SlideShare a Scribd company logo
1 of 26
Download to read offline
1
บทที่ 1 ตรรกศาสตร์และการพิสูจน์ (Logic and Proofs)
คณิตศาสตร์มีบทบาทสาคัญต่อชีวิตของมนุษย์เป็นอย่างมาก มนุษย์เริ่มเรียนรู้แนวทาง
คณิตศาสตร์จากสภาพแวดล้อมหรือธรรมชาติแล้วนาไปสู่การสรุปเป็นกฎเกณฑ์ต่าง ๆ ซึ่งสามารถ
นาไปใช้ประโยชน์ในการดารงชีวิตได้ โดยทั่วไปคนที่ไม่ได้เกี่ยวข้องกับคณิตศาสตร์โดยตรงจะ
เข้าใจว่าคณิตศาสตร์เป็นเรื่องของตัวเลขและการคานวณเท่านั้น ซึ่งที่จริงแล้วคณิตศาสตร์เป็นเรื่องที่
หมายรวมไปถึงการแก้ปัญหาและการให้เหตุผลด้วย คณิตศาสตร์นับว่าเป็นเครื่องมือที่สาคัญใน
การศึกษาค้นคว้าเพื่อสร้างองค์ความรู้ในศาสตร์อื่น ๆ และคิดค้นสิ่งประดิษฐ์ต่าง ๆ ดังนั้นใน
การศึกษาวิชาคณิตศาสตร์จึงจาเป็นที่จะต้องรู้และเข้าใจเกี่ยวกับธรรมชาติของคณิตศาสตร์เพื่อ
ประโยชน์ในการเลือกวิธีที่จะศึกษาให้เหมาะสมและสอดคล้องกับธรรมชาติของคณิตศาสตร์ต่อไป
ธรรมชาติของคณิตศาสตร์
นักคณิตศาสตร์ได้สรุปประเด็นธรรมชาติของคณิตศาสตร์ที่สาคัญ ๆ ไว้ดังนี้
1. คณิตศาสตร์เป็นวิชาที่เกี่ยวกับความคิดรวบยอด
ในวิชาคณิตศาสตร์มีการสร้างความคิดต่าง ๆ ขึ้นซึ่งความคิดเหล่านี้ได้มาจากการสรุปความ
คิดเห็นที่เหมือน ๆ กัน ซึ่งอาจจะได้จากประสบการณ์หรือปรากฏการณ์ต่าง ๆ ที่เกิดขึ้น เรียกว่า
ความคิดรวบยอด เช่น ความคิดรวบยอดเรื่องการเท่ากันของจานวน รูปสี่เหลี่ยมจัตุรัส การเท่ากัน
ทุกประการ เป็นต้น ซึ่งในแต่ละเนื้อหาของวิชาคณิตศาสตร์เมื่อผู้เรียนได้ศึกษาและจะต้องเกิด
ความคิดรวบยอดขึ้นในเนื้อหานั้น ๆ จึงจะเกิดประโยชน์
2. คณิตศาสตร์เป็นวิชาที่แสดงความเป็นเหตุเป็นผล
คณิตศาสตร์เป็นวิชาที่มีการแสดงแนวคิดอย่างเป็นระบบ เป็นขั้นตอน การสรุปในแต่ละ
ขั้นตอนจะต้องมีการอ้างอิงเหตุผลอย่างสมเหตุสมผล ทุกขั้นตอนในแต่ละเนื้อหาจะเป็นเหตุเป็นผล
ต่อกัน มนุษย์จึงสามารถใช้คณิตศาสตร์เป็นเครื่องมือในการศึกษาค้นคว้าองค์ความรู้ใหม่ ๆ และ
คิดค้นสิ่งประดิษฐ์ต่าง ๆ ได้
3. คณิตศาสตร์มีลักษณะเป็นสากล
ในวิชาคณิตศาสตร์จะมีการกาหนดสัญลักษณ์ขึ้นใช้เพื่อสื่อความหมาย ซึ่งทาให้สามารถ
เขียนข้อความทางคณิตศาสตร์ได้รัดกุม ชัดเจน สื่อความหมายได้ถูกต้อง เกิดความเข้าใจตรงกัน จึง
นับได้ว่าคณิตศาสตร์มีภาษาเฉพาะของตัวเอง เป็นภาษาที่ทุกคนที่เรียนคณิตศาสตร์เข้าใจตรงกัน
เช่น sin2
x+cos2
x =1 เป็นต้น
2
3. คณิตศาสตร์เป็นศิลปะอย่างหนึ่ง
ในการศึกษาวิชาคณิตศาสตร์นั้น นักคณิตศาสตร์นอกจากจะเป็นนักคิดแล้วจาเป็นต้องเป็น
ผู้มีจิตนาการ ช่างสังเกต มีความละเอียดรอบคอบ รู้จักเลือกคาอนิยาม บทนิยาม สัจพจน์ และทฤษฎี
บทมาใช้ได้อย่างถูกต้อง ตามลาดับก่อนหลังพร้อมทั้งการให้เหตุผลอย่างสมเหตุสมผล รวมถึงการ
ถ่ายทอดสิ่งที่พิสูจน์ได้แล้วออกมาอย่างมีระบบระเบียบ เป็นขั้นเป็นตอนอย่างชัดเจน พอจะสรุปได้
ว่าความงามของคณิตศาสตร์อยู่ที่ความมีระเบียบ ความกลมกลืนของแนวคิดตลอดจนความละเอียด
ถี่ถ้วนและรอบคอบ
4. คณิตศาสตร์เป็นวิชาที่มีโครงสร้าง
โครงสร้างของคณิตศาสตร์ที่สมบูรณ์นั้นมีกาเนิดมาจากธรรมชาติ โดยมนุษย์ได้เฝ้าสังเกต
ความเป็นไปของธรรมชาติ ซึ่งอาจจะเป็นทางชีววิทยา ฟิสิกส์ จิตวิทยา เศรษฐศาสตร์ ฯลฯ โดย
พิจารณาปัญหาต่าง ๆ ของเนื้อหาเหล่านั้นแล้วสรุปในรูปนามธรรม สร้างแบบจาลองทาง
คณิตศาสตร์ของเนื้อหานั้น ๆ ซึ่งแบบจาลองทางคณิตศาสตร์ประกอบด้วย คาอนิยาม คานิยาม และ
สัจพจน์ ทฤษฎีบท จากนั้นจึงใช้ตรรกศาสตร์สรุปออกมาเป็นกฎหรือทฤษฎีบทใหม่ แล้วนากฎหรือ
ทฤษฎีบทเหล่านี้ไปประยุกต์ใช้ในธรรมชาติต่อไป ด้วยวิธีการดังกล่าวทาให้มนุษย์เข้าใจความ
เป็นไปของธรรมชาติได้ดียิ่งขึ้นและในขณะที่นากฎหรือทฤษฎีบทไปประยุกต์ใช้กับธรรมชาติ
อาจจะได้ข้อมูลใหม่ก่อให้เกิดการปรับปรุงแก้ไขแบบจาลอง จนกระทั่งอาจจะทาให้ได้กฎหรือ
ทฤษฎีบทที่ดีกว่าเดิม แล้วนาไปประยุกต์ใช้กับธรรมชาติอีกครั้งหนึ่ง ดังแผนภูมิต่อไปนี้
ทฤษฎีบท
ใช้ตรรกศาสตร์
3
โครงสร้างของคณิตศาสตร์
โครงสร้างของคณิตศาสตร์ประกอบด้วย 4 ส่วน ดังนี้
1. พจน์อนิยาม
พจน์อนิยาม (undefined term) หมายถึงคาที่ไม่สามารถให้คาจากัดความได้แต่สามารถ
เข้าใจความหมายได้ โดยอาศัยการรับรู้จากประสบการณ์ ความคุ้นเคยกับคุณสมบัติของมัน เช่น จุด
เส้น ระนาบ เป็นต้น
2. บทนิยาม
คานิยาม (defined term) หมายถึงคาที่สามารถให้คาจากัดความได้โดยอาศัยพจน์อนิยาม
หรือบททนิยามที่กาหนดไว้ก่อนหน้านั้น เช่น รูปสามเหลี่ยมหน้าจั่ว รูปสี่เหลี่ยมจัตุรัส วงกลม เส้น
ขนาน เป็นต้น
3. สัจพจน์
สัจพจน์ (postulate) หมายถึงข้อความที่ยอมรับหรือตกลงว่าเป็นจริงโดยไม่ต้องพิสูจน์ เช่น
เส้นตรงสองเส้นตัดกันที่จุดเพียงจุดเดียวเท่านั้น ลากเส้นตรงให้ผ่านจุดสองจุดที่แตกต่างกันได้
เพียงเส้นเดียวเท่านั้น เป็นต้น
4. ทฤษฎีบท
ทฤษฎีบท (theorem) หมายถึงข้อความที่สามารถพิสูจน์ได้ว่าเป็นจริง ซึ่งในการพิสูจน์อาจ
ใช้คาอนิยาม คานิยาม สัจพจน์ หรือทฤษฎีบทอื่น ๆ ที่ได้พิสูจน์มาแล้ว เช่น มุมภายในรูป
สามเหลี่ยมรวมกันเท่ากับ 180 องศา เส้นตรงสองเส้นตัดกันมุมตรงข้ามย่อมเท่ากัน เป็นต้น
ระบบคณิตศาสตร์
ระบบคณิตศาสตร์มีองค์ประกอบที่สาคัญ 2 ส่วน คือ โครงสร้างของคณิตศาสตร์ และ
กระบวนการให้เหตุผล สาหรับโครงสร้างของคณิตศาสตร์ได้กล่าวมาแล้วในหัวข้อที่ผ่านมา ในหัว
ต่อไปเราจะกล่าวถึงเฉพาะกระบวนการให้เหตุผล
กระบวนการให้เหตุผล (reasoning) เป็นเครื่องมือที่มนุษย์ใช้แสวงหาความรู้ใหม่ ๆ โดย
การนาเอาความจริงอย่างใดอย่างหนึ่งหรือหลายอย่างในระบบ ซึ่งเรียกว่า เหตุหรือข้อตั้ง (premise)
มาวิเคราะห์แจกแจงแสดงความสัมพันธ์ เพื่อให้เกิดความจริงอันใหม่ขึ้น ซึ่งเรียกว่า ผล หรือ
ผลสรุป หรือ ข้อยุติ (conclusion)
4
กระบวนการให้เหตุผลแบ่งออกเป็น 2 ลักษณะดังนี้
1. การให้เหตุผลเชิงอุปนัย (inductive reasoning) เป็นการสรุปความรู้ใหม่ หรือสรุปผลการ
ค้นหาความจริง โดยอาศัยข้อสังเกตหรือผลการทดลองหลาย ๆ ตัวอย่าง จากกรณีย่อย ๆ แล้วสรุป
เป็นความรู้แบบทั่วไป ซึ่งผลสรุปที่ได้จากการให้เหตุผลแบบนี้ไม่ได้ถูกบังคับจากเหตุที่กาหนดให้
เนื่องจากเหตุแต่ละเหตุที่กาหนดให้หรือนามาอ้างอิงเป็นอิสระต่อกัน
ตัวอย่างการให้เหตุผลเชิงอุปนัย
จงหาพจน์ที่ n ของ 1, 3, 5, 7, 9, …
พิจารณาแต่ละพจน์ของลาดับต่อไปนี้
พจน์ที่ 1 คือ 1
พจน์ที่ 2 คือ 3 เขียนได้เป็น 1 + 2
พจน์ที่ 3 คือ 5 เขียนได้เป็น 1 + 2 + 2
พจน์ที่ 4 คือ 7 เขียนได้เป็น 1 + 2 + 2 + 2
พจน์ที่ 5 คือ 9 เขียนได้เป็น 1 + 2 + 2 + 2 + 2
จากการสังเกตจะเห็นว่า จานวนของ 2 ที่บวกกับ 1 น้อยกว่าจานวนที่แสดงลาดับที่ของพจน์อยู่ 1
ดังนั้นพจน์ที่ 100 คือ 1 บวกด้วย 2 อีก 99 ตัว
นั่นคือ พจน์ที่ 100 คือ 1 + (99 × 2) = 199
ดังนั้น พจน์ที่ n หรือรูปทั่วไปของลาดับ จึงหาได้จาก 1 + (n – 1)2 = 2n – 1
ดังนั้นลาดับ 1, 3, 5, 7, 9, … จึงเขียนเป็น 1, 3, 5, 7, 9, …, 2n – 1
โดยทั่ว ๆ ไป การให้เกตุผลแบบอุปนัย นิยมใช้ในการศึกษาค้นคว้าคุณสมบัติต่าง ๆ ทาง
วิทยาศาสตร์ เช่น ข้อสรุปที่ว่า “สารสกัดที่ได้จาดสะเดาสามารถใช้เป็นยากาจัดศัตรูพืชได้” เป็น
ข้อสรุปที่ได้จากการทดลองซ้ากันหลาย ๆ ครั้ง แล้วได้ผลการทดลองตรงกัน หรือในทาง
คณิตศาสตร์จะใช้ในเรื่องการสร้างสัจพจน์ เช่น เมื่อทดลองลากเส้นตรงสองเส้นให้ตัดกัน จะพบว่า
เส้นตรงสองเส้นจะตัดกันเพียงจุดเดียวเท่านั้น ไม่ว่าจะทดลองลากกี่ครั้งก็ตาม จึงสรุปได้ว่า เส้นตรง
สองเส้นตัดกันเพียงจุดเดียวเท่านั้น
2. การให้เหตุผลเชิงนิรนัย (deductive reasoning) เป็นการสรุปความรู้ใหม่ หรือ ข้อความจริง
ใหม่ ซึ่งเรียกว่าผลสรุปที่เป็นผลมาจากการนาข้อความที่กาหนดให้ซึ่งยอมรับว่าเป็นจริง ซึ่งเรียกว่า
เหตุ ถ้าเหตุที่กาหนดให้บังคับให้เกิดผลสรุป แสดงว่า การให้เหตุผลดังกล่าว สมเหตุสมผล (valid)
แต่ถ้าเหตุที่กาหนดให้ไม่สามารถจะบังคับให้เกิดผลสรุปได้แสดงว่า การให้เหตุผลดังกล่าว ไม่
สมเหตุสมผล (in valid)
5
ตัวอย่างการให้เหตุผลเชิงนิรนัย
1. พิจารณาการให้เหตุผลต่อไปนี้
เหตุ 1. หมูเป็นสัตว์น้า
2. สัตว์น้าทุกชนิดออกลูกเป็นตัว
ผลสรุป หมูออกลูกเป็นตัว
การให้เหตุผลดังกล่าวเป็นการให้เหตุผลที่สมเหตุสมผล เนื่องจากเหตุแต่ละเหตุที่นามา
อ้างอิงบังคับให้เกิดผลสรุป
2. พิจารณาให้เหตุผลต่อไปนี้
เหตุ 1. มนุษย์ทุกคนมีสองขา
2.ผู้หญิงทุกคนมีสองขา
ผลสรุป ผู้หญิงทุกคนเป็นมนุษย์
จากตัวอย่างนี้จะเห็นว่า ผลสรุปเป็นความจริง แต่เป็นการให้เหตุผลที่ไม่สมเหตุสมผล
เพราะเหตุที่นามาอ้างไม่สามารถบังคับให้เกิดผลสรุปดังกล่าวได้เหตุแต่ละเหตุมีความเป็นอิสระไม่
สัมพันธ์กันแต่ประการใด
สรุป
คณิตศาสตร์เป็นวิชาที่เกี่ยวกับความคิดรวบยอด มีลักษณะเป็นนามธรรม มีการกาหนด
สัญลักษณ์ขึ้นใช้ซึ่งมีลักษณะเป็นภาษาสากล มีความเป็นศิลปะในตัวเอง และมีโครงสร้างที่ชัดเจน
ซึ่งประกอบด้วย คาอนิยาม คานิยาม สัจพจน์ และทฤษฎีบท ซึ่งมนุษย์ได้นาคณิตศาสตร์ไปใช้ใน
ชีวิตประจาวัน ตลอดถึงการนาไปใช้ในการประกอบอาชีพต่างๆ
ระบบคณิตศาสตร์ประกอบด้วย โครงสร้างของคณิตศาสตร์ และกระบวนการให้เหตุผลซึ่ง
เป็นกระบวนการให้เหตุผลเชิงอุปนัย และนิรนัย
อ้างอิง
วรรณี ธรรมโชติ, ผศ. โครงการตาราวิชาการราชภัฏเฉลิมพระเกียรติ เนื่องในวโรกาส
พระบาทสมเด็จพระเจ้าอยู่หัวครองสิริราชสมบัติครบ 60 ปี : หลักการคณิตศาสตร์.
กรุงเทพมหานคร : หจก.ภาพพิมพ์, 2550.
6
ตรรกศาสตร์(Logic)
ตรรกศาสตร์ เป็นวิชาที่ว่าด้วยกฎเกณฑ์และเหตุผล การได้มาของผลภายใต้กฎเกณฑ์ที่
กาหนดถือเป็นสาระสาคัญ ข้อความหรือการให้เหตุผลในชีวิตประจาวันสามารถสร้างเป็นรูปแบบ
ที่ชัดเจนจนใช้ประโยชน์ในการสรุปความ ความสมเหตุสมผลเป็นที่ยอมรับกันอย่างกว้างขวาง
ตรรกศาสตร์เป็นแม่บทของคณิตศาสตร์แขนงต่าง ๆ และการประยุกต์
ประพจน์(Statement) คือประโยคบอกเล่าที่มีค่าความจริงเป็นจริงหรือเท็จ
ตัวอย่าง 1. งานพืชสวนโลกจัดที่จังหวัดเชียงราย(เท็จ)
2. สนามบินสุวรรณภูมิเปิดใช้ในเดือนกันยายน 2549 (จริง)
3. ประเทศไทยเฉลิมฉลอง 60 ปีครองราช 12 มิถุนายน 2549 (จริง)
4. 9 = 3 (จริง)
*** จากประโยคบอกเล่าที่กล่าวข้างต้นเป็นประพจน์
ประโยคที่มีค่าความจริงไม่แน่นอน หรือไม่อาจละบุได้ว่ามีค่าความจริงเป็นจริงหรือเป็น
เท็จได้ไม่เป็นประพจน์
1. คาอุทาน เช่น โธ่เอ๋ยเวรกรรม อุ้ยตาย คุณพระช่วย
2. คาสั่ง เช่น อย่าส่งเสียงดัง จงแสดงวิธีทา เดินหน้า 2 ก้าว
3. คาขอร้อง เช่น ช่วยด้วย โปรดฟังทางนี้ เห็นใจผมด้วย
4. คาถาม เช่น ทานข้าวแล้วหรือยัง เสื้อตัวนี้ราคาเท่าไร
ประพจน์สามารถใช้สัญลักษณ์แทนได้เพื่อเข้าใจง่าย และง่ายต่อการเขียน หรือสะดวกต่อ
การใช้ นิยมใช้อักษรในภาษาอังกฤษแทนประพจน์ เช่น
p แทน 2x+1=9 ; p เป็นประพจน์เป็นจริงเมื่อ x =4
q แทน 5+9 = 12 ; q เป็นประพจน์เป็นเท็จ
r แทน จังหวัดสุโขทัยเป็นเมืองหลวงเก่า ; r เป็นประพจน์เป็นจริง
การเชื่อมประพจน์ ข้อความที่เราใช้ในชีวิตประจาวัน หรือใช้ในวิชาคณิตศาสตร์จะมี
ประโยคบางประโยคซึ่งเปลี่ยนแปลงไปจากเดิมเมื่อประโยคนั้นๆถูกเชื่อมด้วยตัวเชื่อม
(Connective)ซึ่งเป็นคาที่ช่วยในการสร้างประโยคใหม่ ๆ ให้มีความหมายกว้างขวางขึ้นกว่าเดิม เช่น
ถ้าเรามีประโยค 2 ประโยคคือ
p แทน วันนี้อากาศร้อน
q แทน วันนี้ฝนตก
เราสามารถสร้างประโยคใหม่ด้วยการเชื่อมประโยคเข้าด้วยกันได้ดังนี้
1. วันนี้อากาศร้อนและ วันนี้ฝนตก
2. วันนี้อากาศร้อนหรือวันนี้ฝนตก
3.ถ้าวันนี้อากาศร้อนแล้ววันนี้ฝนตก
7
4. วันนี้อากาศร้อนก็ต่อเมื่อวันนี้ฝนตก
การเชื่อมประพจน์ด้วยตัวเชื่อม “และ”
ถ้า p และ q เป็นประพจน์ จะเรียกประพจน์ “p และ q ” ว่าประพจน์ร่วม(conjunction) ของ
p กับ q เขียนแทนด้วย “pq”
ค่าความจริงของประพจน์ pq เขียนแทนด้วยตาราง ดังนี้
p q pq
T
T
F
F
T
F
T
F
T ***
F
F
F
ตัวอย่าง 2+2 =4 และ 2*2 = 4 (T)
2*2=2 และ 2+2 = 4 (F)
2*0=0 และ ศูนย์เป็นจานวนเฉพาะ (F)
2*0 = 0 และ ศูนย์เป็นจานวนคี่ (F)
การเชื่อมประพจน์ด้วยตัวเชื่อม “หรือ”
ถ้า p และ q เป็นประพจน์ จะเรียกประพจน์ “p หรือ q ” ว่าประพจน์เลือก(Disjunction)
ของ p กับ q เขียนแทนด้วย “pq”
ค่าความจริงของประพจน์ pq เขียนแทนด้วยตาราง ดังนี้
P q pq
T
T
F
F
T
F
T
F
T
T
T
F ***
ตัวอย่าง 2 เป็นจานวนคู่ หรือ 0 เป็นจานวนคู่ (T)
2 เป็นจานวนคู่ หรือ 0 เป็นจานวนคี่ (T)
0 เป็นจานวนเต็มบวก หรือ 0 เป็นจานวนเต็มคู่ (T)
0 เป็นจานวนเต็มคี่ หรือ 0 เป็นจานวนเต็มบวก (F)
8
การเชื่อมประพจน์ด้วยตัวเชื่อม “ถ้า…….แล้ว”
ถ้า p และ q เป็นประพจน์ จะเรียกประพจน์ “p และ q ” ว่าประพจน์มีเงื่อนไข(Conditional)
ของ p กับ q เขียนแทนด้วย “pq”
ค่าความจริงของประพจน์ pq เขียนแทนด้วยตาราง ดังนี้
P q pq
T
T
F
F
T
F
T
F
T
F ***
T
T
ตัวอย่าง ถ้า 2 เป็นจานวนคู่ แล้ว 4 เป็นจานวนคู่ (T)
ถ้า 2 เป็นจานวนคู่ แล้ว 3 เป็นจานวนคู่ (F)
ถ้า 3 เป็นจานวนคู่แล้ว 2 เป็นจานวนคู่ (T)
ถ้า 3 เป็นจานวนคู่แล้ว 2 เป็นจานวนคี่ (T)
การเชื่อมประพจน์ด้วยตัวเชื่อม “ …….ก็ต่อเมื่อ…….”
ถ้า p และ q เป็นประพจน์ จะเรียกประพจน์ “p และ q ” ว่าประพจน์แบบเงื่อนไขสองทาง
(Biconditional) ของ p กับ q เขียนแทนด้วย “pq”ซึ่งเป็นประพจน์ที่มีความหมายเหมือนกันกับ
(pq) (qp)= pq
ค่าความจริงของประพจน์ pq เขียนแทนด้วยตาราง ดังนี้
p q pq pq pq (pq) (qp) pq
T
T
F
F
T
F
T
F
T
F
F
F
T
T
T
F
T
F
T
T
T
F
F
T
T
F
F
T
ตัวอย่าง 4 เป็นจานวนคู่ ก็ต่อเมื่อ 4 หาร 2 ลงตัว (T)
3 เป็นจานวนคู่ ก็ต่อเมื่อ 4 หาร 2 ลงตัว (F)
3 เป็นจานวนก็ต่อเมื่อ 3 หาร 2 ลงตัว (F)
3 เป็นจานวนคู่ก็ต่อเมื่อ 3 หาร 2 ลงตัว (T)
9
นิเสธของประพจน์
ถ้า p เป็นประพจน์นิเสธ(Negation or Denial) ของประพจน์ p คือประพจน์ที่มีค่าความจริง
ตรงกันข้ามกับประพจน์ p เขียนแทนด้วย p
ค่าความจริงของ p เขียนแทนด้วยตารางดังนี้
p p
T
F
F
T
ตัวอย่าง
ให้ p แทนประพจน์ วันนี้อากาศร้อน (T)
p แทนประพจน์ วันนี้อากาศไม่ร้อน (F)
ค่าความจริงของประพจน์
การสร้างตารางค่าความจริง ตารางค่าความจริงของประพจน์ใดประพจน์หนึ่งในกรณีต่าง ๆ
ที่เป็นไปได้ดังต่อไปนี้
ตัวอย่าง จงสร้างตารางค่าความจริงของประพจน์ p(pq)
วิธีทา
p q pq p( pq)
T
T
F
F
T
F
T
F
T
T
T
F
T
T
T
T
จะเห็นได้ว่าประพจน์ p(pq) เกิดจากประพจน์ p เชื่อมกับประพจน์ q ซึ่งแต่ละ
ประพจน์อาจจะมีค่าความจริงเป็นจริงหรือเท็จ เมื่อสร้างตารางค่าความจริงของประพจน์จะมีกรณี
ต่าง ๆ ที่อาจเป็นไปได้ 4 กรณี
10
ตัวอย่าง จงสร้างตารางค่าความจริงของประพจน์ (pq) r
วิธีทา
p q r pq (pq) r
T
T
T
T
F
F
F
F
T
T
F
F
T
T
F
F
T
F
T
T
T
F
T
F
T
T
T
T
F
F
F
F
T
F
T
T
T
T
T
T
จะเห็นได้ว่าประพจน์ (pq) r เกิดจากประพจน์ p , q และ r ซึ่งแต่ละประพจน์อาจมีค่า
ความจริงเป็นจริงหรือเป็นเท็จ ซึ่งเป็นไปได้ 2 กรณี เมื่อสร้างตารางค่าความจริงของประพจน์จะมี
กรณีต่าง ๆ ซึ่งอาจเป็นไปได้ 8 กรณี คือ ประพจน์ p,qและ r 3 ประพจน์ เกิดได้จาก 23
= 8
ให้ P และ Q เป็นประพจน์ จะกล่าวว่า P และ Q สมมูลกัน (equivalent) ก็ต่อเมื่อ ทั้งสอง
ประพจน์มีค่าความจริงเหมือนกันทุกกรณี เขียนแทนด้วยสัญลักษณ์ PQ
ให้ P เป็นประพจน์ จะกล่าวว่า P เป็นสัจนิรันดร์ (Tautology) ถ้า P มีค่าความจริงเป็นจริง
ทุกกรณี และจะกล่าวว่า P เป็นข้อขัดแย้ง (Contradiction) ถ้า P มีค่าความจริงเป็นเท็จทุกกรณี
ดังนั้น นิเสธของข้อขัดแย้งจะเป็นสัจนิรันดร์ และในทางกลับกันนิเสธของสัจนิรันดร์จะ
เป็นข้อขัดแย้ง
ทฤษฎีบท 1.1 สาหรับประพจน์ p,q และ r จะได้ว่า
1. pq  (pq)(qp)
2. (pq) (p)(q)
3. (pq) (p)  (q)
4. pq (p)q
5. ( pq) p(q)
6. p(qr)(pq)(pr)
7. p (qr)(pq)(pr)
ประโยคเปิด(Open Sentence)
คือข้อความที่อยู่ในรูปประโยคบอกเล่าหรือปฏิเสธ ที่มีตัวแปรและเมื่อแทนค่าของตัวแปร
นั้น จะได้ค่าความจริงแน่นอน หรือเป็นประพจน์
11
เรียกหมู่ หรือเซตของสิ่งของที่นามาแทนในประโยคเปิดแล้วมีค่าความจริงแน่นอน หรือ
เป็นประพจน์ ว่า เอกภพสัมพัทธ์ (universal)
สัญลักษณ์ นิยมใช้ P(x), P(x , y),Q(x , y) แทนประโยคเปิดที่มีตัวแปรระบุในวงเล็บ
ตัวอย่าง ข้อความต่อไปนี้เป็นประโยคเปิด
เธอเป็นนางสาวไทย
x+3  5 3x + 2 = 5
เขาเป็นนายกรัฐมนตรี
ประโยคเปิดเหล่านี้ จะเป็นประพจน์ที่มีค่าความจริงแน่นอนเมื่อแทนค่าตัวแปรแบบ
เฉพาะเจาะจงลงไป
ประโยคเปิดเป็นประพจน์ได้เมื่อมีตัวบ่งปริมาณกากับ
ตัวบ่งปริมาณ(Quantifier)
คือคาบอกกล่าวกาหนดขีดจากัดของปริมาณ หรือขอบเขตของตัวแปรในประโยคเปิด ตัว
บ่งปริมาณมี 2 แบบคือ
1. ตัวบ่งปริมาณสาหรับทุกตัว(Universal Quantifier)
บอกในรูปคากล่าว เช่น สาหรับทุกๆค่าของ x ……………
สาหรับแต่ละค่าของ x……………
เขียนแทนด้วยสัญลักษณ์ x อ่านว่า for all x
เช่น ให้เอกภพสัมพัทธ์คือเซตของจานวนเต็ม
จะได้ว่า x[x >3] ความหมายคือ สมาชิกทุกตัวในจานวนเต็มมีค่ามากกว่า 3
ซึ่งมีค่าความจริงเป็นเท็จ นั่นคือประพจน์
2. ตัวบ่งปริมาณสาหรับตัวมีจริง (Existential Quantifier)
บอกในรูปคากล่าว เช่น มีบางตัวของ x ที่………………..
มีสมาชิก x บางตัวที่……………………
มีหนึ่งตัวซึ่ง…………………….
เขียนแทนด้วยสัญลักษณ์ x อ่านว่า for some x
เช่น ให้เอกภพสัมพัทธ์คือเซตของจานวนเต็ม
จะได้ว่าx[x>3] ความหมายคือ มีสมาชิก x บางตัวในจานวนเต็ม มีค่ามากกว่า 3
ซึ่งจะเป็นประพจน์ที่มีค่าความจริงเป็นจริง
เรียกข้อความที่ประกอบด้วยมีประโยคเปิดและตัวบ่งปริมาณว่า ประพจน์ที่มีตัวบ่งปริมาณ
12
บทนิยาม ให้ P(x) เป็นประโยคเปิดที่ x เป็นตัวแปร กาหนด
ประโยค x[P(x)] อ่านว่า สาหรับทุก x ซึ่ง P(x)
ประโยค x[P(x)] อ่านว่า มี x ซึ่ง P(x)
ดังนั้นประโยค x[P(x)] มีค่าความจริงเป็นจริง ถ้าทุก x ในเอกภพสัมพัทธ์เมื่อแทนใน
P(x) แล้วมีค่าความจริงเป็นจริง
และประโยคx[P(x)] มีค่าความจริงเป็นจริงถ้ามี a ในเอกภพสัมพัทธ์เมื่อแทนใน P(x)
แล้ว P(a) มีค่าความจริงเป็นจริง
สรุปค่าความจริงของประพจน์ที่มีตัวบ่งปริมาณ เมื่อ U แทนเอกภพสัมพัทธ์
ประพจน์ เป็นจริงก็ต่อเมื่อ เป็นเท็จก็ต่อเมื่อ
x[P(x)] P(x) เป็นจริง สาหรับทุก x ใน U
x[P(x)] มี a ใน U ที่ทาให้ P(a) เป็นจริง
x[~P(x)]
x[~P(x)]
ข้อสังเกต
1. ~x[P(x)]  x[~P(x)]
2. ~x[P(x)] x[~P(x)]
ตัวอย่าง ให้เอกภพสัมพัทธ์คือ เซตของจานวนจริงทั้งหมด
1. x[x10] เป็นเท็จ เนื่องจากมีจานวนจริง x มากมายที่ซึ่ง x10 ไม่เป็นจริง เช่น 5<10
2. x[x+3x+1] เป็นจริง เนื่องจาก 31 ดังนั้น x+3x+1 สาหรับทุกจานวนจริง x
3. x[x-2] เป็นจริง เนื่องจากมีจานวนจริง a=0 ซึ่ง 0-2
4. x[x2
<-2] เป็นเท็จ เนื่องจาก x2
0 > -2 สาหรับทุกจานวนจริง x
ประพจน์ที่มีตัวบ่งปริมาณอาจมีตัวเชื่อมอยู่ ในการแปลงประพจน์ที่เป็นข้อความเป็น
สัญลักษณ์ต้องระมัดระวังในการใช้ตัวเชื่อมเพื่อให้ได้ความหมายที่ตรงกัน
พิจารณาประโยคต่อไปนี้ จานวนเต็มคู่ทุกจานวนหารด้วยสองลงตัว
จะเห็นว่าในประโยคดังกล่าวมีตัวบ่งปริมาณสาหรับทุกตัวอยู่ และถ้าเราให้ P(x) แทนประโยค x
เป็นจานวนเต็มคู่ และให้ Q(x) แทนประโยค x หารด้วยสองลงตัว เราจะเขียนรูปสัญลักษณ์ของ
ประโยคข้างต้นได้เป็น x[P(x)Q(x)]
** ประพจน์ที่มีตัวบ่งปริมาณสาหรับทุกตัว โดยส่วนใหญ่แล้วจะใช้ตัวเชื่อม 
13
พิจารณาประโยค มีจานวนเต็มคู่บางตัวหารด้วยสี่ลงตัว
จะเห็นว่าในประโยคนี้มีตัวบ่งปริมาณสาหรับตัวมีจริงอยู่ และถ้าเราให้ P(x) แทนประโยค x เป็น
จานวนเต็มคู่ และให้ Q(x) แทนประโยค x หารด้วยสี่ลงตัว เราจะเขียนรูปสัญลักษณ์ของประโยค
ข้างต้นได้เป็น x[P(x) Q(x)]
** ประพจน์ที่มีตัวบ่งปริมาณสาหรับตัวมีจริง โดยส่วนใหญ่แล้วจะใช้ตัวเชื่อม 
บทนิยาม สาหรับประโยคเปิด P(x) ประพจน์ในรูปสัญลักษณ์ ! x[P(x)] อ่านว่า มี x เพียงตัวเดียว
เท่านั้นที่ P(x) เป็นจริง เรียกสัญลักษณ์ ! ว่า ตัวบ่งปริมาณสาหรับตัวมีจริงได้ตัวเดียว (unique
existence quantifier)
ดังนั้น ประพจน์ ! x[P(x)] เป็นจริงเมื่อมี a เพียงตัวเดียวเท่านั้นในเอกภพสัมพัทธ์ที่ทาให้
P(a) เป็นจริง
จะเห็นว่า ! x[P(x)] เป็นกรณีเฉพาะของ  x[P(x)] เนื่องจาก  x[P(x)] เป็นจริงเมื่อมี a
อย่างน้อยหนึ่งตัวที่ทาให้ P(a) เป็นจริง ในขณะที่ ! x[P(x)] เป็นจริงเมื่อมี a เพียงตัวเดียวเท่านั้นที่
ทาให้ P(a) เป็นจริง ดังนั้นเราจึงได้ว่า ! x[P(x)] 
14
วิธีการพิสูจน์
1. การพิสูจน์ประพจน์ qp 
การพิสูจน์ประพจน์ qp  คือการแสดงว่า qp  เป็นการอ้างเหตุผลอย่างสมเหตุสมผล
นั่นคือจะแสดงว่า ข้อตั้ง หรือ เหตุ p มีผลบังคับให้เกิด ข้อสรุป หรือ ผล q
ในที่นี้เราจะกล่าวถึงวิธีการพิสูจน์ประพจน์ qp  2 วิธี คือ
1.1 การพิสูจน์ตรง (directed proof)
1.2 การพิสูจน์แย้งสลับที่ (contrapositive proof)
1.1 การพิสูจน์ qp  โดยวิธีพิสูจน์ตรง (Direct Proof)
เนื่องจาก qp  เป็นเท็จได้เพียงกรณีเดียวคือ กรณีที่ p เป็นจริง และ q เป็นเท็จ
ดังนั้นในการพิสูจน์ว่า qp  เป็นจริง เราต้องแสดงว่าไม่เกิดกรณีที่ p เป็นจริง และ q เป็นเท็จ
นั่นคือเราต้องแสดงว่า ถ้าเราให้ p เป็นจริงแล้ว q ต้องเป็นจริง
การพิสูจน์วิธีนี้มีเค้าโครงการพิสูจน์ดังนี้
สมมติ p

