วันพฤหัสบดีที่ 5 กันยายน พ.ศ. 2556

เซต


2.1 เซต
เซต  เป็นคำที่ใช้บ่งบอกถึงกลุ่มของสิ่งต่างๆ และเมื่อกล่าวถึงกลุ่มใดแน่นอนว่าสิ่งใดอยู่ในกลุ่ม สิ่งใดไม่อยู่ในกลุ่ม เช่น
       เซตสระในภาษาอังกฤษ  หมายถึง  กลุ่มของอังกฤษ  a, e, i, o และ u
       เซตของจำนวนนับที่น้อยกว่า 10 หมายถึง  กลุ่มตัวเลข 1,2,3,4,5,6,7,8,และ9
        สิ่งที่ในเชตเรียกว่า  สมาชิก  ( element หรือ members )
การเขียนเซต
การเขียนเซตอาจเขียนได้ 2  แบบ
   1 การเขียนซตแบบแจกแจงสมาชิก  เขียนสมาชิกทุกตัวลงในเครื่องหมายวงเล็บปีก กา { }  และใช้เครื่องหมายจุลภาค ( , ) คั่นระหว่างสมาชิกแต่ละตัว  เช่น
        เซตของจำนวนนับที่น้อยกว่า  7  เขียนแทนด้วย  {1,2,3,4,5,6,}
        เซตของพยัญชนะไทย  5  ตัวแรก  เขียนแทนด้วย  {,,,,}
2.เขียนแบบบอกเงื่อนไข  ใช้ตัวแปรเขียนแทนสมาชิกของเซต  แล้วบรรยายสมบัติของสมาชิกที่อยู่รูปของตัวแปร  เช่น
        {x| x เป็นสระในภาษาอังกฤษ } อ่านว่า เซตของ x โดยที่ x เป็นสระในภาษาอังกฤษ
        {x| x  เป็นเดือนแรกและเดือนสุดท้ายของปี } อ่านว่า เซตของ xโดยที่ x เป็นเดือนแรกและเดือนสุดท้ายของปี  เครื่องหมาย “ | ”  แทนคำว่า  โดยที่
         ในการเขียนเซตแบบแจกแจงสมาชิกนั้นจะใช้จุด ( ... )  เพื่อแสดงว่ามีสมาชิกอื่นๆ ซึ่งเป็นที่เข้าใจกันทั่วไปว่ามีอะไรบ้างที่อยู่ในเซต  เช่น
        { 1,2,3,...,10 สัญลักษณ์ ... แสดงว่ามี 4,5,6,7,8 และ9 เป็นสมาชิกของเซต
        { วันจันทร์, อังคาร, พุธ,..., อาทิตย์ } สัญลักษณ์ ... แสดงว่ามีวันพฤหัสบดี  วันศุกร์  และวันเสาร์  เป็นสมาชิกของเซต
สัญลักษณ์แทนเซต 
