ฟังก์ชันขั้นบันได

ฟังก์ชันขั้นบันได

  ฟังก์ชันขั้นบันได หมายถึง ฟังก์ชันที่มีโดเมนเป็นสับเซตของจำนวนจริง และมีค่าของฟังก์ชันเป็นค่าคงตัวเป็นช่วงๆ มากกว่าสองช่วง กราฟของฟังก์ชันนี้มีลักษณะคล้ายขั้นบัน  อ่านต่อ

4.3 ฟังก์ชันกำลังสอง

4.3 ฟังก์ชันกำลังสอง

                  ฟังก์ชันกำลังสอง  คือ  ฟังก์ชันที่อยู่ในรูป   y = ax² + bx + c เมื่อ  a,b,c  เป็นจำนวนจริงใดๆ  และ a ≠ 0 ลักษณะของกราฟของฟังก์ชันนี้ขึ้นอยู่กับค่าของ a , b  และ  c  และเมื่อค่าของ  a  เป็นบวกหรือลบ  จะทำให้ได้กราฟเป็นเส้นโค้งหงายหรือคว่ำ

จากรูปจะเห็นว่า  ถ้า  a > 0  กราฟเป็นเส้นโค้งหงายขึ้น

                                       a < 0  กราฟเป็นเส้นโค้งคว่ำลง

 กราฟของฟังก์ชันกำลังสองในรูปนี้มีชื่อว่า  พาราโบลา

ในกรณีทั่วไป  กราฟของ    y = a(x-h)² + k  , a ≠ 0  จะมีจุดที่กราฟวกกลับดังนี้

 f(x) = a(x-h)² + k , a > 0  

จากรูปกราฟของ  f  มีจุดวกกลับที่จุด  (h,k)  ซึ่งเป็นจุดที่  f(x)  มีค่าต่ำสุด  และ  f(h)  =  k  เป็นค่าต่ำสุดของ  f

  f(x) = a(x-h)² + k , a < 0  

4.2 ฟังก์ชันเชิงเส้น

4.2 ฟังก์ชันเชิงเส้น

ฟังก์ชันเชิงเส้น   คือ ฟังก์ชันที่อยู่ในรูป y = ax+b เมื่อ a ,b เป็นจำนวนจริง และ  กราฟของฟังก์ชันเชิงเส้นจะเป็นเส้นตรง

ตัวอย่างของฟังก์ชันเชิงเส้น   ได้แก่

           1)   y = x  

2)   y =2x +1

4.1 ความสัมพันธ์และฟังก์ชัน

คู่อันดับ (Order Pair) เป็นการจับคู่สิ่งของโดยถือลำดับเป็นสำคัญ เช่น คู่อันดับ a, b จะเขียนแทนด้วย (a, b) เรียก a ว่าเป็นสมาชิกตัวหน้า และเรียก b ว่าเป็นสมาชิกตัวหลัง

(การเท่ากับของคู่อันดับ) (a, b) = (c, d) ก็ต่อเมื่อ a = c และ b = d

ผลคูณคาร์ทีเชียน (Cartesian Product) ผลคูณคาร์ทีเซียนของเซต A และเซต B คือ เซตของคู่อันดับ (a, b) ทั้งหมด โดยที่ a เป็นสมาชิกของเซต A และ b เป็นสมาชิกของเซต B

สัญลักษณ์      ผลคูณคาร์ทีเซียนของเซต A และเซต B เขียนแทนด้วย A x B
หรือ เขียนในรูปเซตแบบบอกเงื่อนไขจะได้ว่า 

ความสัมพันธ์ (Relation)r เป็นความสัมพันธ์จาก A ไป B ก็ต่อเมื่อ r เป็นสับเซตของ A x B

โดเมน (Domain) และ เรนจ์ (พิสัย) (Range)

1. โดเมน (Domain) ของความสัมพันธ์ r คือ เซตที่มีสมาชิกตัวหน้าของทุกคู่อันดับในความสัมพันธ์ rใช้สัญลักษณ์แทนด้วย Dr ดังนั้น  Dr = {x | (x, y) ε r}
2.  เรนจ์ (Range) ของความสัมพันธ์ r คือ เซตที่มีสมาชิกตัวหลังของทุกคู่อันดับในความสัมพันธ์ r ใช้สัญลักษณ์แทนด้วย R rดังนั้น  Rr = {y | (x, y) ε r}