เพราะฉะนั้น q
ดังนั้น qp 
บทนิยาม ให้ m และ n เป็นจานวนเต็ม จะกล่าวว่า
1. n เป็นจานวนคู่ (even number) ก็ต่อเมื่อ มีจานวนเต็ม k ซึ่ง n=2k
2. n เป็นจานวนคี่ (odd number) ก็ต่อเมื่อ มีจานวนเต็ม k ซึ่ง n=2k+1
3. m หาร n ลงตัว ก็ต่อเมื่อ มีจานวนเต็ม k ซึ่ง n=km
เขียนแทนด้วยสัญลักษณ์ m|n
ตัวอย่าง 1 กาหนดให้a เป็นจานวนเต็มใดๆ จงพิสูจน์ว่า
ถ้า a เป็นจานวนคู่ แล้ว 4a เป็นจานวนคู่
15
ตัวอย่าง 2 กาหนดให้ a และ b เป็นจานวนเต็มใดๆ จงพิสูจน์ว่า
ถ้า a เป็นจานวนคู่ และb เป็นจานวนคี่ แล้ว ba  เป็นจานวนคี่
ตัวอย่าง 3 กาหนดให้ ba, และ c เป็นจานวนเต็มใดๆ จงพิสูจน์ว่า
ถ้า ba | และ cb | แล้ว ca |
1.2 การพิสูจน์ qp  โดยใช้การแย้งสลับที่ (Contrapositive)
เนื่องจาก pqqp ~~  ดังนั้น ในการพิสูจน์ว่า qp  เป็นจริง
เราจะพิสูจน์ q p เป็นจริงแทน โดยใช้วิธีพิสูจน์ตรง
การพิสูจน์วิธีนี้มีเค้าโครงการพิสูจน์ดังนี้
สมมติ q~

