คณิต ม.4-5

รวมมิตร

เซต

การเขียนเซต

การเขียนเซตนิยมใช้อักษรตัวใหญ่เขียนแทนชื่อเซต และสามารถเขียนได้ 2แบบ

1. แบบแจกแจงสมาชิกของเซต

ตัวอย่างเช่น  A = {1, 2, 3, 4, 5}

                   B = { a, e, i, o, u}

2. แบบบอกเงื่อนไขของสมาชิกในเซต

ตัวอย่างเช่น  A = { x | x เป็นจำนวนเต็มบวกที่มีค่าน้อยกว่าหรือเท่ากับ 5}

                   B = { x | x เป็นสระในภาษาอังกฤษ}

เซตจำกัด

บทนิยาม  เซตจำกัด คือ เซตที่สามารถระบุจำนวนสมาชิกในเซตได้

ตัวอย่างเช่น  A = {1, 2, 3, 4, 5}   มีสมาชิก 5 สมาชิก

เซตอนันต์

เซตอนันต์ คือ เซตที่ไม่ใช่เซตจำกัด หรือเซตที่มีจำนวนสมาชิกมากมายนับไม่ถ้วน

ตัวอย่างเช่่น C = {...,-2,-1,0,1,2,...}

เซตที่เท่ากัน

เซต A และเซต B จะเป็น เซตที่เท่ากัน ก็ต่อเมื่อ สมาชิกทุกตัวของเซต A เป็นสมาชิกของเซต B และสมาชิกทุกตัวของเซต B เป็นสมาชิกทุกตัวของเซต A สามารถเขียนแทนได้ด้วยสัญลักษณ์ A= B

ตัวอย่างเช่่น  A = {1, 2, 3, 4, 5}

                   B = { x | x เป็นจำนวนนับที่มีค่าน้อยกว่าหรือเท่ากับ 5}

               ∴ A = B

เซตว่าง

เซตว่าง คือ เซตที่ไม่มีสมาชิก หรือมีจำนวนสมาชิกในเซตเป็นศูนย์ สามารถเขียนแทนได้ด้วยสัญลักษณ์ {} หรือ Ø

ตัวอย่างเช่่น

      A = {x | x เป็นจำนวนเต็ม และ 1 < x < 2}

  ∴ A = Ø

 เอกภพสัมพัทธ์

เอกภพสัมพัทธ์ คือ เซตที่ประกอบด้วยสมาชิกทั้งหมดของสิ่งที่เราต้องการจะศึกษา สามารถเขียนแทนได้ด้วยสัญลักษณ์ u

ตัวอย่างเช่่น

ถ้าเราจะศึกษาเกี่ยวกับจำนวนเต็ม

        U = {...,-2,-1,0,1,2,...}

หรือ  U = {x | x เป็นจำนวนเต็ม.}

ความสัมพันธ์โดเมน เรนจ์

ความสัมพันธ์

 กำหนด A และ B เป็นเซตใดๆ แล้ว r เป็นความสัมพันธ์ จากเซต A ไปเซต B ก็ต่อเมื่อ r เป็นสับเซตของ A× B
 และ ถ้า r เป็นสับเซตของ A× A แล้ว r เป็นความสัมพันธ์ในเซต A

ตัวอย่างเช่น กำหนด A = {1, 2, 3}, B = { 0, 2, 4}

                        และ r = { (x,y) ∈ A× B | y = 2x }   ∴ = { (1,2), (2,4) }

โดเมน และเรนจ์ของความสัมพันธ์

กำหนด r เป็นความสัมพันธ์จาก A ไป B

โดเมนของ r คือ เซตของสมาชิกตัวหน้าของคู่อันดับใน r เขียนแทนด้วย D_r

D_r = { x | (x, y) } ∈ r

เรนจ์ของ r คือ เซตของสมาชิกตัวหลังของคู่อันดับใน r เขียนแทนด้วย R_r

 R_r = { y | (x, y) } ∈ r

ฟังก์ชัน

ฟังก์ชันเชิงเส้น (linear function)

f(x)=ax+b เมื่อ aและb เป็นจำนวนจริง

กราฟของฟังก์ชันเชิงเส้นจะมีลักษณะเป็นเส้นตรง

 

                       a < 0                     a = 0                         a > 0

ฟังก์ชันขั้นบันได (step function)

กราฟของฟังก์ชันนี้จะมีรูปร่างคล้ายขั้นบันได

 ฟังก์ชันกำลังสอง (quadratic function)

กราฟของฟังก์ชันกำลังสองจะมีลักษณะเป็นรูปพาราโบลา

ฟังก์ชันพหุนาม (polynomial function)

ฟังก์ชันตรรกยะ (rational function)

 ฟังก์ชันที่เป็นคาบ (periodic function)

 f เป็นฟังก์ชันที่เป็นคาบ ก็ต่อเมื่อ มีำจำนวนจริง p ที่ทำให้ f(x+p) = f(x) สำหรับ ทุกค่าของ x และ x+p ที่อยู่ในโดเมนของ f

ระบบจำนวนจริง

จากแผนผังแสดงความสัมพันธ์ของจำนวนข้างต้น จะพบว่า ระบบจำนวนจริง จะประกอบไปด้วย

1. จำนวนอตรรกยะ หมายถึง จำนวนที่ไม่สามารถเขียนให้อยู่ในรูปเศษส่วนของจำนวนเต็ม หรือทศนิยมซ้ำได้ ตัวอย่างเช่น √2 , √3, √5, -√2, - √3, -√5 หรือ ¶ ซึ่งมีค่า 3.14159265...

