 |
<script language="JavaScript" src="http://www.vcharkarn.com/javafeed/article/18492" type="text/javascript"></script> |
|
จำนวนจริง
ทุกคนเคยสงสัยบ้างไหมคะว่า ตัวเลข หรือ จำนวนนั้น กำเนิดเกิดขึ้นมาจากอะไร ใครเป็นผู้คิดค้น แล้วทำไมในชีวิตประจำวันของพวกเราในสมัยนี้ทั้ง การเรียน การงาน หรือกระทั่งการดำเนินชีวิตส่วนใหญ่แล้วจึงเกี่ยวข้องกับคำว่า จำนวน
post ครั้งแรก: Sat 19 May 2007, 10:37 pm ปรับปรุงล่าสุด: Wed 30 May 2007, 1:50 pm
|
หน้าที่ 1 - จำนวนจริงคืออะไร?
ทุกคนเคยสงสัยบ้างไหมคะว่า ตัวเลข หรือ จำนวนนั้น กำเนิดเกิดขึ้นมาจากอะไร ใครเป็นผู้คิดค้น แล้วทำไมในชีวิตประจำวันของพวกเราในสมัยนี้ทั้ง การเรียน การงาน หรือกระทั่งการดำเนินชีวิตส่วนใหญ่แล้วจึงเกี่ยวข้องกับคำว่า จำนวน
จำนวนคืออะไร?
ปัจจุบันหากพวกเราเลี้ยงสัตว์เพื่อจุดประสงค์เพื่อการค้าขาย หรือเลี้ยงไว้เพื่อครัวเรือนเองนั้น เราก็จะต้องมีการดูแลและคอยนับจำนวนสัตว์เลี้ยงที่อยู่ในความดูแลของพวกเราเสมอ อาจจะเพื่อการสำรองอาหารให้พอดีกับจำนวนสิ่งมีชีวิตที่เลี้ยงไว้ หรือ ป้องกันการลักลอบขโมยก็ได้ แล้วพวกเราเคยคิดกลับกันไหมว่า หากว่าเป็นในสมัยยุคดึกดำบรรพ์แล้วนั้น พวกเขาจะทำกันอย่างไร ในเมื่อในสมัยนั้นยังไม่มีการค้นพบตัวเลขใดๆทั้งสิ้น
ในสมัยโบราณนั้นถึงแม้ว่าจะยังไม่มีตัวเลขเกิดขึ้น แต่พวกเขาก็สามารถที่จะคอยนับจำนวนสัตว์เลี้ยงทีละตัวได้ด้วยการแทนก้อนหินหนึ่งก้อนเท่ากับจำนวนสัตว์หนึ่งตัว นั่นหมายถึงว่า ปริมาณของก้อนหินของพวกเขาจะต้องมีปริมาณเท่ากันทุกวัน น่าทึ่งไหมคะ
ดังนั้นเราจึงเห็นว่า มนุษย์มีการคิดเรื่องจำนวนมาตั้งแต่สมัยดึกดำบรรพ์ และ จำนวนที่มนุษย์คิดขึ้นได้เป็นครั้งแรกนั้นก็คือ จำนวนนับ หรือ ยกตัวอย่างได้ง่ายๆก็คือ 1,2,3,4,5. . . ซึ่งเราจะกล่าวถึงในหัวข้อต่อไปคะ
มารู้จักความหมายที่แท้จริงของจำนวนจริงกันเถอะ!
จากแผนภาพข้างต้น คือองค์ประกอบที่สำคัญของจำนวนจริง ทีนี้เรามาดูกันดีกว่านะคะว่านิยามของแต่ละตัวภายในระบบจำนวนจริงนั้น มีอะไรบ้าง
จำนวนเต็ม
จากหัวข้อที่แล้ว ที่เคยเกริ่นไว้ตั้งแต่แรกไว้ว่า จำนวนที่มนุษย์ค้นพบได้เป็นครั้งแรกก็คือ จำนวนนับ นั่นก็คือ 1 2 3 4 5 ก็ถือได้ว่าเป็นจำนวนนับ (ในที่นี้จะหมายถึงเซตของจำนวนนับ) แทนสัญลักษณ์ไว้ด้วย

หากแต่ก็มีชื่อเรียกจำนวนนับดังข้างต้นได้อีกอย่างว่า เซตของจำนวนเต็มบวก ซึ่งแทนด้วย

นั่นก็คือ จำนวนดังกล่าวก็ถือได้ว่าเป็นจำนวนเต็มด้วยเช่นกัน แทนสัญลักษณ์จำนวนเต็มด้วย