เพราะฉะนั้น p~
ดังนั้น pq ~~ 
นั่นคือ qp 
16
ตัวอย่าง 4 กาหนดให้ a เป็นจานวนเต็มใดๆ จงพิสูจน์ว่า
ถ้า 2
a เป็นจานวนคี่ แล้ว a เป็นจานวนคี่
ตัวอย่าง 5 กาหนดให้ a เป็นจานวนเต็มใดๆ จงพิสูจน์ว่า
ถ้า 2
|4 a แล้ว a เป็นจานวนคู่
ตัวอย่าง 6 กาหนดให้ a และ b เป็นจานวนเต็มใดๆ จงพิสูจน์ว่า
ถ้า ab เป็นจานวนคู่ แล้ว a หรือ b เป็นจานวนคู่
17
2. การพิสูจน์ประพจน์ p โดยข้อขัดแย้ง (Contradiction)
เนื่องจากประพจน์ p  p  (qq) ดังนั้นในการพิสูจน์ว่าประพจน์ p เป็นจริง
เราจะพิสูจน์ประพจน์ p  (qq) แทน ซึ่งจะได้ผลสรุปเป็นข้อขัดแย้งกัน
การพิสูจน์วิธีนี้มีเค้าโครงการพิสูจน์ดังนี้
สมมติ p~

