Sorunun bir sürü basit cevabı var, fakat ben de bir tane ilginç cevaptan bahsetmek istiyorum. ifadesini "b elemanlı bir kümeden a elemanlı bir kümeye yazılabilecek bütün fonksiyonların sayısı" olarak tanımlayalım.
Örneğin durumunda sadece bir tane fonksiyon var, o fonksiyon da sözlerle şu: hangi elemanı girdi olarak verirsen ver çıktım aynı olacaktır; sadece bir tane fonksiyonumuz olduğu için de deriz ki .
Başka bir örnek olarak da ve alalım. Kümelerimizin elemanlarını olarak alırsak yazabileceğimiz fonksiyonlar şunlar:
Burada her bir satır bir fonksiyona karşılık geliyor, ve elemanlar (girdi,çıktı) değerlerini gösteriyor. Örneğin 2. satırdaki fonksiyon şu özellikte: ve . Sonuç olarak görebileceğimiz gibi toplamda 8 fonksiyon var, demek ki .
Bu uzun açıklamadan sonra kontrol edebiliriz ki 'yi "b elemanlı bir kümeden a elemanlı bir kümeye yazılabilecek bütün fonksiyonların sayısı" olarak tanımlamak ilkokulda öğrendiğimiz her şeyle uyumlu. Artık asıl soruya dönebiliriz.
Şimdi durumunu inceleyelim: boş kümeden a elemanlı bir kümeye yazılabilecek fonksiyon sayısını bulmamız gerekiyor. Fakat böyle bir fonksiyonu asla kullanamazsınız, çünkü bu fonksiyonu çağıramazsınız; başka bir deyişle, bu fonksiyonunu olarak hesaplayabileceğimiz bir değeri yok (çünkü boş küme). Bu yüzden bu tarz birbirinden farklı fonksiyonlar tanımlamamız mümkün değil (fonksiyonları ayırt edemeyiz), bir tane böyle bir fonksiyon tanımlıyoruz (empty function), ve diyoruz ki durumu için ne olursa olsun ifadesi birdir:
Üstsel sayıları bu tarz kümelerle tanımlamamızın bir de bonusu var: yukarıdaki argüman durumu için de geçerli, yani direk diyebilirz ki .
Bu son ifadeye itiraz edip hayır tanımsızdır diyecekler çıkacaktır elbette, fakat bizim tanımımızla bu doğru değil, direk bir diyebiliriz. Matematiğin bir çok alanında da bu sonuç kullanılır(wiki'de detaylı açıklamalar var).
Son olarak ilginç bir şey daha ekleyeyim: bu bahsettiğim "asla çağırılamayan ve kullanılamayan" fonksiyon Haskell programlama dilinde absurd ismiyle tanımlı; gerçekten de kodunuzda bu komutu çağıramıyorsunuz :D
bir sayının 0. kuvveti demek bir sayıyının 0 kez kendisi ile çarpılması anlamına gelir.
2³ = 2*2*2 = 8
2² = 2*2 = 4
2¹ = 2
yukarıda ki örnekte 2³ ila 2² sonuçları arasında ilişki küçük olan hep büyük olanın yarısı kadar aynı şekilde 2¹ 2²'nin yarısı ediyor bu durumda da 2 nin 0 kuvveti 2nin 1 kuvetinin yarısı olması gerekeceğinde 2/2 den 1 saonucuna ulaşıyoruz. aynı işlemi 3 için yapacak olursak
3³= 3*3*3 =27
3²= 3*3=9
3¹= 3
3 ün kuvvetleride ise durum; bi sonraki kuvvet bir önce ki kuvvetin tam 3 katı yada tam tersi tabirle bir önceki kuvvet kendinden sonra gelen kuvetin 3 te 1 ne denk geliyor aynı mantıkla 3 ün 1 kuvveti 3 ise kendinden önce gelen kuvvet olan 0, 3'ün 3 te 1 olmak zorunda olacağından 1 çıkacaktır. tüm tam sayılar için bu işlemi yapabilirsiniz...
sonuç olarak sayıların kuvvetleri hep kendisi ile çarpmak anlamına gelmektedir. geriye saracak olursakta hep kendisine bölmek anlamına gelir. bir sayının 0. kuvveti o sayıyı kendisine bölmek demektir bu yüzden de sonuç hep 1 çıkacaktır.
Üslü Sayılar Mantığı
*Bir sayının üssü, o sayıyı kendisiyle kaç kere çarptığımızı gösterir. Örneğin:
/qna/1d252a37-f55b-4816-acc3-492efb2365cf.jpeg)
*Şimdi dikkat edersek, her seferinde üssü 1 azalttığımızda, sonuç bir önceki sonucun yarısı oluyor. Yani:
/qna/c90fc34d-1ca5-416a-af3b-c3b42596b20f.jpeg)
Bu mantığı devam ettirirsek:
2⁰ ne olmalı?Yine yukarıdaki gibi ikiye bölerek gidersek şöyle olur:
/qna/be912468-89d2-4d0a-aac6-11a1ff38e926.jpeg)
Genel Kural
Aynı kural tüm sayılar için geçerlidir. Bir sayının üssü her azaldığında o sayı kendine bölünür. Dolayısıyla, üssü 0 olunca sayı 1 olur.
