FAKTÖRİYEL VE SAYMA YÖNTEMLERİ

0
123
Faktöriyel ve Sayma Yöntemleri KPSS matematik konu anlatımı kapak görseli

KPSS faktöriyel ve sayma yöntemleri konu anlatımı kapsamında temel sayma kuralları, rakamlarla sayı oluşturma, faktöriyel tanımı ve denklemleri ile faktöriyelde sondan sıfır ve asal çarpan üssü hesapları işlenecektir.
KPSS Matematik konularının tamamına KPSS konu anlatımı arşivinden ulaşabilirsiniz.

SAYMANIN TEMEL MANTIĞI

Seçenekleri Tekrar Etmeden ve Eksik Bırakmadan Sayma

Bir iş, birbirini dışlayan alternatif yollarla gerçekleştirilebiliyorsa toplam yol sayısı, her yoldaki seçenek sayılarının toplamıdır. İşin tamamlanması için ardışık aşamaların tümü gerekiyorsa toplam yol sayısı, aşamaların seçenek sayılarının çarpımıdır. “Veya” ile ayrılan yolların birbirini dışlaması toplama kuralının; birlikte tamamlanan aşamaların bulunması çarpma kuralının koşuludur.

Soru dili Kural Sonuç
Birinci yol veya ikinci yol Toplama a+b
Birinci aşama ve ikinci aşama Çarpma a*b
Birden fazla ardışık aşama Çarpma a*b*c*…

TOPLAMA KURALI

Aynı Anda Gerçekleşmeyen Alternatif Yolları Birleştirme

Bir işlem a farklı yolla, ondan ayrı başka bir işlem b farklı yolla yapılabiliyor ve bu iki seçenek aynı anda seçilmiyorsa toplam a+b farklı yol vardır. Kümeler açısından bu, ayrık kümelerin eleman sayılarını toplamaktır. Seçenekler ayrık değilse ortak durumların iki kez sayılmamasına dikkat edilir.

Örnek - 1
Bir öğrenci, 5 farklı matematik kitabından birini veya 4 farklı fizik kitabından birini seçecektir. Kaç farklı seçim yapabilir?

A) 9
B) 10
C) 16
D) 20
E) 25
Öğrenci ya bir matematik ya da bir fizik kitabı seçmektedir. Seçenekler alternatif olduğundan toplama kuralıyla 5+4=9 bulunur.

Cevap: A

ÇARPMA KURALI

Birlikte Tamamlanan Aşamaların Seçenek Sayılarını Çarpma

Bir işin ilk aşaması a, her ilk aşama seçiminin ardından ikinci aşaması b farklı yolla yapılabiliyorsa bütün işlem a*b farklı biçimde tamamlanır. Üç veya daha fazla aşamada da her basamağın seçenek sayısı sırayla çarpılır.

Saymanın toplama ve çarpma kurallarını karşılaştıran diyagram

Örnek - 2
Bir kafede 4 çorba, 6 ana yemek ve 3 tatlı seçeneği vardır. Bir çorba, bir ana yemek ve bir tatlıdan oluşan menü kaç farklı biçimde hazırlanabilir?

A) 13
B) 24
C) 48
D) 72
E) 96
Menünün üç aşamasının tamamı seçileceği için çarpma kuralı uygulanır: 4*6*3=72.

Cevap: D

ÇOK AŞAMALI YOL VE DAĞITMA PROBLEMLERİ

Her Aşamadaki Bağımsız Seçimi Ayrı Bir Çarpan Olarak Yazma

Bir yerden başka bir yere ara noktalar üzerinden gidiliyorsa her yol bölümü ayrı bir aşamadır. Benzer biçimde her nesne için aynı sayıda bağımsız hedef bulunuyorsa seçenek sayısı tekrar eden çarpım, yani üs biçiminde yazılabilir. Dört farklı mektubun her biri beş kutudan herhangi birine atılabiliyorsa sonuç 5*5*5*5=5⁴ olur.

Örnek - 3
A şehrinden B’ye 3, B şehrinden C’ye 5 farklı yol vardır. B’ye uğramak koşuluyla A’dan C’ye gidip, dönüşte gidişte kullanılan yol parçalarının hiçbirini kullanmadan dönmek isteyen biri kaç farklı gidiş-dönüş yapabilir?

