/5} = \sqrt[5]{32} = 2$
$$32^{0.2} < 16^{0.5}$$
$$2 < 4$$
SIRALAMA TABLOSU
Durum | Kural | Örnek | Sıralama/Sonuç |
Aynı Taban $\mathbf{(b > 1)}$ | Üs büyük olan, daha büyüktür. | $2^3$, $2^5$ | $2^3 < 2^5$ |
Aynı Üs $\mathbf{(n > 0)}$ | Taban büyük olan, daha büyüktür. | $2^3$, $5^3$ | $2^3 < 5^3$ |
Taban $0 < b < 1$ | Üs büyük olan, daha küçüktür. | $(0.5)^1$, $(0.5)^3$ | $(0.5)^3 < (0.5)^1$ |
Pozitif Üs $\mathbf{(b^n)}$ | Sonuç pozitiftir. | $2^3$ | $> 0$ |
Negatif Üs $\mathbf{(b^{-n})}$ | Sonuç pozitiftir ($b \ne 0$). | $2^{-3}$ | $> 0$ |
Üs $\mathbf{= 0}$ | Sonuç 1'e eşittir ($b \ne 0$). | $5^0$ | $= 1$ |
PÜF NOKTALAR VE DİKKAT EDİLECEKLER
🎯 Püf Nokta 1: Tabanları Eşitleme
Farklı tabanları aynı tabanda yazabilirsek, denklemleri çözmek çok kolaylaşır.
🎯 Püf Nokta 2: 0 ile 1 Arasında
$0 < a < 1$ olduğunda, üs arttıkça değer küçülür.
🎯 Püf Nokta 3: 1'den Büyük
$a > 1$ olduğunda, üs arttıkça değer artar.
🎯 Püf Nokta 4: Özel Durumlar
- Negatif sayının çift üssü pozitif
- Negatif sayının tek üssü negatif
YAYGIN HATALAR
❌ Hata 1: Tabanları Eşitlememek
Yanlış: $2^x = 3^2$ → $x = 2$
Doğru: Tabanları eşitleme veya logaritma kullan
❌ Hata 2: Sıralamada Taban Unutmak
Yanlış: $\left(\frac{1}{2}\right)^3 > \left(\frac{1}{2}\right)^2$ (Çünkü 3 > 2)
Doğru: $\left(\frac{1}{2}\right)^3 < \left(\frac{1}{2}\right)^2$
❌ Hata 3: Negatif Üs İşareti
Yanlış: $2^{-3} = -8$
Doğru: $2^{-3} = \frac{1}{8}$
EK ÇÖZÜMLÜ ÖRNEKLER
Örnek 15: Parametreli Denklem
Soru: $(2^x)^2 = 256$ denklemini çözünüz.
Çözüm:
$$(2^x)^2 = 256$$
$$2^{2x} = 2^8$$
$$2x = 8$$
$$x = 4$$
Örnek 16: Üslü Kesir
Soru: $\frac{4^3}{2^2}$ ve $8^2$ sayılarını karşılaştırınız.
Çözüm:
$\frac{4^3}{2^2} = \frac{(2^2)^3}{2^2} = \frac{2^6}{2^2} = 2^4 = 16$
$8^2 = (2^3)^2 = 2^6 = 64$
$$\frac{4^3}{2^2} < 8^2$$
$$16 < 64$$
Örnek 17: Çoklu Tabanları Dönüştürme
Soru: $9^2, 27^{4/3}, 3^4$ sayılarını sıralamak.
Çözüm:
Hepsini 3'ün kuvveti olarak yazalım:
- $9^2 = (3^2)^2 = 3^4 = 81$
- $27^{4/3} = (3^3)^{4/3} = 3^4 = 81$
- $3^4 = 81$
$$9^2 = 27^{4/3} = 3^4$$
SONUÇ
🎉 TEBRİKLER!
TYT MATEMATİK "ÜSLÜ SAYILAR" ÜNİTESİ TAMAMLANMIŞTIR!
Tamamlanan Konular:
1. ✅ Üslü Sayılarda Temel İşlemler
2. ✅ Üslü Sayılarda Denklemler ve Sıralama
Üslü sayılar, matematikçin temel araçlarından biridir. Özellikle denklem çözmede tabanları eşitleme yöntemi ve sıralamada taban-üs ilişkisini anlama kritiktir.
Alıştırma Soruları
Bu konuyu ne kadar öğrendiğini test et!