Neden?
Çünkü;bu kuralın matematiksel dayanağı, bir sayıyı kendisine böldüğümüzde 1 elde ederiz kuralına dayanır. Yani:
/qna/037f716d-2ab2-431d-9e06-609d80b662b2.jpeg)
Bu yüzden, üssü 0 olan her sayı (0 hariç) 1 olur.
Umarım anlatabilmişimdir.😀
• a¹ = a (Herhangi bir sayının birinci kuvveti, sayının kendisine eşittir.)
• a¹ / a¹ = 1 (İki aynı sayıyı birbirine bölersek cevap 1 olur)
• a¹ / a¹ = a¹⁻¹ = a⁰ (Üslü sayılarda tabanlar aynı ise üsler çıkarılır)
Matematiksel olarak basitçe bu şekilde düşünebilirsin.
Daha kapsamlı bir cevap verebilmek için kümeler hakkında biraz bilgin olduğunu varsayıyorum.
Bir sayıyı tanımlamanın birden fazla yolu vardır, bunlardan biri de bir sayıyı, mesela n diyelim bu sayıya, n elemanlı kümelerin kümesi olarak tanımlamak ( demek istediğimi anlamak biraz zor olabilir, o yüzden üzerine düşünmek yararlı olabilir). Mesela 1 sayısı tek elemanlı kümelerin kümesidir (çünkü 1 dediğimizde ne bir elmadan söz ediyoruz ne de bir armuttan, 1 ile demek istediğimiz şey bu bir elma, bir armut, bir araba vb. gibi şeylerin ortak özelliği, ki bu durumda biz bu özelliği (teklik özelliğini) bu 1 kümesinde topluyoruz).
Peki o zaman, burdan yola çıkarak üslü sayıları nasıl tanımlarız, yani nedir üslü sayılar? Bir örnek ile açıklayayım:
(yine farklı yaklaşımlar olabilir)
Mesela 2^2' yi ele alalım, 2^2 'yi 2 harfle yazılabilecek 2 harf uzunluğdaki kelimeler kümesi olarak düşünebiliriz.
Harflerimiz A ve B olsun, o zaman A ve B ile oluşturulabilen iki harf uzunluğundaki kelimeler:
{AA}, {AB}, {BA}, {BB} dir.
Benzer şekilde 2^b yi 2 harfle ve b uzunluğunda oluşturulabilecek kelimelerin kümesi şeklinde düşünebiliriz: _ _ _ _ . . . _ burda b adet boşluk var ve her boşluğa gelebilecek 2 adet harf var, bu yüzden elde edebileceğimiz farklı kelime sayısı 2x2x2x...x2 (b tane 2 ) dir, diğer bir gösterimle 2^b dir.
O zaman artık a^b yi şöyle tanımlayabiliriz: "a adet elemanla oluşturulabilecek b uzunluğundaki kümelerin kümesi a üzeri b dir ve a^b şeklinde gösterilir.".
Artık soruna dönmenin vakti geldi, 2^0 (veya a^0) niye 1'e eşit?
Çünkü 2^0 2 elemanla oluşturulabilecek 0 uzunluğundaki kümelerin kümesidir, ve bu da sadece {} (veya Ø) yani boş kümedir, dolayısıyla böyle bir kümeden yalnız 1 adet vardır.
Bazen, bazı durumlarda filmi geri sarmak gerekir!
Bing bang, Evrenin yaşı, Evrim ve nice alanda çok kullanışlı bir yöntem matematikte neden olmasın.
2’nin 3. Kuvveti; 2.2.2=8
Filmi ger sararsak: 8:2:2:2=1’dir
5’in 5. Kuvveti; 5.5.5.5.5= 3125
Filmi geri sararsak: 3125:5:5:5:5:5=1’dir.
Ve her sayı için 0 (sıfır) hariç. Bu konuda farklı görüşler var…
Mesela bir deste iskambil kâğıdını öyle bir şekilde dizelim ki; bir kağıt yere bir kağıt destenin altına olacak şekilde birer kağıt değişimi ile yere bıraktığımız kağıtlarda bütün renk serisi birden papaza kadar arka arkaya gelecek şekilde dizilsin. Bunun iki yöntemi var. İlki zor olan ve hesap gerektiren, ,ikincisi ise bir çocuğun bile yapabileceği: Var olan ardışık desteyi filmi geri sarar gibi tersinden dizmek ve öyle yapmak. Deneyin göreceksiniz. Bazen filmi geri sarmak gerekir. Sevgiyle...