Ücretsiz indir
7. Sınıf Matematik › İspat ve Algoritma

İspat ve Algoritma

Doğrudan ispat, karşı örnekle çürütme ve algoritma kurma — Maarif Modeli'nin yeni konusu.

7. sınıf · Tema 2 Yeni müfredat konusu Cebirsel Düşünme

İspat ve algoritma, Maarif Modeli ile 7. sınıfa yeni gelen bir konu. Mantığı şu: matematikte bir şeyin doğru olduğunu söylemek yetmez, her durumda doğru olduğunu göstermek gerekir. Bu sayfada harfle ispat yapmayı, tek bir karşı örnekle iddia çürütmeyi ve bir problemi adım adım algoritmaya dökmeyi çalışacağız.

Bu konu yeni. İspat ve algoritma, Türkiye Yüzyılı Maarif Modeli ile 7. sınıf matematik programına girdi. Eski kaynaklarda ve eski yıllara ait soru bankalarında bu başlığı bulamazsın — bu yüzden konuyu doğrudan programın mantığından çalışmak gerekiyor. Yer aldığı tema: İşlemlerle Cebirsel Düşünme ve Değişimler.

1. Matematiksel ispat nedir?

İspat: Bir matematiksel iddianın her durumda doğru olduğunu, kabul edilmiş kurallara dayanarak gösterme işlemidir.

Buradaki kritik kelime her durumda. Üç örnekte doğru çıkması bir ispat değildir; ispat, sonsuz sayıda durumun tamamını kapsar. Bunu sağlamanın yolu da sayı yerine harf kullanmaktır.

KavramNe işe yarar
Sanı (varsayım)Doğru olduğu düşünülen, henüz ispatlanmamış iddia
İspatİddianın her durumda doğru olduğunu gösterir
Karşı örnekİddianın yanlış olduğunu tek bir örnekle gösterir
Genel terimTüm durumları temsil eden harfli gösterim (n, 2n, 2n+1 gibi)
Asimetri kuralı: Bir iddiayı çürütmek için tek bir karşı örnek yeter. Ama doğrulamak için bin örnek bile yetmez — genel bir ispat gerekir. İspatla örnek vermeyi karıştırmamanın püf noktası bu.

2. Genel gösterimler: harfle konuşmak

İspatın tamamı, doğru gösterimi seçmekle başlar. Aşağıdaki tablo, 7. sınıfta karşına çıkacak her ispatın anahtarı:

İfadeGenel gösterim
Herhangi bir tam sayın
Çift sayı2n
Tek sayı2n + 1
Ardışık iki tam sayın , n + 1
Ardışık üç tam sayın − 1 , n , n + 1
3'ün katı olan sayı3n

3. Doğrudan ispat

En yaygın yöntem: iddiayı harfle yaz, işlemi yap, sonucun istenen biçimde olduğunu göster.

İddia: Ardışık iki tam sayının toplamı her zaman tektir. İspatlayalım.
ardışık iki tam sayı: n ve n + 1 toplam = n + (n + 1) = 2n + 1 2n + 1 ifadesi TEK sayının genel gösterimidir. → toplam her zaman tektir.

İspat tamamlandı. Dikkat: burada hiçbir sayı denemedik; n hangi tam sayı olursa olsun sonuç geçerli.

İddia: Ardışık üç tam sayının toplamı 3'ün katıdır. İspatlayalım.
ardışık üç tam sayı: n − 1 , n , n + 1 toplam = (n − 1) + n + (n + 1) = n − 1 + n + n + 1 = 3n 3n ifadesi 3'ün katının genel gösterimidir. → toplam her zaman 3'ün katıdır. ek bilgi: toplam = 3 · (ortadaki sayı) örnek kontrol: 15 + 16 + 17 = 48 = 3 · 16 ✓

İspat tamamlandı.

İddia: İki tek sayının toplamı çifttir. İspatlayalım.
birinci tek sayı: 2a + 1 ikinci tek sayı: 2b + 1 toplam = (2a + 1) + (2b + 1) = 2a + 2b + 2 = 2 · (a + b + 1) 2 ile çarpım hâlinde yazıldı → ÇİFT sayıdır.

İspat tamamlandı. İki farklı tek sayı için iki farklı harf (a ve b) kullanmak zorunlu; ikisine de n dersen yalnızca eşit tek sayıları ispatlarsın.