หลักเกณฑ์ในการพิจารณาหาโดเมนและเรนจ์ในความสัมพันธ์ R

3.5 ค่าสัมบูรณ์ของจำนวนจริง

3.5 ค่าสัมบูรณ์ของจำนวนจริง หรือ มอดุลัส (อังกฤษ: absolute value หรือ modulus) ในคณิตศาสตร์ คือ ผลต่างระหว่างจำนวนนั้นกับ 0 พูดง่ายๆคือ จำนวนที่ไม่มีเครื่องหมายลบ ตัวอย่างเช่น 3 คือค่าสัมบูรณ์ของ 3 และ −3

นิยามได้ดังนี้: สำหรับจำนวนจริงใดๆ a, ค่าสัมบูรณ์ของ a เขียนแทนด้วย |a| เท่ากับ a ถ้า a ≥ 0 และเท่ากับ −a ถ้า a < 0 (ดูเพิ่มเติม: อสมการ) |a| จะไม่เป็นจำนวนลบ ค่าสัมบูรณ์จะเป็นจำนวนบวกหรือศูนย์เสมอ นั่นคือจะไม่มีค่า a ที่ |a| < 0

ค่าสัมบูรณ์สามารถถือว่าเป็นระยะทางของจำนวนนั้นจากศูนย์ สัญกรณ์ของระยะทางในคณิตศาสตร์มักเขียนในรูปค่าสัมบูรณ์อยู่เสมอ เมื่อจำนวนจริงถูกพิจารณาเหมือนเป็นเวกเตอร์หนึ่งมิติ ค่าสัมบูรณ์คือขนาด และ p-นอร์มสำหรับ p ใดๆ ที่ตัวประกอบคงที่ ทุกๆนอร์มใน R¹ จะเท่ากับค่าสัมบูรณ์: ||x||=||1||.|x|

3.4 การไม่เท่ากัน

3.4 การไม่เท่ากัน

สมบัติของการไม่เท่ากัน

บทนิยาม a < b หมายถึง a น้อยกว่า b

a > b หมายถึง a มากกว่า b

• สมบัติของการไม่เท่ากัน

กำหนดให้ a, b, c เป็นจำนวนจริงใดๆ

1. สมบัติการถ่ายทอด ถ้า a > b และ b > c แล้ว a > c

2. สมบัติการบวกด้วยจำนวนที่เท่ากัน ถ้า a > b แล้ว a + c > b+ c

3. จำนวนจริงบวกและจำนวนจริงลบ

a เป็นจำนวนจริงบวก ก็ต่อเมื่อ a > 0

a เป็นจำนวนจริงลบ ก็ต่อเมื่อ a < 0

4. สมบัติการคูณด้วยจำนวนเท่ากันที่ไม่เท่ากับศูนย์

ถ้า a > b และ c > 0 แล้ว ac > bc

ถ้า a > b และ c < 0 แล้ว ac < bc

5. สมบัติการตัดออกสำหรับการบวก ถ้า a + c > b + c แล้ว a > b

6. สมบัติการตัดออกสำหรับการคูณ

ถ้า ac > bc และ c > 0 แล้ว a > b

ถ้า ac > bc และ c < 0 แล้ว a < b

บทนิยาม a ≤ b หมายถึง a น้อยกว่าหรือเท่ากับ b

a ≥ b หมายถึง a มากกว่าหรือเท่ากับ b

a < b < c หมายถึง a < b และ b < c

a ≤ b ≤ c หมายถึง a ≤ b และ b ≤ c

3.3.2 การเเก้สมการกำลังสองตัวแปรเดียว

3.3.2 การเเก้สมการกำลังสองตัวแปรเดียว (quadratic equations) คือ สมการของพหุนามตัวแปรเดียวที่มีดีกรีเท่ากับ 2 บางครั้งเรียกสมการกำลังสองว่า สมการดีกรี 2   รูปแบบทั่วไปของสมการกำลังสอง คือ
…………………….
….. เมื่อ  เป็นค่าคงตัว และ 