 2. จำนวนตรรกยะ หมายถึง จำนวนที่สามารถเขียนให้อยู่ในรูปเศษส่วนของจำนวนเต็มหรือทศนิยมซ้ำได้

ระบบจำนวนตรรกยะ

จำนวนตรรกยะยังสามารถแบ่งเป็น 2 ประเภท คือ

 1. จำนวนตรรกยะที่ไม่ใช่จำนวนเต็ม หมายถึง จำนวนที่สามารถเขียนให้อยู่ในรูปเศษส่วนหรือทศนิยมซ้ำได้ แต่ไม่เป็นจำนวนเต็ม ตัวอย่างเช่น

2. จำนวนเต็ม หมายถึง จำนวนที่เป็นสมาชิกของเซต

I = {..., -4, -3, -2, -1, 0, 1, 2, 3, 4, ...} เมื่อกำหนดให้ I เป็นเซตของจำนวนเต็ม

ระบบจำนวนเต็ม

จำนวนเต็มยังสามารถแบ่งได้อีกเป็น 3 ประเภทด้วยกัน

1. จำนวนเต็มลบ หมายถึง จำนวนที่เป็นสมาชิกของเซต I ^- โดยที่
          I ^- = {..., -4, -3, -2, -1}
เมื่อ I ^- เป็นเซตของจำนวนเต็มลบ

2. จำนวนเต็มศูนย์ (0)

3. จำนวนเต็มบวก หมายถึง จำนวนที่เป็นสมาชิกของเซต I⁺ โดยที่
         I⁺ = {1, 2, 3, 4, ...}
เมื่อ I⁺ เป็นเซตของจำนวนเต็มบวก

จำนวนเต็มบวก เรียกได้อีกอย่างว่า "จำนวนนับ" ซึ่งเขียนแทนเซตของจำนวนนับได้ด้วยสัญลักษณ์ N โดยที่
                           N = I⁺ = {1, 2, 3, 4, ...}

 ระบบจำนวนเชิงซ้อน

 นอกจากระบบจำนวนจริงที่กล่าวมาข้างต้นแล้ว ยังมีจำนวนอีกประเภทหนึ่ง ซึ่งได้จากการแก้สมการต่อไปนี้

x² = -1  ∴ x = √-1 = i

x² = -2  ∴ x = √-2 = √2 i

x² = -3 ∴ x = √-3 = √3 i

จะเห็นได้ว่า “ไม่สามารถจะหาจำนวนจริงใดที่ยกกำลังสองแล้วมีค่าเป็นลบ” เราเรียก √-1 หรือจำนวนอื่นๆ ในลักษณะนี้ว่า “จำนวนจินตภาพ”และเรียก i ว่า "หนึ่งหน่วยจินตภาพ" เขียนแทนด้วยสัญลักษณ์ i

ยูเนียนของเซตจำนวนจริงกับเซตจำนวนจินตภาพ คือ " เซตจำนวนเชิงซ้อน " (Complex numbers)

สถิติหรือข้อมูล

สถิติ หมายถึง วิธีการที่ว่าด้วยการเก็บรวบรวมข้อมูล การนำเสนอข้อมูล การวิเคราะห์ข้อมูล และการตีความหมายข้อมูล

ประเภทของสถิติ แบ่งได้เป็น 2 ประเภทใหญ่ ๆ ได้แก่

1. สถิติเชิงพรรณนา (Descriptove Statistics) เป็นสถิติที่บรรยายถึงคุณสักษณะของสิ่งที่กำลังต้องการศึกษา
2. สถิติเชิงอนุมาน (Inferential Statistics) เป็นสถิติที่ศึกษาข้อมูลที่เป็นกลุ่มตัวอย่างเพียงกลุ่มเดียว

องค์ประกอบของสถิติ1. การวางแผน (planning) ก่อนจะมีการวางแผนต้องมีหัวข้อเรื่องที่จะศึกษา อาทิ การแก้ปัญหาเกี่ยวกับเรื่องใดเรื่องหนึ่ง สมมติเป็นปัญหาเกี่ยวกับการขาดแคลนที่จอดรถ ผู้ที่เป็นเจ้าของ สถานที่นั้น ต้องวางแผนการแก้ปัญหาโดยจัดหาสถานที่ให้พอเพียง

2. การเก็บรวบรวมข้อมูล (collection of data) เมื่อกำหนดในขั้นที่ 1 แล้วว่าจะนำอะไรมาเป็นข้อมูล ก็จะทำการรวบรวมตามวิธีการทางสถิติซึ่งจะได้กล่าวต่อไป

3. การนำเสนอ (Presentation of data) เมื่อรวบรวมได้แล้วก็จะนำมาแสดงให้คนเข้าใจ ซึ่งอาจจะแสดงในรูปตารางสถิติ เป็นรูปภาพ หรือเป็นแบบเส้นโค้ง

4. การวิเคราะห์ข้อมูล (Analysis of data) เมื่อได้ข้อมูลตามต้องการก็จะนำมาวิเคราะห์ ซึ่งอาจจะอยู่ในรูป ค่าเฉลี่ย ค่าร้อยละ ค่าสัดส่วน หรือค่าใด ๆ ตามแต่จะกำหนดไว้ในขั้นตอนที่ 1

5. การตีความ (Interpretation of data) เป็นขั้นตอน สุดท้าย คือ การสรุปผลการวิเคราะห์ในขั้นตอนที่ 4 รวมถึง การนำผลที่ได้ไปอ้างอิงใช้กับส่วนอื่น ๆ ด้วย