ซึ่งจำนวนเต็มนี้ อาจจะเป็นจำนวนเต็มบวก จำนวนเต็มลบ ก็ได้ แล้วแต่ว่าจะกำหนดมาให้
ตัวอย่าง
 | 0 ไม่ถือว่าเป็นทั้งจำนวนเต็มบวก หรือ จำนวนเต็มลบ แต่จะถือว่าเป็นเพียงแค่นวนเต็มศูนย์ |
จำนวนเศษส่วน
คงจะเป็นคำที่ชินชูชินตากันมาบ้างแล้วนะคะ สำหรับเรื่องเศษส่วนจำนวนเต็ม ซึ่งเป็นไปได้โดยง่ายเลยที่เราจะสามารถมองเห็นความแตกต่างระหว่างเศษส่วนและจำนวนเต็มได้เป็นอย่างดี
ตัวอย่าง
เศษส่วน :
 | จำนวนที่เป็นเศษส่วนของจำนวนเต็มนั้น ตัวส่วนจะต้องไม่เป็นศูนย์ มิฉะนั้นแล้ว ค่าขอจำนวนจะกลายเป็นสิ่งที่ไม่สามารถหาค่าได้ หรือเป็น อินฟินิตี้ |
จำนวนตรรกยะ (rational number)
มาแล้วสำหรับคำแปลกๆในระบบจำนวนจริง แต่ไม่ต้องตกใจไปคะ จำนวนตรรกยะนั้นไม่ยากเกินกว่าที่พวกเราจะสามารถเข้าใจได้ จากแผนภาพทางข้างต้นที่กำหนดมาให้นั้น เราจะพบว่า ทั้งจำนวนเต็ม และจำนวนเศษส่วนนั้น ล้วนแล้วแต่เป็นองค์ประกอบของ จำนวนตรรกยะทั้งสิ้น แล้วมันเกี่ยวเนื่องกันอย่างไรละ ดังนั้น เราลองมาดูนิยามง่ายๆเกี่ยวกับความหมายของมันเลยดีกว่าคะ
จำนวนตรรกยะ หมายถึง จำนวนที่สามารถเขียนอยู่ในรูปเศษส่วน

โดยที่

และ

เป็นจำนวนเต็ม และ

จากนิยามทางข้างต้น ถ้าเราพบว่า

เป็นจำนวนเต็มใดๆ และ

แล้วละก็ เราก็จะสามารถเขียน a ให้อยู่ในรูปของเศษส่วน ของจำนวนเต็มได้เสมอ เช่น

ดังนั้น เราจะเห็นได้ชัดๆ เลยนะว่า จำนวนเต็มทุกจำนวน เป็นจำนวนตรรกยะ และตอนนี้เราจะให้

แทนด้วยเซตของจำนวนตรรกยะ และเรามีนิยามสำหรับตัวมันเองด้วยก็คือ

เมื่อ

,

และ
จากทั้งหมดที่กล่าวถึงมานั้น ล้วนแล้วแต่เป็นความหมายที่เกี่ยวเนื่องกับจำนวนตรรกยะทั้งสิ้น ดังนั้น เราจะมาสรุปให้ชัดๆกันไปเลยว่า จำนวนตรรกยะนั้น ได้แก่จำนวนชนิดใดบ้าง ซึ่งจะแสดงให้ดูดังต่อไปนี้คะ
1. จำนวนเต็ม
2. จำนวนที่เป็นเศษส่วนของจำนวนเต็ม โดยที่ตัวส่วนจะไม่เป็นศูนย์
3.จำนวนที่เป็นทศนิยมรู้จบ
4.จำนวนที่เป็นทศนิยมซ้ำๆ
เรื่องสุดท้ายในหัวข้อนี้ เราจะรู้จักจำนวนนับ จำนวนเต็มศูนย์ จำนวนเต็มลบ และจำนวนตรรกยะ จากที่กำหนดให้ว่า