…..การแก้สมการกำลังสอง หมายถึง การคำนวณเพื่อหาค่าของตัวแปร ซึ่งจะได้ค่าตัวแปร 2 ค่า โดยค่าทั้งสองอาจเท่ากันหรือไม่เท่ากันก็ได้ ค่าของตัวแปรที่ได้บางครั้งเรียกว่า รากของสมการ หรือ คำตอบของสมการ
…..วิธีแก้สมการกำลังสอง ก่อนที่จะทำการคำนวณหาค่าตัวแปรของสมการกำลังสอง ให้จัดขวามือของเครื่องหมายเท่ากับให้เป็น 0 แล้วการคำนวณจะมีได้ 3 วิธี คือ โดยวิธีแยกตัวประกอบ โดยวิธีทำให้เป็นกำลังสองสมบูรณ์ และโดยวิธีใช้สูตร

…..การแก้สมการกำลังสองโดยวิธีแยกตัวประกอบ
…..ทำได้โดยการแยกตัวประกอบ (factors) แล้วใช้หลักว่า เมื่อผลคูณของตัวประกอบเป็น 0 (ขวามือขอเครื่องหมายเท่ากับ) แสดงว่า ตัวประกอบบางตัวเป็น 0 หรือทุกตัวประกอบเป็น 0

ตัวอย่างที่ 1 จงหาคำตอบของสมการ 
วิธีทำ………..
……………
……………………………..……….#

ตัวอย่างที่ 2 จงแก้สมการ… 
วิธีทำ  จัดขวามือของเครื่องหมายเท่ากับให้เป็น 
…………………….
………………..
…………………………………….,  ……….#

ตัวอย่างที่ 3 จงแก้สมการ  
วิธีทำ…….
…………
………………………..……….#

ตัวอย่างที่ 4 จงแก้สมการ… 
วิธีทำ  จัดสมการใหม่ได้เป็น  
………. นำ  มาคูณทั้งสองข้างของสมการ จะได้
…………………….
…………………….
…………………………………….,  ……….#

ตัวอย่างที่ 5 จงแก้สมการ… 
วิธีทำ  …….. นำ  มาคูณทั้งสองข้างของสมการ จะได้
……………..
…………………….
……………..
……………………………… ……….#

3.3.1 การแยกตัวประกอบของพหุนาม

3.3.1 การแยกตัวประกอบของพหุนาม (อังกฤษ: factorization) ในทางคณิตศาสตร์ หมายถึงการแบ่งย่อยวัตถุทางคณิตศาสตร์ (เช่น จำนวน พหุนาม หรือเมทริกซ์) ให้อยู่ในรูปผลคูณของวัตถุอื่น ซึ่งเมื่อคูณตัวประกอบเหล่านั้นเข้าด้วยกันจะได้ผลลัพธ์ดังเดิม ตัวอย่างเช่น จำนวน 15 สามารถแยกตัวประกอบให้เป็นจำนวนเฉพาะได้เป็น 3 × 5 และพหุนาม ${\displaystyle x^{2}-4}$ สามารถแยกได้เป็น ${\displaystyle (x-2)(x+2)}$ เป็นต้นจำนวนเชิงซ้อน (อังกฤษ : complex number) ในทางคณิตศาสตร์ คือ เซตที่ต่อเติมจากเซตของจำนวนจริงโดยเพิ่มจำนวน ${\displaystyle i}$ ซึ่งทำให้สมการ ${\displaystyle i^{2}+1=0}$ เป็นจริง และหลังจากนั้นเพิ่มสมาชิกตัวอื่น ๆ เข้าไปจนกระทั่งเซตที่ได้ใหม่มีสมบัติการปิดภายใต้การบวกและการคูณ จำนวนเชิงซ้อน ${\displaystyle z}$ ทุกตัวสามารถเขียนอยู่ในรูป ${\displaystyle x+iy}$ โดยที่ ${\displaystyle x}$ และ ${\displaystyle y}$ เป็นจำนวนจริง โดยเราเรียก ${\displaystyle x}$ และ ${\displaystyle y}$ ว่าส่วนจริง (real part) และส่วนจินตภาพ (imaginary part) ของ ${\displaystyle z}$ ตามลำดับ