ในการเขียนเซตโดยที่ทั่วไปจะแทนเซตด้วยอักษรภาษาอังกฤษตัวพิมพ์ใหญ่  เช่น A,B,C และแทนสมาชิกของเซตด้วยตัวพิมพ์เล็ก เช่น a,b,c เช่น
        A = {1,4,9,16,25,36}  หมายถึง A เป็นเซตของกำลังสองของจำนวนนับหกจำนวนแรก }
สมาชิกของเซต
จะใช้สัญลักษณ์ “  ”  แทนคำว่าเป็นสมาชิกหรืออยู่ใน  เช่น
A = {1,2,3,4}
จะได้ว่า  1   เป็นสมาชิกของ  A หรืออยู่ใน A เขียนแทนด้วย  1  €A
               3   เป็นสมาชิกของ  หรืออยู่ใน A เขียนแทนด้วย  3 A
คำว่า ม่เป็นสมาชิก หรือ ไม่อยู่ใน”  เขียนด้วยสํญลักษณ์  ”  เช่น
               5  ไม่เป็นสมาชิกของ A หรือไม่อยู่ใน A เขียนแทน 5€A
               7 ไม่เป็นสมชิกชอง A หรือไม่อยู่ใน A เขียนแทนด้วย  7€A
สำหรับเซต A ซึ่งมีสมาชิก 4 ตัว เราจะใช้ n(A) เพื่อบอกจำนวนสมาชิกของเซต A นั่นคือ n(A) = 4
เซตว่าง
คือ เซตที่ไม่มีสมาชิก สัญลักษณ์ที่ใช้ในเซตว่าง คือ {} หรือ( อ่านว่าไฟ (phi))
ตัวอย่างของเซตว่างได้แก่
         A = { x| x เป็นจังหวัดในประเทศไทยที่ขึ้นต้นด้วย ”}
เซตจำกัด
คือ เซตซึ่งมีจำนวนสมาชิกต็มบวกหรือศูนย์
ตัวอย่างเซตจำกัด ได้แก่
         A = {0,2,4,…,10} , n(A) = 11
         B = {x| x เป็นพยัญชนะในคำว่า เซตว่าง }, n( A ) =  4
         C = {1,2,…,8}
เซตอนันต์
คือ เซตที่มีจำนวนมากมาย  นับไม่ถ้วน
ตัวอย่างเซตอนันต์ ได้แก่
         A = {x| x เป็นจำนวนเฉพาะที่มากกว่า 5 }
         B = {x| x 3,7,11,15,…}
         C = {1,2,3,…}
ข้อตกลงเกี่ยวกับเซต
1.  เซตว่างเป็นเซตจำกัด
2.  การเขียนเซตแบบแจกแจงสมาชิกเขียนสมาชิกแต่ละตัวเพียงครั้งเดียวเท่านั้น
เช่น เซตของเลขโดดที่อยู่ในจำนวน 232 คือ {2,3}
3.  เซตของจำนวนที่มักจะกล่าวถึงเสมอและใช้กันทั่วไป  มีดังนี้
       