Doğrudan ispatın üç adımı: (1) Verilenleri genel gösterimle yaz. (2) İstenen işlemi yap ve sadeleştir. (3) Çıkan sonucu hedef biçime (2n, 2n+1, 3n gibi) benzet. Üçüncü adımı yazmayan ispat yarım kalır.

4. Karşı örnekle çürütme

Bir iddianın yanlış olduğunu göstermek için onu bozan tek bir örnek bulman yeter. Bu örneğe karşı örnek denir.

İddia: Her tek sayı asaldır. Doğru mu?
dene: 3 → asal 5 → asal 7 → asal 9 → 9 = 3 · 3 9 tek bir sayı ama asal DEĞİL. → iddia yanlıştır.

Karşı örnek: 9 — ilk üç denemenin doğru çıkması hiçbir şey ispatlamıyordu.

İddia: Bütün asal sayılar tektir. Doğru mu?
2 sayısı asaldır (yalnızca 1 ve kendisine bölünür) 2 sayısı ÇİFTTİR → iddia yanlıştır.

Karşı örnek: 2 — 2, tek çift asal sayıdır.

İddia: Ardışık iki çift sayının toplamı 4'ün katıdır. Doğru mu?
dene: 2 ve 4 → toplam 6 6 ÷ 4 = 1 kalan 2 6 sayısı 4'ün katı DEĞİL. → iddia yanlıştır. not: 4 ve 6 → 10, o da 4'ün katı değil.

Karşı örnek: 2 ve 4

5. Algoritma nedir?

Algoritma: Bir problemi çözmek için izlenen, sonlu sayıda ve sırası belli adımlar dizisidir. Her adım açık ve tek anlamlı olmalıdır.

Algoritmanın üç bileşeni var: girdi → işlem → çıktı.

GİRDİ : algoritmanın aldığı bilgi İŞLEM : sırayla uygulanan adımlar ÇIKTI : elde edilen sonuç
Verilen bir tam sayının çift mi tek mi olduğunu bulan algoritma.
1. Başla 2. Sayıyı al (girdi: n) 3. n sayısını 2'ye böl, kalanı bul 4. Kalan 0 ise "ÇİFT" yaz 5. Kalan 0 değilse "TEK" yaz 6. Bitir deneme: n = 14 → 14 ÷ 2, kalan 0 → ÇİFT deneme: n = 9 → 9 ÷ 2, kalan 1 → TEK
Üç sayının aritmetik ortalamasını bulan algoritma.
1. Başla 2. Üç sayıyı al (girdi: a, b, c) 3. Toplam = a + b + c 4. Ortalama = Toplam ÷ 3 5. Ortalamayı yaz (çıktı) 6. Bitir deneme: 14 , 22 , 30 Toplam = 14 + 22 + 30 = 66 Ortalama = 66 ÷ 3 = 22
Adım sırası değiştirilemez. Yukarıdaki algoritmada 4. adımı 3. adımdan önce yazarsan işlem çalışmaz, çünkü toplam henüz hesaplanmamıştır. Algoritma sorularında en çok puan kaybedilen yer, adımların mantıksal sırası.

6. Adım adım bir algoritma: OBEB bulma

Aynı işi tekrar tekrar yapan algoritmalara örnek: iki sayının en büyük ortak bölenini bulma. Büyük sayıdan küçüğün katlarını çıkararak ilerliyoruz.

48 ile 18 sayılarının OBEB'ini algoritma ile bulalım.
1. Büyük sayıyı küçüğe böl, kalanı bul 2. Kalan 0 değilse: küçük sayı yeni "büyük", kalan yeni "küçük" olur ve 1. adıma dön 3. Kalan 0 olduğunda, bölen sayı OBEB'tir 48 ÷ 18 → 48 = 2·18 + 12 kalan 12 18 ÷ 12 → 18 = 1·12 + 6 kalan 6 12 ÷ 6 → 12 = 2· 6 + 0 kalan 0 kalan 0 oldu, bölen 6 → OBEB(48, 18) = 6 kontrol: 48 = 6·8 ve 18 = 6·3 ✓

OBEB(48, 18) = 6

7. Sınavda nasıl sorulur?

8. Sık yapılan hatalar

  • Örnek vermeyi ispat sanmak. Üç sayıda denemek ispat değildir; harfle genel gösterim şart.
  • İki farklı sayıya aynı harfi vermek. İki tek sayı için 2a+1 ve 2b+1 yazılır; ikisi de 2n+1 olursa sayılar eşit varsayılır.
  • İspatın son adımını yazmamak. 3n bulup durmak yetmez; "bu, 3'ün katının gösterimidir" cümlesi ispatı tamamlar.
  • Çürütmek için genel ispat aramak. Yanlış iddiayı bozmak için tek karşı örnek yeter, uğraşma.
  • Algoritmada girdiyi belirtmemek. Hangi bilgiyle başlandığı yazılmazsa algoritma eksik sayılır.
  • Algoritmayı sonsuz bırakmak. Her algoritma sonlu adımda bitmelidir; "Bitir" adımı olmalı.