A) 60
B) 90
C) 120
D) 180
E) 225
Gidişte A–B için 3, B–C için 5 seçenek vardır. Dönüşte, gidişte kullanılan C–B yol parçasından farklı 4 ve gidişte kullanılan B–A yol parçasından farklı 2 seçenek kalır. Çarpma kuralıyla 3*5*4*2=120 bulunur.

Cevap: C

RAKAMLARLA SAYI OLUŞTURMA

Her Basamağın Seçenek Sayısını Basamak Koşuluna Göre Belirleme

Rakamlarla sayı oluştururken yüzler, onlar ve birler basamağı ayrı aşamalardır. Tekrar serbestse bir basamakta kullanılan rakam sonraki basamakta yeniden kullanılabilir. Tekrar yasaksa her seçimden sonra seçenek sayısı bir azalır. Sayının ilk basamağı sıfır olamaz; bu kural yalnız sayıların başındaki basamak için uygulanır.

Koşul İlk basamak Sonraki basamaklar
Sıfır yok, tekrar serbest Tüm rakamlar Tüm rakamlar
Sıfır var, tekrar serbest Sıfır dışındakiler Tüm rakamlar
Tekrar yasak Koşula uygun seçim Her seçimden sonra bir eksik
Çift sayı Başa sıfır gelmez Son basamak çift olmalı
Dikkat
Sıfır içeren rakam kümelerinde bütün basamaklara aynı seçenek sayısını vermek hatalıdır. İlk basamakta sıfır kullanılamaz; fakat ara ve son basamaklarda soru başka bir kısıt koymuyorsa kullanılabilir.

Örnek - 4
{0,1,2,3,4,5} rakamları kullanılarak, rakam tekrarı serbest olmak üzere üç basamaklı kaç doğal sayı yazılabilir?

A) 120
B) 150
C) 180
D) 200
E) 216
Yüzler basamağı sıfır olamayacağı için 5, diğer iki basamak için altışar seçenek vardır: 5*6*6=180.

Cevap: C

TEKRARSIZ VE KOŞULLU SAYI OLUŞTURMA

Koşulların Basamak Seçim Sayısına Etkisi

Rakamlarla sayı oluştururken yüzler, onlar ve birler basamakları ayrı seçim aşamalarıdır. Tekrar serbest olduğunda bir rakam birden fazla basamakta kullanılabilir; tekrar yasak olduğunda seçilen rakam sonraki basamakların seçenek kümesinden çıkar. Sayının ilk basamağında sıfır bulunamaz; tek sayı koşulu son basamağı tek rakamlarla, çift sayı koşulu çift rakamlarla sınırlar. Bu koşullar, basamaklara düşen seçenek sayısını ve dolayısıyla çarpma kuralındaki her çarpanı belirler.

Örnek - 5
{0,1,2,3,4} rakamları kullanılarak rakamları farklı, üç basamaklı kaç tek doğal sayı yazılabilir?

A) 12
B) 15
C) 18
D) 20
E) 24
Birler basamağı 1 veya 3 olmak üzere 2 yolla seçilir. Yüzler basamağı sıfır ve seçilen son rakam dışında 3, onlar basamağı kalan 3 rakamdan biri olabilir. Sonuç 2*3*3=18‘dir.

Cevap: C

FAKTÖRİYEL VE TEMEL SAYMA: FAKTÖRİYEL TANIMI

1’den n’ye Kadar Ardışık Pozitif Tam Sayıları Çarpma

n negatif olmayan bir tam sayı olmak üzere, 1’den n’ye kadar olan pozitif tam sayıların çarpımı n faktöriyel olarak adlandırılır ve n! ile gösterilir. n!=n*(n−1)*(n−2)*…*2*1 biçimindedir. Tanım gereği 0!=1 ve 1!=1‘dir.

İfade Açılım Değer
3! 3*2*1 6
5! 5*4*3*2*1 120
7! 7*6*5! 5040
Örnek - 6
6!+5! işleminin sonucu kaçtır?

A) 720
B) 780
C) 800
D) 840
E) 900
6!=720 ve 5!=120 olduğundan toplam 840‘tır.

Cevap: D

FAKTÖRİYELİN TEMEL ÖZELLİKLERİ

Büyük Faktöriyeli Küçük Faktöriyele Kadar Açma

Faktöriyel ifadelerinde bütün çarpımı yazmak yerine gerekli yere kadar açılım yapılır. n!=n*(n−1)! ve (n+1)!=(n+1)*n! bağıntıları en sık kullanılan dönüşümlerdir. Toplam veya fark içeren ifadelerde ortak olan en küçük faktöriyel parantezine almak işlemi kısaltır.