แทนเซตของจำนวนตรรกยะ

แทนเซตของจำนวนเต็ม

แทนเซตของจำนวนนับ

แทนเซตของจำนวนเต็มศูนย์

แทนเซตของจำนวนเต็มบวก

แทนเซตของจำนวนเต็มลบ
 |
เซตของจำนวนตรรกยะ เป็นเซตที่มีขอบเขตเพียงแค่ การบวก การลบ การคูณ และการหาร นอกจากนั้น เราพบว่า
ผลบวกของจำนวนตรรกยะ เป็นจำนวนตรรกยะ
ผลลบของจำนวนตรรกยะ เป็นจำนวนตรรกยะ
ผลคูณของจำนวนตรรกยะ เป็นจำนวนตรรกยะ
แสดงว่าเซตของจำนวนตรรกยะ มีคุณสมปิดของการบวก การลบ และการคูณ |
จำนวนอตรรกยะ (irrational number)
เอ่ยกันมาน้านนาน สำหรับจำนวนตรรกยะ ถึงตอนนี้ เรามาดูองค์ประกอบอีกตัวหนึ่งของจำนวนจริงกันบ้าง นั่นก็คือ จำนวนอตรรกยะ
จำนวนอตรรกยะ หมายถึง จำนวนที่ไม่สามารถเขียนเป็นเศษส่วนของจำนวนเต็มโดยที่ตัวส่วนไม่เท่ากับศูนย์ แต่สามารถเขียนเป็นทศนิยมไม่รู้จบแบบไม่ซ้ำได้
เอ่ยแค่นิยาม ทุกคนก็คงจะทราบกันดีแล้วนะคะว่ามีความแตกต่างกันอย่างมากระหว่างจำนวนตรรกยะและจำนวนอตรรกยะ จำเป็นต้องอยู่ในรูปของทศนิยมแบบรู้จบ และสามารถเขียนเป็นเศษส่วนได้ ง่ายๆเลยใช่ไหมคะ ยกตัวอย่างให้เห็นง่ายเลยคือ ในจำนวนอตรรกยะนั้นอย่างเช่น

หรือ จำนวนในรูปที่ติดอยู่ในฟอร์มทศนิยมไม่ซ้ำ 2.449897. . ., 3.9681187. . . หรือกระทั่งจำนวนที่ติดอยู่ในรูปลักษณะพิเศษ เช่น

, c (c = 2.718 เป็นค่าประมาณ)
เอ้า จบซักทีสำหรับองค์ประกอบที่สำคัญๆของจำนวนจริง หลังจากนี้จะต้องมีคนงุนงงสงสัยอย่างแน่นอนว่า แล้วความสัมพันธ์ระหว่างจำนวน ตรรกยะ และจำนวนอตรรกยะนั้น มันเกี่ยวเนื่องกันอย่างไร ทำไมถึงได้กลายมาเป็นจำนวนจริงได้
สงสัยกันนัก ก็จะบอกคะ ซึ่งก็คือ เมื่อเรานำเซตของจำนวนตรรกยะ มายูเนียนกับจำนวนอตรรกยะ เราก็จะได้เซตที่เรียกว่า เซตของจำนวนจริง ซึงในที่นี้เราเขียนแทนสัญลักษณ์ด้วย