9. 8. sınıfta bu nereye bağlanıyor?

Bu konu LGS'de doğrudan sorulmuyor; ama 8. sınıfta cebirsel ifadeler ve özdeşlikler bunun üzerine kuruluyor. Özdeşlik zaten "her değer için doğru olan eşitlik" demektir — yani ispatlanmış bir iddia. 8. sınıfta özdeşliklerin neden doğru olduğunu gösterirken tam olarak bu sayfadaki doğrudan ispat yöntemini kullanacaksın.

7'de ispat, 8'de özdeşlik.
iddia: (a + b)² = a² + 2ab + b² ispat (doğrudan): (a + b)² = (a + b)(a + b) = a·a + a·b + b·a + b·b = a² + ab + ab + b² = a² + 2ab + b² ✓ kontrol a=3, b=2: (3+2)² = 25 9 + 12 + 4 = 25 ✓

Kontrol adımı ispatın yerine geçmez, sadece hata aramaya yarar. İspat, harfli satırların kendisi.

10. Kendini test et

  1. Ardışık iki tam sayının toplamının tek olduğunu ispatlayınız.
  2. Ardışık üç tam sayının toplamının 3'ün katı olduğunu ispatlayınız.
  3. "Her tek sayı asaldır" iddiasını çürüten bir karşı örnek veriniz.
  4. "Bütün asal sayılar tektir" iddiasını çürütünüz.
  5. Üç sayının aritmetik ortalamasını bulan algoritmanın adımlarını yazınız.
  6. 48 ile 18 sayılarının OBEB'ini adım adım bulunuz.
Cevapları göster
1) sayılar: n , n + 1 toplam = n + (n + 1) = 2n + 1 2n + 1 tek sayının gösterimidir → ispat tamam 2) sayılar: n − 1 , n , n + 1 toplam = 3n 3n, 3'ün katının gösterimidir → ispat tamam 3) 9 sayısı tektir ama 9 = 3 · 3 asal değildir → karşı örnek: 9 4) 2 sayısı asaldır ve çifttir → karşı örnek: 2 5) 1. Başla 2. a, b, c sayılarını al 3. Toplam = a + b + c 4. Ortalama = Toplam ÷ 3 5. Ortalamayı yaz 6. Bitir deneme: (14 + 22 + 30) ÷ 3 = 66 ÷ 3 = 22 6) 48 = 2·18 + 12 kalan 12 18 = 1·12 + 6 kalan 6 12 = 2· 6 + 0 kalan 0 OBEB = 6

Sık sorulan sorular

İspat ve algoritma neden yeni bir konu?

Türkiye Yüzyılı Maarif Modeli ile matematik programına eklendi. Amaç, sonucu bulmakla yetinmeyip neden doğru olduğunu gösterme ve çözümü adımlara ayırma becerisini kazandırmak. Eski soru bankalarında bu başlık bulunmaz.

Örnek vermek ispat sayılır mı?

Sayılmaz. On örnekte doğru çıkan bir iddia on birincide yanlış çıkabilir. İspat için genel gösterim (n, 2n, 2n+1 gibi) kullanıp her durumu kapsaman gerekir.

Karşı örnek kaç tane olmalı?

Bir tane yeter. Bir iddiayı çürütmek için onu bozan tek bir durum göstermek matematiksel olarak yeterlidir.

Algoritma ile matematik işleminin farkı nedir?

İşlem tek bir hesabı yapar; algoritma ise hangi hesabın hangi sırayla ve hangi koşulda yapılacağını tanımlar. Algoritmanın sonlu adımda bitmesi ve her adımın tek anlamlı olması zorunludur.

Konuyu öğrendin. Şimdi soru çöz.

İspat ve algoritmada beceri, farklı iddialar üzerinde çalışarak gelişiyor. Net Up'ı ücretsiz indir: seviyene göre soru gelir, yanlışların hata defterine düşer, çözünce silinir. Türkçe ve Matematik'te binlerce soru, günlük seri ve lig — hepsi bedava.

Sonraki konu Yansıma ve Geometrik İnşa →