I เป็นเซตของจำนวนเต็ม หรือ I = {…,-2,-1,0,1,2,...}
I เป็นเซตของจำนวนต็มบวก หรือ I = {1,2,3,…}
I เป็นเซตของจำนวนต็มลบ หรือ I = {-1,-2,-3,…}
N เป็นเซตของจำนวนนับ หรือ N = {1, 2, 3,…}
P เป็นเชตของจำนวนเฉพาะ หรื P = { 2, 3 , 5 , 7,…}
เซตที่เท่ากัน
เซต A = B หมายถึง สมาชิกทุกตัวของเซต A เป็นสมาชิก ของเซต A เป็นสมาชิกของเซต B เป็นสมาชิกของเซต A เท่ากับเซต B เขียนแทนด้วย A = B
และเซตA ไม่เท่ากับเซต B หมายความว่า มีสมาชิกอย่างน้อยหนึ่งตัวของเซต A ที่ไม่ใช้สมาชิกของเซต B หรือมีสมาชิกอย่างน้อยของเซต B ที่ไม่ใช่สมาชิกของเซต A เขียนแทนด้วย AB
ตัวอย่างที่  1    A = {0,1,2 } และ  B = {2,0,1}
                       ดั้งนั้น เซต A เท่ากันกับเซต B เขียนแทนด้วย  A = B
2.2เอกภพสัมพัทธ์
ในการเขียนเซตบอกเงื่อนไขของสมาชิก  จะต้องกำหนดเซตของ  เอกภพสัมพัทธ์  เขียนแทนด้วย U โดยมีข้อตกลงว่า  เมื่อกล่าวถึงสมาชิกของเซต จะไม่กล่าวถึงสิ่งอื่นนอกเหนือจากสมาชิกในเอกภพสัมพัทธ์
2.3 สับเซตและเพาเวอร์เซต
เซต A เป็นสับเซตของเซต B ก็ต่อเมื่อ  สมาชิกทุกตัวของ A เป็นสมาชิกของ B เขียนแทนด้วย AB เซต A ไม่เป็นสับเซตของเซต B ก็ต่อเมื่อ มีสมาชิกอย่างน้อยหนึ่งตัวของเซต A ที่ไม่ป็นสมาชิกของเซต B เขียนแทนด้วย AB เช่น
A = {3,5} และ B = {1,3,5,7,9}
จะได้ว่า  A     B แต่ B  A
สมบัติของสับเซต
1.  A  A และ   A
2.  ถ้าAB และ BC แล้วAC
3. ACและ BC ก็ต่อเมื่อ A = B
เพาเวอร์เซต
          เพาเวอร์เซตของเซต A คือ เซตของสับซตทั้งหมดของ A เขียนแทนด้วย P(A)
เช่น A= {2,4,6}
จะไดว่า เพาเวอร์เซตของซต A คือ
P(A) = { {2},{4},{6},{2,4},{2,6},{4,6},{2,4,6},เซตว่าง}
สมบัติของเพาเวอร์เซต
1.        P(A) และ        P(A)
2.A   P(A) 
3.ถ้า A เป็นเซตจำกัด n(A)= k  n(P(A))= 2
4.A   B ก็ต่อเมื่อ P(A)      P(B)
5.P(A)   P(B) = P(A   B)
6.P(A)   P(B)    P(A   B
  2.4 ยูเนียน อินเตอร์เซกชัน และคอมพลีเมนต์ของเซต
- ยูเนียน (Union) : ยูเนียนของเซต A และเซต B จะได้เซตใหม่ ซึ่งมีสมาชิกของเซต A หรือเซต B  หรือทั้งสองเซต
   “ ยูเนียนของเซตA และเซต B เขียนแทนด้วย A   B ”
A   B = {x| x   A หรือ x เ ป็นสมาชิกของทั้งสองเซต}
เช่น A = {1,3,5} และ B = {3,6,9}
จะได้  A    B ={1,3,5,6,9}
- อินเตอร์เซกชัน (Intersection): อินเตอร์เซกชันของเซต A และเซต B จะได้เซตใหม่ ซึ่งสมาชิกเป็นสมาชิกของเซตทั้งเซต A และเซต B
   “ อินเตอร์เซกชันของเซตA และเซต B เขียนแทนด้วย A    B ”
A    B = {x| x   A และ x   B}
เช่น A = {1,2,3,4,} , B = {2,4,6} และ C = {0,1}
จะได้   A   B = {2,4}
            A   C = {1}
            B   C = {}   
- คอมพลีเมนต์ (Complement) : คอมพลีเมนต์ของเซต A คือ เซต A ที่ประกอบด้วยสมาชิกที่เป็นสมาชิกของ U แต่ไม่ใช่สมาชิกของเซต A
   “คอมพลีเมนต์ของเซต A เขียนแทนด้วย A ”
A = {x| x €  U และ x  €  A }
   เช่น  U ={0,1,2,3} , A ={0,2,4} และ B = {1,3}
จะได้  A = {1,3}
           B = {0,2}
- ผลต่างระหว่างเซต  (Difference of Sets ) : ผลต่างระหว่างเซต A และเซต B คือสมาชิกอยู่ในเซต B
   “ผลต่างระหว่างเซต A และเซต B เขียนแทนด้วย A – B ”
A-B ={x| x €  A และ x €   B}
   เช่น A = {0,1,2,3,4} และ B = {1,3,5,7,9}
จะได้  A-B = {0,2,4}
          B-A = {5,7,9}