เพราะฉะนั้น r

เพราะฉะนั้น r~
ดังนั้น rr ~ เกิดข้อขัดแย้ง
นั่นคือ p
บทนิยาม จะเรียก x ว่า จานวนตรรกยะ ถ้าจานวนเต็ม m และ n≠0 ซึ่ง x=m/n
จะเรียก x ว่า จานวนอตรรกยะ ถ้า x ไม่เป็นจานวนตรรกยะ
ตัวอย่าง 7 จงพิสูจน์ว่า 2 จานวนอตรรกยะ
พิสูจน์ สมมติว่า 2 ไม่เป็นจานวนอตรรกยะ
ดังนั้น 2 เป็นจานวนตรรกยะ โดยนิยามของจานวนตรรกยะ และ 02  จะได้ว่า
y
x
2 โดยที่ x และ y เป็นจานวนเต็มบวกที่มี 1 เพียงตัวเดียวเท่านั้นที่หาร x และ y ลงตัว
ดังนั้น 2
2
2
y
x
 จะได้ว่า 22
2 xy  ดังนั้น 2
x เป็นจานวนคู่ จะได้ว่า x เป็นจานวนคู่
ให้ mx 2 โดยที่ m เป็นจานวนเต็ม
จะได้ว่า 22
)2(2 my  นั่นคือ 22
2my  ดังนั้น 2
y เป็นจานวนคู่ จะได้ว่า y เป็นจานวนคู่
นั่นคือ 2 หาร x และ y ลงตัว เกิดข้อขัดแย้ง
ดังนั้น 2 จานวนอตรรกยะ
ตัวอย่าง 8 จงพิสูจน์ว่า 2log จานวนอตรรกยะ
18
3. การพิสูจน์ประพจน์ qp  โดยข้อขัดแย้ง
การพิสูจน์ประพจน์ qp  โดยข้อขัดแย้งพิสูจน์ได้ทานองเดียวกับหัวข้อที่ผ่านมา
โดยเราจะสมมติให้ ( )p q เป็นจริงแล้วหาข้อขัดแย้ง
เนื่องจาก ( )p q p q   ดังนั้นขั้นแรกเราจึงสมมุติให้ p q เป็นจริง
แล้วจึงหาข้อขัดแย้ง
การพิสูจน์วิธีนี้มีเค้าโครงการพิสูจน์ดังนี้
สมมติ p และ q~