และเรามีนิยามเล็กๆเพื่อให้ง่ายต่อความเข้าใจด้วยว่า

เป็นจำนวนตรรกยะ หรือ

เป็นจำนวนอตรรกยะ
เอ่ยไปแล้ว ก็หวังว่าเพื่อนๆยังคงจำเนื้อหาเดิมๆเกี่ยวกับเรื่องเซตได้นะคะ และส่วนประกอบหลักๆของระบบจำนวนจริง ก็คงจะมีเพียงเท่านี้คะ หวังว่าเพื่อนๆ คงจะสนุกสนานกับแบบฝึกหัดท้ายบทกันนะคะ
 | ด้วยเหตุที่เซตของจำนวนตรรกยะ และเซตของจำนวนอตรรกยะ เป็นเซตต่างสมาชิก และเมื่อนำมายูเนียนกันแล้ว จะได้เซต ดังนั้น เซตของจำนวนอตรรกยะ  |
แบบฝึกหัด1
1. จงพิจารณาจำนวนที่กำหนดให้ต่อไปนี้ว่าเป็นจำนวนชนิดใด และทำเครื่องหมายในตาราง
ข้อ |
จำนวน |
|
|
|
|
|
ไม่ใช่  |
1 |
|
|
|
|
|
|
|
2 |
|
|
|
|
|
|
|
3 |
|
|
|
|
|
|
|
4 |
-1.255 |
|
|
|
|
|
|
5 |
|
|
|
|
|
|
|
6 |
|
|
|
|
|
|
|
7 |
|
|
|
|
|
|
|
8 |
|
|
|
|
|
|
|
9 |
|
|
|
|
|
|
|
10 |
|
|
|
|
|
|
|
(เลือกได้มากกว่าหนึ่งช่อง)
2. จงบอกว่าประโยคต่อไปนี้ ข้อใดเป็นจริง และข้อใดเป็นเท็จ
1. จำนวนตรรกยะทุกจำนวนเป็นจำนวนเต็ม
2. จำนวนตรรกยะทุกจำนวนเป็นจำนวนจริง
3. ผลหารของจำนวนเต็ม 2 จำนวน เป็นจำนวนเต็มเสมอ
4. ผลคูณของจำนวนตรรกยะกับจำนวนอตรรกยะต้องเป็นจำนวนอตรรกยะ
5. จำนวนเต็มทุกจำนวนเป็นจำนวนตรรกยะ
สมบัติของจำนวนจริง
ถึงตอนนี้ พวกเราก็มาทำความรู้จักกับคุณสมบัติต่างๆของระบบจำนวนจริงกันบ้างดีกว่านะคะ โดยที่เราทราบกันมาก่อนแล้วใช่ไหมคะว่า ระบบจำนวนนั้นหมายถึง เซตของจำนวนนั่นเอง ซึ่งอาจจะนำมากระทำกันให้อยู่ในรูปของ การบวก การลบ การคูณ การหาร หรืออะไรอื่นๆอีกเยอะแยะ แต่ว่าในระบบจำนวนจริง ที่เราจะกล่าวถึงในตอนนี้ จะต้องประกอบด้วยเซตของจำนวนจริง และการกระทำซึ่งจะมีแค่การบวก กับการคูณ เท่านั้นนะคะ ซึ่งมีคุณสมบัติดังตารางทางด้านล่างนี้นะคะ
คุณสมบัติ |
การบวก |
การคูณ |
ปิด |
|
|
การสลับที่ |
|
|
การเปลี่ยนกลุ่ม |
|
|
การมีเอกลักษณ์ |
0 เป็นเอกลักษณ์ของการบวก  |
1 เป็นเอกลักษณ์ของการคูณ  |
การมีอินเวอร์ส |
อินเวอร์สการบวกของจำนวนจริงคือ  คือ  โดยที่  |
อินเวอร์สการคูณของจำนวนจริง
 คือ  และ  โดยที่
 |
การกระจาย |
|
ในเมื่อพวกเรารู้จักคุณสมบัติต่างๆกันแล้วละก็ นำความรู้ที่ได้มาทดสอบตัวเองกันเถอะ
แบบฝึกหัด 2
1. จงใส่คำตอบของโจทย์แต่ละข้อลงในตารางที่กำหนดให้
| |
มีอินเวอร์สการบวก |
มีอินเวอร์สการคูณ |
1. |
|
|
2. |
|
|
3. |
|
|
4. |
|
|
5. |
|
|
6. |
|
|
ก่อนจะมากล่าวถึงกันในหัวข้อต่อไปที่น่าสนใจมากๆนี้นะคะ เราก็คงจะเรียนรู้มามากพอแล้วสำหรับความหมายของคำว่า จำนวนจริง รวมถึง คุณสมบัติต่างๆของระบบจำนวนจริงกันอีกด้วยนะคะ
ดังนั้น ในตอนนี้ เราจะมาดูกันว่าคุณสมบัติของจำนวนจริงนี่ละ ที่มีความสำคัญมากสำหรับการนำไปใช้แก้ปัญหาโจทย์บางอย่าง ในที่นี้ก็คือ การนำคุณสมบัติของระบบจำนวนจริง มาทำการแก้สมการพหุนาม ที่อาจจะมีดีกรีมากกว่า หรือเท่ากับหนึ่งก็ได้
แล้วเพื่อนๆยังจำเรื่องนี้กันได้อยู่หรือเปล่าคะ เพราะพวกเราเคยเรียนผ่านกันมาแล้วทั้งนั้นเลยคะ แต่เอาเป็นว่า เรามาทบทวนกันอย่างง่ายๆก่อนเข้าสู่เนื้อหากันก่อนก็แล้วกันนะคะ
*หมายเหตุ
งานเขียนชิ้นนี้ ได้รับการคุ้มครองสิทธิตามพระราชบัญญัติคุ้มครองสิทธิทางปัญญา โดยลิขสิทธิเป็นของผู้เขียน ที่ให้เกียรตินำเผยแพร่ผ่าน วิชาการ.คอม เรามีความยินดีและอนุญาตให้ทำซ้ำหรือเผยแพร่ต่อเพื่อประโยชน์ทางการศึกษาเท่านั้น กรุณาให้เกียรติผู้เขียน โดยอ้างชื่อผู้เขียนและ วิชาการ.คอม (www.vcharkarn.com) ทุกครั้งที่ทำการเผยแพร่ต่อ ห้ามนำส่วนหนึ่งส่วนใดไปเผยแพร่ต่อในสื่อที่เอื้อประโยชน์ทางธุรกิจก่อนได้รับอนุญาต ขอขอบคุณที่ร่วมกันช่วยสร้างให้สังคมไทยเป็นสังคมแห่งปัญญา
จำนวน 19 ความเห็น, หน้า่ | -1-
ความเห็นเพิ่มเติมที่ 1 20 พ.ค. 2550 (13:34) เขียนดีมากเลยครับให้ความรู้กับผู้อ่านทุกระดับ