จำนวนของสมาชิกของเซตจำกัด
จำนวนของสมาชิกจำกัดของเซต  A  ใดๆ เขียนแทนด้วย n(A)
การหาจำนวนสมาชิกของเซตจำกัด  ทำได้โดย
-                   การนับแผนภาพของเวนน์-ออยเลอร์
-                   การใช้หลักเกณฑ์ ต่อไปนี้
ถ้าเซต A เซต B และเซต C เป็นเซตจำกัด
      -   n(A   B) = n(A) +n(B) – n(A   B)
      -   n(A   B) = n(A) +n(B)+ n(C)-n(A  B)-n(A  C)-n(B  C)+n(A   B   C)









เวกเตอร์

จุดประสงค์ บอกได้ว่าในระบบพิกัดฉากสามมิติมีแกน ,ระนาบ และอัฒภาคเป็นอย่างไร
ระบบพิกัดฉากสามมิติ
       กำหนดเส้นตรง XX' , YY' และ ZZ' เป็นเส้นตรงที่ผ่านจุด O และตั้งฉากซึ่งกันและกันโดยกำหนด ทิศทางของเส้นตรงทั้งสามเป็นระบบมือขวา ดังรูป 1
 



       ถ้าเส้นตรงทั้งสามเป็นเส้นจำนวน (real line) จะเรียกเส้นตรง XX' , YY' และ ZZ' ว่า
แกนพิกัด X แกนพิกัด Y และ แกนพิกัด Z หรือเรียนสั้นๆ ว่า แกน X (x-axis) แกน Y (y-axis) และ แกน Z (z-axis) และเรียนจุด O ว่า จุดกำเนิด (origin) ดังรูป
2

 




       เรียกส่วนของเส้นตรง OX OY และ OZ ว่า แกน X ทางบวก (positive x-axis) แกน Y ทางบวก (positive y-axis) และ แกน Z ทางบวก (positive z-axis) และเรียกส่วนของเส้นตรง OX' OY' และ OZ' ว่า แกน X ทางลบ (negative x-axis) แกน Y ทางลบ (negative y-axis) และ แกน Z ทางลบ (negative z-axis)
       โดยทั่วไปเมื่อเขียนรูปแกนพิกัดในสามมิติ นิยมเขียนเฉพาะ แกน X แกน Y และ แกน Z ที่เน้นเฉพาะทางด้านที่แทนจำนวนจริงบวกซึ่งมีหัวลูกศรกำกับ ดังรูป 3 หรือ รูป 4
 



       แกน X แกน Y และ แกน Z จะกำหนดระนาบขึ้น 3 ระนาบ เรียกว่า ระนาบอ้างอิง
เรียกระนาบที่กำหนดด้วย แกน X และแกน Y ว่า ระนาบอ้างอิง XY หรือ ระนาบ XY
เรียกระนาบที่กำหนดด้วย แกน X และแกน Z ว่า ระนาบอ้างอิง XZ หรือ ระนาบ XZ
เรียกระนาบที่กำหนดด้วย แกน Y และแกน Z ว่า ระนาบอ้างอิง YZ หรือ ระนาบ YZ   (ดังรูป 5)



        ระนาบ XY ระนาบ YZ และระนาบ XZ ทั้งสามระนาบ จะแบ่งปริภูมิสามมิติ ออกเป็น 8 บริเวณ คือ เหนือระนาบ XY จำนวน 4 บริเวณ และใต้ระนาบ XY จำนวน 4 บริเวณ เรียกแต่ละบริเวณว่า อัฒภาค (octant) ดังรูปที่ 6
 




อัฒภาคที่บรรจุ แกน X แกน Y และแกน Z ทางบวกจะเรียกว่า
อัฒภาคที่ 1 ส่วนอัฒภาคอื่นๆ จะใช้ข้อตกลงเดียวกับในระบบพิกัดฉากสองมิติ (นับทวนเข็มนาฬิกา) โดยพิจารณาบริเวณเหนือระนาบ XY ก่อน


อ้างอิง http://samart.chs.ac.th/ 

กราฟและคู่อันดับ

ในบทนี้ เราจะมาศึกษากราฟของสมการเชิงเส้นสองตัวแปร โดยเน้นการวาดรูป กราฟ ของสมการเชิงเส้นสองตัวแปรให้นักเรียนเขียนกราฟของสมการเชิงเส้นสองตัวแปรต่อไปนี้ 
1.             y  =  x - 4
อธิบายจากสมการ
-เราหาจุดตัดแกน x ค่า y = 0
 แทนค่าในสมการ x = 4
-เราหาจุดตัดแกน x ค่า x = 0
 แทนค่าในสมการ y = -4


  
2.             2x + y = -3
อธิบาย ทำเหมือนข้อ 1 แทนค่า หาจุดตัดแกน x,y



3.             -x - 3y  = 1



4.             -4x + 2y  = 0



5.             x - 5y  = 5