เพราะฉะนั้น r

เพราะฉะนั้น r~
ดังนั้น rr ~ เกิดข้อขัดแย้ง
นั่นคือ qp 
ตัวอย่าง 9 กาหนดให้ m เป็นจานวนเต็มใดๆ จงพิสูจน์ว่า
ถ้า 2
m เป็นจานวนคี่ แล้ว m เป็นจานวนคี่
ตัวอย่าง 10 กาหนดให้ x เป็นจานวนจริงใด ๆ จงพิสูจน์ว่า
ถ้า 32  xx แล้ว 3x
19
4. การพิสูจน์ประพจน์ qp  (If and only if)
เนื่องจาก ( ) ( )p q p q q p     ดังนั้น
การพิสูจน์วิธีนี้มีเค้าโครงการพิสูจน์ประพจนดังนี้
(i) qp 
(ii) pq 
ดังนั้น qp 
หมายเหตุ การพิสูจน์ qp  และ pq  จะพิสูจน์โดยการพิสูจน์ตรง หรือ โดยการแย้งสลับที่
หรือ โดยข้อขัดแย้ง
ตัวอย่าง 11 กาหนดให้ a เป็นจานวนเต็ม จงพิสูจน์ว่า
a เป็นจานวนคี่ ก็ต่อเมื่อ 1a เป็นจานวนคู่
ตัวอย่าง 12 กาหนดให้ m เป็นจานวนเต็มใดๆ จงพิสูจน์ว่า
ถ้า 2
m เป็นจานวนคี่ ก็ต่อเมื่อ m เป็นจานวนคี่
20
5. การพิสูจน์ประพจน์ rqp 
เนื่องจาก )()( rqrprqp 
ดังนั้น การพิสูจน์วิธีนี้มีเค้าโครงการพิสูจน์ดังนี้
(i) พิสูจน์ rp 
(ii) พิสูจน์ rq 
ดังนั้น )()( rqrp 
นั่นคือ rqp 
หมายเหตุ การพิสูจน์แบบนี้เรียกอีกอย่างหนึ่งว่า การพิสูจน์โดยการแจงกรณี
ทานองเดียวกันเราสามารถพิสูจน์ประพจน์ rppp n  21 ได้เช่นกัน
โดยมีเค้าโครงการพิสูจน์ดังนี้
กรณีที่ 1 พิสูจน์ rp 1
กรณีที่ 2 พิสูจน์ rp 2

กรณีที่ n พิสูจน์ rpn 
ดังนั้น rppp n  21
ตัวอย่าง 13 จงพิสูจน์ว่า ถ้า a เป็นจานวนเต็ม แล้ว 2
3 aa  เป็นจานวนคู่
21
ตัวอย่างที่ 14 สาหรับจานวนจริง x ใด ๆ ค่าสัมบูรณ์ของ x เขียนแทนด้วย || x
นิยามโดย





x
x
x ||
0,
0,


x
x
จงพิสูจน์ว่า |||| xx 
6. การพิสูจน์ประพจน์ qp 
เนื่องจาก qpqp  ~
การพิสูจน์วิธีนี้มีเค้าโครงการพิสูจน์ดังนี้
สมมติ p~

เพราะฉะนั้น q
ดังนั้น qp ~
นั่นคือ qp 
ตัวอย่างที่ 15 กาหนดให้ x เป็นจานวนจริงใด ๆ จงพิสูจน์ว่า
ถ้า 0342
 xx แล้ว 1x หรือ 3x
22
ตัวอย่าง 16 สาหรับจานวนเต็มบวก m และ n ใด ๆ
จงพิสูจน์ว่า ถ้า mnn 3
แล้ว n เป็นจานวนคี่ หรือ 6m
การพิสูจน์ประพจน์ที่มีตัวบ่งปริมาณ
1. การพิสูจน์ประพจน์ในรูป )]([ xpx โดยตรง
การพิสูจน์วิธีนี้มีเค้าโครงการพิสูจน์ดังนี้
เลือก a ในเอกภพสัมพัทธ์

)(ap เป็นจริง
ดังนั้น )]([ xpx
ตัวอย่าง 1 จงพิสูจน์ว่า มีจานวนเต็ม x ซึ่ง xxx 2
ตัวอย่าง 2 จงพิสูจน์ว่า มีจานวนจริง x ซึ่ง 13 x
23
2. การพิสูจน์ประพจน์ในรูป )]([ xpx โดยตรง
การพิสูจน์วิธีนี้มีเค้าโครงการพิสูจน์ดังนี้
ให้ x เป็นสมาชิกในเอกภพสัมพัทธ์

ดังนั้น )(xp เป็นจริง
ดังนั้น )]([ xpx
ตัวอย่าง 3 จงพิสูจน์ว่า สาหรับจานวนเต็ม a ใด ๆ
ถ้า a เป็นจานวนคู่ แล้ว 2
|4 a และ 2
a เป็นจานวนคู่
ตัวอย่าง 4 จงพิสูจน์ว่า สาหรับจานวนเต็ม a ใด ๆ
จะได้ว่า aa 2
เป็นจานวนคู่ และ 32
 aa เป็นจานวนคี่
24
3. การพิสูจน์ประพจน์ในรูป )]([ xpx โดยข้อขัดแย้ง
การพิสูจน์วิธีนี้มีเค้าโครงการพิสูจน์ดังนี้
สมมติว่ามี t เป็นสมาชิกในเอกภพสัมพัทธ์ ซึ่ง )(~ tp

เพราะฉะนั้น QQ ~ เกิดข้อขัดแย้ง
ดังนั้น )]([ xpx
ตัวอย่าง 5 จงพิสูจน์ว่า สาหรับจานวนเต็ม a ใด ๆ
ถ้า a เป็นจานวนคี่ แล้ว 2
a เป็นจานวนคี่
ตัวอย่าง 6 จงพิสูจน์ว่า สาหรับจานวนเต็ม a ใด ๆ
ถ้า 2
a เป็นจานวนคี่ แล้ว a เป็นจานวนคี่
4. การพิสูจน์ประพจน์ในรูป )]([ xpx ว่าเป็นเท็จ
การพิสูจน์ )]([ xpx ว่าเป็นเท็จ จะต้องแสดงว่ามี t ที่เป็นสมาชิกในเอกภพสัมพัทธ์
ซึ่งทาให้ )(tp เป็นเท็จ ดังนั้นจะได้ว่า )]([ xpx เป็นเท็จ
ตัวอย่าง 7 จงพิสูจน์ว่า x [ ถ้า x เป็นจานวนจริง แล้ว xx 2
] เป็นเท็จ
ตัวอย่าง 8 จงพิสูจน์ว่า x [ ถ้า x เป็นจานวนเฉพาะ แล้ว x เป็นจานวนคี่ ] เป็นเท็จ
25
5. การพิสูจน์ประพจน์ในรูป )]([! xpx
การพิสูจน์ ประพจน์ในรูป )]([! xpx คือการพิสูจน์ว่า มี x เพียงตัวเดียวเท่านั้นใน
เอกภพสัมพัทธ์ซึ่ง )(xp เป็นจริง
การพิสูจน์วิธีนี้มีเค้าโครงการพิสูจน์ดังนี้
(i) พิสูจน์ว่า )]([ xpx เป็นจริง
(ii) สมมติว่ามี 1t และ 2t ในเอกภพสัมพัทธ์ซึ่งทาให้ )( 1tp และ )( 2tp เป็นจริง

เพราะฉะนั้น 21 tt 
ดังนั้น )]([! xpx
ตัวอย่าง 9 จงพิสูจน์ว่า มีจานวนนับ n เพียงจานวนเดียวเท่านั้นที่ 92
n
ตัวอย่าง 10 ให้ x เป็นจานวนจริง จงพิสูจน์ว่า
มีจานวนเต็ม y เพียงตัวเดียวเท่านั้นที่ทาให้ 10 yx
26
6. การพิสูจน์ประพจน์ที่มีตัวบ่งปริมาณมากว่าหนึ่งตัว
การพิสูจน์ประพจน์ที่มีตัวบ่งปริมาณมากว่าหนึ่งตัวนั้นใช้หลักการเดียวกับ
การพิสูจน์ประพจน์ที่มีตัวบ่งปริมาณหนึ่งตัว โดยพิสูจน์ตามลาดับของตัวบ่งปริมาณที่ปรากฏใน
ข้อความนั้น
ตัวอย่าง 11 จงพิสูจน์ว่า มีจานวนจริง 0 ซึ่งสาหรับทุก ๆ x ถ้า  |2| x
แล้ว 0001.0|63| x
ตัวอย่าง 12 สาหรับทุกจานวนเต็มบวก n จะมีจานวนเต็มบวก m ซึ่งทาให้ mn 2

More Related Content

What's hot

แบบทดสอบ เรื่อง สัญกรณ์วิทยาสตร์
แบบทดสอบ เรื่อง สัญกรณ์วิทยาสตร์แบบทดสอบ เรื่อง สัญกรณ์วิทยาสตร์
แบบทดสอบ เรื่อง สัญกรณ์วิทยาสตร์ทับทิม เจริญตา
 
เลขยกกำลังม.4
เลขยกกำลังม.4เลขยกกำลังม.4
เลขยกกำลังม.4KruGift Girlz
 
ตัวอย่างข้อสอบ Gsp งานศิลปะหัตกรรม ปีการศึกษา 2552
ตัวอย่างข้อสอบ Gsp งานศิลปะหัตกรรม ปีการศึกษา 2552ตัวอย่างข้อสอบ Gsp งานศิลปะหัตกรรม ปีการศึกษา 2552
ตัวอย่างข้อสอบ Gsp งานศิลปะหัตกรรม ปีการศึกษา 2552waranyuati
 
ฟังก์ชันเชิงเส้น
ฟังก์ชันเชิงเส้นฟังก์ชันเชิงเส้น
ฟังก์ชันเชิงเส้นY'Yuyee Raksaya
 