แต่ผมติดอยู่นิดนึงครับตรงประโยคที่บอกว่า
"จำนวนตรรกยะ หมายถึง จำนวนที่เขียนอยู่ในรูปเศษส่วน

โดยที่

และ

เป็นจำนวนเต็ม และ

"
ผมคิดว่าน่าจะแทนคำว่า"จำนวนที่เขียน"ด้วย"จำนวนที่สามารถเขียน"ครับ
เพราะอย่างเช่น

ก็เป็นจำนวนตรรกยะเหมือนกัน
ความเห็นเพิ่มเติมที่ 2 20 พ.ค. 2550 (17:18) ขอบคุณมากๆๆๆๆค่ะ
แต่ก่อนงงๆ
ตอนนี้ก็รู้ขึ้นมาเยอะเลย
ความเห็นเพิ่มเติมที่ 3 20 พ.ค. 2550 (18:03) งงหน่อยๆ - -กำ
ความเห็นเพิ่มเติมที่ 6 24 พ.ค. 2550 (10:04) ความเห็นหาย - -
ความเห็นเพิ่มเติมที่ 8 4 มิ.ย. 2550 (19:37) ไม่ค่อยเรื่องงสักเท่าไร เพราะยังม่ายได้เรื่องพวกนี้เลยอ่ะค่ะ เหอๆๆๆ
ความเห็นเพิ่มเติมที่ 9 7 มิ.ย. 2550 (16:43) ช่วยได้มากเลยครับ ขอบคุณ
ความเห็นเพิ่มเติมที่ 10 17 มิ.ย. 2550 (21:01) เรื่องพวกนี้ก้อยู่ในบทเรียน เรื่อง จำนวนจริง ใช่ป่ะครับ
ความเห็นเพิ่มเติมที่ 11 9 ก.ค. 2550 (09:42) ผลต่ากำลังสอง ผิดค่ะ ที่ถูกต้องเป็น
a^2-b^2 = (a+b)(a-b) 8jt
ความเห็นเพิ่มเติมที่ 12 9 ก.ค. 2550 (09:45) ผลต่างกำลังสอง สูตรข้างบนผิดค่ะ ที่ถูกต้องเป็น
a^2 - b^2 = (a + b)(a - b) ค่ะ
ความเห็นเพิ่มเติมที่ 13 13 ก.ค. 2550 (23:19) เขียนได้เยี่ยมมาก แต่การหารสังเคราะผมไม่เข้าใจช่วยอธิบายเพิ่มเติมหน่อยครับ ตัวอย่างให้มาตัวอย่งเดียว ผมงงครับ
ความเห็นเพิ่มเติมที่ 14 18 ก.ค. 2550 (19:11) มีไรมาถามงับอาจารย์ถามว่า0.9999... กับ 1 เท่าหรือไม่ ทุกคนในห้องบอกไม่เท่าอาจารย์เลยถามต่อว่า"ถ้าไม่เท่าแล้วห่างกันเท่าไร"ทุกคนตอบไม่ได้ แล้วที่อาจารย์ผมพูดจิงอะเปล่าอะอย่าตอบว่าไม่จิงเพราะห่างกัน0.000....1ละมานไม่มีในโลก
ความเห็นเพิ่มเติมที่ 15 26 ส.ค. 2550 (23:56) อยากได้ข้อมูลเรื่องวิวัฒนาการของตัวเลขครับ
ความเห็นเพิ่มเติมที่ 16 11 พ.ย. 2550 (15:09) ขอบคุณมากเลยค่ะ กำลังทำรายงานส่งอาจารย์เรื่องอสมการอยู่พอดีเลย
ความเห็นเพิ่มเติมที่ 17 16 ธ.ค. 2550 (16:16) 1. (x-6)(x+3) = 0
2. -y+4 = -3
จะแก้สมการยังไงช่วยตอบทีค่ะ