Örnek - 7
8!+7! ifadesinin 6!‘e bölümü kaçtır?

A) 56
B) 63
C) 70
D) 72
E) 80
8!=8*7*6! ve 7!=7*6! yazılır. Pay (56+7)*6!=63*6! olur; bölüm 63’tür.

Cevap: B

FAKTÖRİYEL DENKLEMLERİ VE TANIM KOŞULU

Faktöriyel İçindeki İfadeyi Negatif Olmayan Tam Sayı Yapma

Temel düzeyde faktöriyel, negatif olmayan tam sayılar için tanımlıdır. Bu nedenle (n−3)! bulunan bir ifadede n−3≥0 ve n’nin tam sayı olması gerekir. Denklem çözerken önce büyük faktöriyel küçük olana kadar açılır, ortak çarpanlar sadeleştirilir ve kalan cebirsel denklem çözülür.

Dikkat
0!=1 olmasına rağmen negatif tam sayıların faktöriyeli tanımlı değildir. Bu nedenle her faktöriyel ifadesinin içi negatif olmayan bir tam sayı olmalıdır.

Örnek - 8
n pozitif tam sayı ve (n+1)!n!=12 olduğuna göre n kaçtır?

A) 9
B) 10
C) 11
D) 12
E) 13
(n+1)!=(n+1)*n! olduğundan bölüm n+1‘e eşittir. n+1=12 ise n=11 olur.

Cevap: C

FAKTÖRİYELDE SONDAN SIFIR SAYISI

Çarpım İçindeki 10 Çarpanlarını Beşlerin Sayısıyla Belirleme

Bir sayının sonundaki her sıfır, çarpanlar arasında bir 10=2*5 oluşmasından gelir. Faktöriyel içinde 2 çarpanı 5’ten daha fazla olduğu için yalnız 5’lerin sayılması yeterlidir.

⌊x⌋ gösterimi, x’i aşmayan en büyük tam sayıyı belirtir. Örneğin 30’un 9’a bölümü 3 ile 4 arasındadır; bu nedenle payı 30, paydası 9 olan yatay kesrin ⌊309⌋ değeri 3’tür.

n!‘in sonundaki sıfır sayısı ⌊n5⌋+⌊n25⌋+⌊n125⌋+… toplamıyla bulunur.

Örnek - 9
75! sayısının sonunda kaç sıfır vardır?

A) 15
B) 16
C) 17
D) 18
E) 19
⌊755⌋=15 ve ⌊7525⌋=3‘tür. Bir sonraki 5 kuvveti 125, 75’ten büyük olduğundan toplam 15+3=18 sıfır vardır.

Cevap: D

FAKTÖRİYELDE ASAL ÇARPAN VE BÖLÜNEBİLME

Bir Asalın Faktöriyel İçindeki Üs Sayısını Katlarını Sayarak Bulma

Bir asal sayı p’nin n! içindeki toplam üssü ⌊np⌋+⌊np2⌋+⌊np3⌋+… ile hesaplanır. Bu yöntem, bir faktöriyelin belirli bir sayıya bölünüp bölünmediğini veya verilen kuvveti kaç kez içerdiğini belirler. Bileşik bir bölen için sayı asal çarpanlarına ayrılır ve her asalın gerektirdiği üs ayrı incelenir.

Örnek - 10
n negatif olmayan bir tam sayı olmak üzere, 30!3n ifadesinin tam sayı olması için n’nin alabileceği en büyük değer kaçtır?

A) 10
B) 12
C) 13
D) 14
E) 15
30! içindeki 3 çarpanlarının toplam üssü Legendre toplamıyla bulunur: ⌊303⌋+⌊309⌋+⌊3027⌋=10+3+1=14. Dolayısıyla 30! sayısı 314’e bölünür, ancak 315’e bölünmez. Bu nedenle n’nin alabileceği en büyük değer 14’tür.

Cevap: D

Önceki konu: Fonksiyonlar
Sonraki konu: Permütasyon ve Kombinasyon

CEVAP VER

Lütfen yorumunuzu giriniz!
Lütfen isminizi buraya giriniz