เนื้อหาเมทริกซ์
เนื้อหาเมทริกซ์เนื้อหาเมทริกซ์
เนื้อหาเมทริกซ์Beer Aksornsart
 
บทที่ 1 อัตราส่วนตรีโกณมิติ ม.ต้น
บทที่ 1 อัตราส่วนตรีโกณมิติ ม.ต้นบทที่ 1 อัตราส่วนตรีโกณมิติ ม.ต้น
บทที่ 1 อัตราส่วนตรีโกณมิติ ม.ต้นsawed kodnara
 
แบบฝึกหัดกฏการเคลื่อนที่ของนิวตัน
แบบฝึกหัดกฏการเคลื่อนที่ของนิวตันแบบฝึกหัดกฏการเคลื่อนที่ของนิวตัน
แบบฝึกหัดกฏการเคลื่อนที่ของนิวตันเซิฟ กิ๊ฟ ติวเตอร์
 
หน่วยการเรียนรู้ที่ 1 เรื่องทศนิยมและเศษส่วน
หน่วยการเรียนรู้ที่  1   เรื่องทศนิยมและเศษส่วนหน่วยการเรียนรู้ที่  1   เรื่องทศนิยมและเศษส่วน
หน่วยการเรียนรู้ที่ 1 เรื่องทศนิยมและเศษส่วนInmylove Nupad
 
ระบบสมการกำลังสอง
ระบบสมการกำลังสองระบบสมการกำลังสอง
ระบบสมการกำลังสองRitthinarongron School
 
2กฎของพาสคัล และหลักของอาร์คีมิดีส
2กฎของพาสคัล  และหลักของอาร์คีมิดีส2กฎของพาสคัล  และหลักของอาร์คีมิดีส
2กฎของพาสคัล และหลักของอาร์คีมิดีสWijitta DevilTeacher
 
ฟิสิกส์ 5 ไฟฟ้าสถิตย์ ตอนที่ 3
ฟิสิกส์ 5 ไฟฟ้าสถิตย์ ตอนที่ 3ฟิสิกส์ 5 ไฟฟ้าสถิตย์ ตอนที่ 3
ฟิสิกส์ 5 ไฟฟ้าสถิตย์ ตอนที่ 3Wijitta DevilTeacher
 
โครงงานเรขาคณิตศาสตร์ เรื่อง ความสัมพันธ์ของพื้นที่ของรูปสามเหลี่ยมและรูปสี่เ...
โครงงานเรขาคณิตศาสตร์ เรื่อง ความสัมพันธ์ของพื้นที่ของรูปสามเหลี่ยมและรูปสี่เ...โครงงานเรขาคณิตศาสตร์ เรื่อง ความสัมพันธ์ของพื้นที่ของรูปสามเหลี่ยมและรูปสี่เ...
โครงงานเรขาคณิตศาสตร์ เรื่อง ความสัมพันธ์ของพื้นที่ของรูปสามเหลี่ยมและรูปสี่เ...พิทักษ์ ทวี
 
แบบทดสอบวัดผลสัมฤทธ์อัตราส่วนและร้อยละ
แบบทดสอบวัดผลสัมฤทธ์อัตราส่วนและร้อยละแบบทดสอบวัดผลสัมฤทธ์อัตราส่วนและร้อยละ
แบบทดสอบวัดผลสัมฤทธ์อัตราส่วนและร้อยละkroojaja
 
เอกสารประกอบการเรียน เรื่องแผนภูมิวงกลม
เอกสารประกอบการเรียน เรื่องแผนภูมิวงกลมเอกสารประกอบการเรียน เรื่องแผนภูมิวงกลม
เอกสารประกอบการเรียน เรื่องแผนภูมิวงกลมkroojaja
 
กรอบแนวคิดในการวิจัย
กรอบแนวคิดในการวิจัยกรอบแนวคิดในการวิจัย
กรอบแนวคิดในการวิจัยNU
 
วงกลมหนึ่งหน่วย
วงกลมหนึ่งหน่วยวงกลมหนึ่งหน่วย
วงกลมหนึ่งหน่วยJiraprapa Suwannajak
 
กำหนดการ ค่าย
กำหนดการ ค่ายกำหนดการ ค่าย
กำหนดการ ค่ายphunbuppha jinawong
 
จำนวนเชิงซ้อนไม่ซับซ้อนอย่างที่คิด
จำนวนเชิงซ้อนไม่ซับซ้อนอย่างที่คิดจำนวนเชิงซ้อนไม่ซับซ้อนอย่างที่คิด
จำนวนเชิงซ้อนไม่ซับซ้อนอย่างที่คิดOwen Inkeaw
 

What's hot (20)

แบบทดสอบ เรื่อง สัญกรณ์วิทยาสตร์
แบบทดสอบ เรื่อง สัญกรณ์วิทยาสตร์แบบทดสอบ เรื่อง สัญกรณ์วิทยาสตร์
แบบทดสอบ เรื่อง สัญกรณ์วิทยาสตร์
 
เลขยกกำลังม.4
เลขยกกำลังม.4เลขยกกำลังม.4
เลขยกกำลังม.4
 
ตัวอย่างข้อสอบ Gsp งานศิลปะหัตกรรม ปีการศึกษา 2552
ตัวอย่างข้อสอบ Gsp งานศิลปะหัตกรรม ปีการศึกษา 2552ตัวอย่างข้อสอบ Gsp งานศิลปะหัตกรรม ปีการศึกษา 2552
ตัวอย่างข้อสอบ Gsp งานศิลปะหัตกรรม ปีการศึกษา 2552
 
ฟังก์ชันเชิงเส้น
ฟังก์ชันเชิงเส้นฟังก์ชันเชิงเส้น
ฟังก์ชันเชิงเส้น
 
เนื้อหาเมทริกซ์
เนื้อหาเมทริกซ์เนื้อหาเมทริกซ์
เนื้อหาเมทริกซ์
 
บทที่ 1 อัตราส่วนตรีโกณมิติ ม.ต้น
บทที่ 1 อัตราส่วนตรีโกณมิติ ม.ต้นบทที่ 1 อัตราส่วนตรีโกณมิติ ม.ต้น
บทที่ 1 อัตราส่วนตรีโกณมิติ ม.ต้น
 
แบบฝึกหัดกฏการเคลื่อนที่ของนิวตัน
แบบฝึกหัดกฏการเคลื่อนที่ของนิวตันแบบฝึกหัดกฏการเคลื่อนที่ของนิวตัน
แบบฝึกหัดกฏการเคลื่อนที่ของนิวตัน
 
หน่วยการเรียนรู้ที่ 1 เรื่องทศนิยมและเศษส่วน
หน่วยการเรียนรู้ที่  1   เรื่องทศนิยมและเศษส่วนหน่วยการเรียนรู้ที่  1   เรื่องทศนิยมและเศษส่วน
หน่วยการเรียนรู้ที่ 1 เรื่องทศนิยมและเศษส่วน
 
ระบบสมการกำลังสอง
ระบบสมการกำลังสองระบบสมการกำลังสอง
ระบบสมการกำลังสอง
 
2กฎของพาสคัล และหลักของอาร์คีมิดีส
2กฎของพาสคัล  และหลักของอาร์คีมิดีส2กฎของพาสคัล  และหลักของอาร์คีมิดีส
2กฎของพาสคัล และหลักของอาร์คีมิดีส
 
ฟิสิกส์ 5 ไฟฟ้าสถิตย์ ตอนที่ 3
ฟิสิกส์ 5 ไฟฟ้าสถิตย์ ตอนที่ 3ฟิสิกส์ 5 ไฟฟ้าสถิตย์ ตอนที่ 3
ฟิสิกส์ 5 ไฟฟ้าสถิตย์ ตอนที่ 3
 
ลอการิทึม
ลอการิทึมลอการิทึม
ลอการิทึม
 
โครงงานเรขาคณิตศาสตร์ เรื่อง ความสัมพันธ์ของพื้นที่ของรูปสามเหลี่ยมและรูปสี่เ...
โครงงานเรขาคณิตศาสตร์ เรื่อง ความสัมพันธ์ของพื้นที่ของรูปสามเหลี่ยมและรูปสี่เ...โครงงานเรขาคณิตศาสตร์ เรื่อง ความสัมพันธ์ของพื้นที่ของรูปสามเหลี่ยมและรูปสี่เ...
โครงงานเรขาคณิตศาสตร์ เรื่อง ความสัมพันธ์ของพื้นที่ของรูปสามเหลี่ยมและรูปสี่เ...
 
แบบทดสอบวัดผลสัมฤทธ์อัตราส่วนและร้อยละ
แบบทดสอบวัดผลสัมฤทธ์อัตราส่วนและร้อยละแบบทดสอบวัดผลสัมฤทธ์อัตราส่วนและร้อยละ
แบบทดสอบวัดผลสัมฤทธ์อัตราส่วนและร้อยละ
 
โครมาโทกราฟี
โครมาโทกราฟีโครมาโทกราฟี
โครมาโทกราฟี
 
เอกสารประกอบการเรียน เรื่องแผนภูมิวงกลม
เอกสารประกอบการเรียน เรื่องแผนภูมิวงกลมเอกสารประกอบการเรียน เรื่องแผนภูมิวงกลม
เอกสารประกอบการเรียน เรื่องแผนภูมิวงกลม
 
กรอบแนวคิดในการวิจัย
กรอบแนวคิดในการวิจัยกรอบแนวคิดในการวิจัย
กรอบแนวคิดในการวิจัย
 
วงกลมหนึ่งหน่วย
วงกลมหนึ่งหน่วยวงกลมหนึ่งหน่วย
วงกลมหนึ่งหน่วย
 
กำหนดการ ค่าย
กำหนดการ ค่ายกำหนดการ ค่าย
กำหนดการ ค่าย
 
จำนวนเชิงซ้อนไม่ซับซ้อนอย่างที่คิด
จำนวนเชิงซ้อนไม่ซับซ้อนอย่างที่คิดจำนวนเชิงซ้อนไม่ซับซ้อนอย่างที่คิด
จำนวนเชิงซ้อนไม่ซับซ้อนอย่างที่คิด
 

Similar to ตรรกศาสตร์และการพิสูจน์

วิทยาศาสตร์เพื่อคุณภาพชีวิตครั้งที่ 3(4ก ค 53)
วิทยาศาสตร์เพื่อคุณภาพชีวิตครั้งที่ 3(4ก ค 53)วิทยาศาสตร์เพื่อคุณภาพชีวิตครั้งที่ 3(4ก ค 53)
วิทยาศาสตร์เพื่อคุณภาพชีวิตครั้งที่ 3(4ก ค 53)kulwadee
 
แผนการจัดการเรียนรู้ที่ 1
แผนการจัดการเรียนรู้ที่  1แผนการจัดการเรียนรู้ที่  1
แผนการจัดการเรียนรู้ที่ 1tongcuteboy
 
แผนการจัดการเรียนรู้ที่ 1
แผนการจัดการเรียนรู้ที่  1แผนการจัดการเรียนรู้ที่  1
แผนการจัดการเรียนรู้ที่ 1tongcuteboy
 
แผนการสอนคณิตศาสตร์พื้นฐาน ม.5 ภาคเรียนที่ 1
แผนการสอนคณิตศาสตร์พื้นฐาน ม.5 ภาคเรียนที่ 1แผนการสอนคณิตศาสตร์พื้นฐาน ม.5 ภาคเรียนที่ 1
แผนการสอนคณิตศาสตร์พื้นฐาน ม.5 ภาคเรียนที่ 1คุณครูพี่อั๋น
 
คณิตศาสตร์คืออะไร
คณิตศาสตร์คืออะไรคณิตศาสตร์คืออะไร
คณิตศาสตร์คืออะไรJiraprapa Suwannajak
 
แบบเสนอโครงร่างโครงงานคอมพิวเตอร์
แบบเสนอโครงร่างโครงงานคอมพิวเตอร์แบบเสนอโครงร่างโครงงานคอมพิวเตอร์
แบบเสนอโครงร่างโครงงานคอมพิวเตอร์natnaree2098
 
เรื่อง อนุกรม.pdf
เรื่อง อนุกรม.pdfเรื่อง อนุกรม.pdf
เรื่อง อนุกรม.pdfAjanboyMathtunn
 

Similar to ตรรกศาสตร์และการพิสูจน์ (20)

วิทยาศาสตร์เพื่อคุณภาพชีวิตครั้งที่ 3(4ก ค 53)
วิทยาศาสตร์เพื่อคุณภาพชีวิตครั้งที่ 3(4ก ค 53)วิทยาศาสตร์เพื่อคุณภาพชีวิตครั้งที่ 3(4ก ค 53)
วิทยาศาสตร์เพื่อคุณภาพชีวิตครั้งที่ 3(4ก ค 53)
 
59 ลำดับและอนุกรม ตอนที่1_ลำดับ
59 ลำดับและอนุกรม ตอนที่1_ลำดับ59 ลำดับและอนุกรม ตอนที่1_ลำดับ
59 ลำดับและอนุกรม ตอนที่1_ลำดับ
 
วิจัย
วิจัย วิจัย
วิจัย
 
บทที่ 1
บทที่ 1 บทที่ 1
บทที่ 1
 
บทที่ 1
บทที่ 1 บทที่ 1
บทที่ 1
 
บทที่ 1 (1)
บทที่ 1 (1)บทที่ 1 (1)
บทที่ 1 (1)
 
โครงงาน 5 บท
โครงงาน  5 บทโครงงาน  5 บท
โครงงาน 5 บท
 
บทที่ 1
บทที่ 1บทที่ 1
บทที่ 1
 
แผนการจัดการเรียนรู้ที่ 1
แผนการจัดการเรียนรู้ที่  1แผนการจัดการเรียนรู้ที่  1
แผนการจัดการเรียนรู้ที่ 1
 
แผนการจัดการเรียนรู้ที่ 1
แผนการจัดการเรียนรู้ที่  1แผนการจัดการเรียนรู้ที่  1
แผนการจัดการเรียนรู้ที่ 1
 
62 ลำดับและอนุกรม ตอนที่4_ผลบวกย่อย
62 ลำดับและอนุกรม ตอนที่4_ผลบวกย่อย62 ลำดับและอนุกรม ตอนที่4_ผลบวกย่อย
62 ลำดับและอนุกรม ตอนที่4_ผลบวกย่อย
 
61 ลำดับและอนุกรม ตอนที่3_ลิมิตของลำดับ
61 ลำดับและอนุกรม ตอนที่3_ลิมิตของลำดับ61 ลำดับและอนุกรม ตอนที่3_ลิมิตของลำดับ
61 ลำดับและอนุกรม ตอนที่3_ลิมิตของลำดับ
 
แผนการสอนคณิตศาสตร์พื้นฐาน ม.5 ภาคเรียนที่ 1
แผนการสอนคณิตศาสตร์พื้นฐาน ม.5 ภาคเรียนที่ 1แผนการสอนคณิตศาสตร์พื้นฐาน ม.5 ภาคเรียนที่ 1
แผนการสอนคณิตศาสตร์พื้นฐาน ม.5 ภาคเรียนที่ 1
 
คณิตศาสตร์คืออะไร
คณิตศาสตร์คืออะไรคณิตศาสตร์คืออะไร
คณิตศาสตร์คืออะไร
 
แบบเสนอโครงร่างโครงงานคอมพิวเตอร์
แบบเสนอโครงร่างโครงงานคอมพิวเตอร์แบบเสนอโครงร่างโครงงานคอมพิวเตอร์
แบบเสนอโครงร่างโครงงานคอมพิวเตอร์
 
ข้อสอบวิช..
ข้อสอบวิช..ข้อสอบวิช..
ข้อสอบวิช..
 
บทเรียน1 สถิติ
บทเรียน1  สถิติบทเรียน1  สถิติ
บทเรียน1 สถิติ
 
เรื่อง อนุกรม.pdf
เรื่อง อนุกรม.pdfเรื่อง อนุกรม.pdf
เรื่อง อนุกรม.pdf
 
Pro1
Pro1Pro1
Pro1
 
10 การให้เหตุผลและตรรกศาสตร์ ตอนที่4_ประโยคเปิดและวลีบ่งปริมาณ
10 การให้เหตุผลและตรรกศาสตร์ ตอนที่4_ประโยคเปิดและวลีบ่งปริมาณ10 การให้เหตุผลและตรรกศาสตร์ ตอนที่4_ประโยคเปิดและวลีบ่งปริมาณ
10 การให้เหตุผลและตรรกศาสตร์ ตอนที่4_ประโยคเปิดและวลีบ่งปริมาณ
 

More from K.s. Mam

เคมีอินทรีย์
เคมีอินทรีย์ เคมีอินทรีย์
เคมีอินทรีย์ K.s. Mam
 
Circle of light วงของแสง
Circle of light วงของแสงCircle of light วงของแสง
Circle of light วงของแสงK.s. Mam
 
ความก้าวหน้าทางเทคโนโลยีของผลิตภัณฑ์พอลิเมอร์
ความก้าวหน้าทางเทคโนโลยีของผลิตภัณฑ์พอลิเมอร์ความก้าวหน้าทางเทคโนโลยีของผลิตภัณฑ์พอลิเมอร์
ความก้าวหน้าทางเทคโนโลยีของผลิตภัณฑ์พอลิเมอร์K.s. Mam
 
Lipid (biochem)
Lipid (biochem)Lipid (biochem)
Lipid (biochem)K.s. Mam
 
พอลิเมอร์
พอลิเมอร์พอลิเมอร์
พอลิเมอร์K.s. Mam
 
ตารางธาต
ตารางธาตตารางธาต
ตารางธาตK.s. Mam
 

More from K.s. Mam (6)

เคมีอินทรีย์
เคมีอินทรีย์ เคมีอินทรีย์
เคมีอินทรีย์
 
Circle of light วงของแสง
Circle of light วงของแสงCircle of light วงของแสง
Circle of light วงของแสง
 
ความก้าวหน้าทางเทคโนโลยีของผลิตภัณฑ์พอลิเมอร์
ความก้าวหน้าทางเทคโนโลยีของผลิตภัณฑ์พอลิเมอร์ความก้าวหน้าทางเทคโนโลยีของผลิตภัณฑ์พอลิเมอร์
ความก้าวหน้าทางเทคโนโลยีของผลิตภัณฑ์พอลิเมอร์
 
Lipid (biochem)
Lipid (biochem)Lipid (biochem)
Lipid (biochem)
 
พอลิเมอร์
พอลิเมอร์พอลิเมอร์
พอลิเมอร์
 
ตารางธาต
ตารางธาตตารางธาต
ตารางธาต
 

ตรรกศาสตร์และการพิสูจน์

  • 1. 1 บทที่ 1 ตรรกศาสตร์และการพิสูจน์ (Logic and Proofs) คณิตศาสตร์มีบทบาทสาคัญต่อชีวิตของมนุษย์เป็นอย่างมาก มนุษย์เริ่มเรียนรู้แนวทาง คณิตศาสตร์จากสภาพแวดล้อมหรือธรรมชาติแล้วนาไปสู่การสรุปเป็นกฎเกณฑ์ต่าง ๆ ซึ่งสามารถ นาไปใช้ประโยชน์ในการดารงชีวิตได้ โดยทั่วไปคนที่ไม่ได้เกี่ยวข้องกับคณิตศาสตร์โดยตรงจะ เข้าใจว่าคณิตศาสตร์เป็นเรื่องของตัวเลขและการคานวณเท่านั้น ซึ่งที่จริงแล้วคณิตศาสตร์เป็นเรื่องที่ หมายรวมไปถึงการแก้ปัญหาและการให้เหตุผลด้วย คณิตศาสตร์นับว่าเป็นเครื่องมือที่สาคัญใน การศึกษาค้นคว้าเพื่อสร้างองค์ความรู้ในศาสตร์อื่น ๆ และคิดค้นสิ่งประดิษฐ์ต่าง ๆ ดังนั้นใน การศึกษาวิชาคณิตศาสตร์จึงจาเป็นที่จะต้องรู้และเข้าใจเกี่ยวกับธรรมชาติของคณิตศาสตร์เพื่อ ประโยชน์ในการเลือกวิธีที่จะศึกษาให้เหมาะสมและสอดคล้องกับธรรมชาติของคณิตศาสตร์ต่อไป ธรรมชาติของคณิตศาสตร์ นักคณิตศาสตร์ได้สรุปประเด็นธรรมชาติของคณิตศาสตร์ที่สาคัญ ๆ ไว้ดังนี้ 1. คณิตศาสตร์เป็นวิชาที่เกี่ยวกับความคิดรวบยอด ในวิชาคณิตศาสตร์มีการสร้างความคิดต่าง ๆ ขึ้นซึ่งความคิดเหล่านี้ได้มาจากการสรุปความ คิดเห็นที่เหมือน ๆ กัน ซึ่งอาจจะได้จากประสบการณ์หรือปรากฏการณ์ต่าง ๆ ที่เกิดขึ้น เรียกว่า ความคิดรวบยอด เช่น ความคิดรวบยอดเรื่องการเท่ากันของจานวน รูปสี่เหลี่ยมจัตุรัส การเท่ากัน ทุกประการ เป็นต้น ซึ่งในแต่ละเนื้อหาของวิชาคณิตศาสตร์เมื่อผู้เรียนได้ศึกษาและจะต้องเกิด ความคิดรวบยอดขึ้นในเนื้อหานั้น ๆ จึงจะเกิดประโยชน์ 2. คณิตศาสตร์เป็นวิชาที่แสดงความเป็นเหตุเป็นผล คณิตศาสตร์เป็นวิชาที่มีการแสดงแนวคิดอย่างเป็นระบบ เป็นขั้นตอน การสรุปในแต่ละ ขั้นตอนจะต้องมีการอ้างอิงเหตุผลอย่างสมเหตุสมผล ทุกขั้นตอนในแต่ละเนื้อหาจะเป็นเหตุเป็นผล ต่อกัน มนุษย์จึงสามารถใช้คณิตศาสตร์เป็นเครื่องมือในการศึกษาค้นคว้าองค์ความรู้ใหม่ ๆ และ คิดค้นสิ่งประดิษฐ์ต่าง ๆ ได้ 3. คณิตศาสตร์มีลักษณะเป็นสากล ในวิชาคณิตศาสตร์จะมีการกาหนดสัญลักษณ์ขึ้นใช้เพื่อสื่อความหมาย ซึ่งทาให้สามารถ เขียนข้อความทางคณิตศาสตร์ได้รัดกุม ชัดเจน สื่อความหมายได้ถูกต้อง เกิดความเข้าใจตรงกัน จึง นับได้ว่าคณิตศาสตร์มีภาษาเฉพาะของตัวเอง เป็นภาษาที่ทุกคนที่เรียนคณิตศาสตร์เข้าใจตรงกัน เช่น sin2 x+cos2 x =1 เป็นต้น
  • 2. 2 3. คณิตศาสตร์เป็นศิลปะอย่างหนึ่ง ในการศึกษาวิชาคณิตศาสตร์นั้น นักคณิตศาสตร์นอกจากจะเป็นนักคิดแล้วจาเป็นต้องเป็น ผู้มีจิตนาการ ช่างสังเกต มีความละเอียดรอบคอบ รู้จักเลือกคาอนิยาม บทนิยาม สัจพจน์ และทฤษฎี บทมาใช้ได้อย่างถูกต้อง ตามลาดับก่อนหลังพร้อมทั้งการให้เหตุผลอย่างสมเหตุสมผล รวมถึงการ ถ่ายทอดสิ่งที่พิสูจน์ได้แล้วออกมาอย่างมีระบบระเบียบ เป็นขั้นเป็นตอนอย่างชัดเจน พอจะสรุปได้ ว่าความงามของคณิตศาสตร์อยู่ที่ความมีระเบียบ ความกลมกลืนของแนวคิดตลอดจนความละเอียด ถี่ถ้วนและรอบคอบ 4. คณิตศาสตร์เป็นวิชาที่มีโครงสร้าง โครงสร้างของคณิตศาสตร์ที่สมบูรณ์นั้นมีกาเนิดมาจากธรรมชาติ โดยมนุษย์ได้เฝ้าสังเกต ความเป็นไปของธรรมชาติ ซึ่งอาจจะเป็นทางชีววิทยา ฟิสิกส์ จิตวิทยา เศรษฐศาสตร์ ฯลฯ โดย พิจารณาปัญหาต่าง ๆ ของเนื้อหาเหล่านั้นแล้วสรุปในรูปนามธรรม สร้างแบบจาลองทาง คณิตศาสตร์ของเนื้อหานั้น ๆ ซึ่งแบบจาลองทางคณิตศาสตร์ประกอบด้วย คาอนิยาม คานิยาม และ สัจพจน์ ทฤษฎีบท จากนั้นจึงใช้ตรรกศาสตร์สรุปออกมาเป็นกฎหรือทฤษฎีบทใหม่ แล้วนากฎหรือ ทฤษฎีบทเหล่านี้ไปประยุกต์ใช้ในธรรมชาติต่อไป ด้วยวิธีการดังกล่าวทาให้มนุษย์เข้าใจความ เป็นไปของธรรมชาติได้ดียิ่งขึ้นและในขณะที่นากฎหรือทฤษฎีบทไปประยุกต์ใช้กับธรรมชาติ อาจจะได้ข้อมูลใหม่ก่อให้เกิดการปรับปรุงแก้ไขแบบจาลอง จนกระทั่งอาจจะทาให้ได้กฎหรือ ทฤษฎีบทที่ดีกว่าเดิม แล้วนาไปประยุกต์ใช้กับธรรมชาติอีกครั้งหนึ่ง ดังแผนภูมิต่อไปนี้ ทฤษฎีบท ใช้ตรรกศาสตร์
  • 3. 3 โครงสร้างของคณิตศาสตร์ โครงสร้างของคณิตศาสตร์ประกอบด้วย 4 ส่วน ดังนี้ 1. พจน์อนิยาม พจน์อนิยาม (undefined term) หมายถึงคาที่ไม่สามารถให้คาจากัดความได้แต่สามารถ เข้าใจความหมายได้ โดยอาศัยการรับรู้จากประสบการณ์ ความคุ้นเคยกับคุณสมบัติของมัน เช่น จุด เส้น ระนาบ เป็นต้น 2. บทนิยาม คานิยาม (defined term) หมายถึงคาที่สามารถให้คาจากัดความได้โดยอาศัยพจน์อนิยาม หรือบททนิยามที่กาหนดไว้ก่อนหน้านั้น เช่น รูปสามเหลี่ยมหน้าจั่ว รูปสี่เหลี่ยมจัตุรัส วงกลม เส้น ขนาน เป็นต้น 3. สัจพจน์ สัจพจน์ (postulate) หมายถึงข้อความที่ยอมรับหรือตกลงว่าเป็นจริงโดยไม่ต้องพิสูจน์ เช่น เส้นตรงสองเส้นตัดกันที่จุดเพียงจุดเดียวเท่านั้น ลากเส้นตรงให้ผ่านจุดสองจุดที่แตกต่างกันได้ เพียงเส้นเดียวเท่านั้น เป็นต้น 4. ทฤษฎีบท ทฤษฎีบท (theorem) หมายถึงข้อความที่สามารถพิสูจน์ได้ว่าเป็นจริง ซึ่งในการพิสูจน์อาจ ใช้คาอนิยาม คานิยาม สัจพจน์ หรือทฤษฎีบทอื่น ๆ ที่ได้พิสูจน์มาแล้ว เช่น มุมภายในรูป สามเหลี่ยมรวมกันเท่ากับ 180 องศา เส้นตรงสองเส้นตัดกันมุมตรงข้ามย่อมเท่ากัน เป็นต้น ระบบคณิตศาสตร์ ระบบคณิตศาสตร์มีองค์ประกอบที่สาคัญ 2 ส่วน คือ โครงสร้างของคณิตศาสตร์ และ กระบวนการให้เหตุผล สาหรับโครงสร้างของคณิตศาสตร์ได้กล่าวมาแล้วในหัวข้อที่ผ่านมา ในหัว ต่อไปเราจะกล่าวถึงเฉพาะกระบวนการให้เหตุผล กระบวนการให้เหตุผล (reasoning) เป็นเครื่องมือที่มนุษย์ใช้แสวงหาความรู้ใหม่ ๆ โดย การนาเอาความจริงอย่างใดอย่างหนึ่งหรือหลายอย่างในระบบ ซึ่งเรียกว่า เหตุหรือข้อตั้ง (premise) มาวิเคราะห์แจกแจงแสดงความสัมพันธ์ เพื่อให้เกิดความจริงอันใหม่ขึ้น ซึ่งเรียกว่า ผล หรือ ผลสรุป หรือ ข้อยุติ (conclusion)
  • 4. 4 กระบวนการให้เหตุผลแบ่งออกเป็น 2 ลักษณะดังนี้ 1. การให้เหตุผลเชิงอุปนัย (inductive reasoning) เป็นการสรุปความรู้ใหม่ หรือสรุปผลการ ค้นหาความจริง โดยอาศัยข้อสังเกตหรือผลการทดลองหลาย ๆ ตัวอย่าง จากกรณีย่อย ๆ แล้วสรุป เป็นความรู้แบบทั่วไป ซึ่งผลสรุปที่ได้จากการให้เหตุผลแบบนี้ไม่ได้ถูกบังคับจากเหตุที่กาหนดให้ เนื่องจากเหตุแต่ละเหตุที่กาหนดให้หรือนามาอ้างอิงเป็นอิสระต่อกัน ตัวอย่างการให้เหตุผลเชิงอุปนัย จงหาพจน์ที่ n ของ 1, 3, 5, 7, 9, … พิจารณาแต่ละพจน์ของลาดับต่อไปนี้ พจน์ที่ 1 คือ 1 พจน์ที่ 2 คือ 3 เขียนได้เป็น 1 + 2 พจน์ที่ 3 คือ 5 เขียนได้เป็น 1 + 2 + 2 พจน์ที่ 4 คือ 7 เขียนได้เป็น 1 + 2 + 2 + 2 พจน์ที่ 5 คือ 9 เขียนได้เป็น 1 + 2 + 2 + 2 + 2 จากการสังเกตจะเห็นว่า จานวนของ 2 ที่บวกกับ 1 น้อยกว่าจานวนที่แสดงลาดับที่ของพจน์อยู่ 1 ดังนั้นพจน์ที่ 100 คือ 1 บวกด้วย 2 อีก 99 ตัว นั่นคือ พจน์ที่ 100 คือ 1 + (99 × 2) = 199 ดังนั้น พจน์ที่ n หรือรูปทั่วไปของลาดับ จึงหาได้จาก 1 + (n – 1)2 = 2n – 1 ดังนั้นลาดับ 1, 3, 5, 7, 9, … จึงเขียนเป็น 1, 3, 5, 7, 9, …, 2n – 1 โดยทั่ว ๆ ไป การให้เกตุผลแบบอุปนัย นิยมใช้ในการศึกษาค้นคว้าคุณสมบัติต่าง ๆ ทาง วิทยาศาสตร์ เช่น ข้อสรุปที่ว่า “สารสกัดที่ได้จาดสะเดาสามารถใช้เป็นยากาจัดศัตรูพืชได้” เป็น ข้อสรุปที่ได้จากการทดลองซ้ากันหลาย ๆ ครั้ง แล้วได้ผลการทดลองตรงกัน หรือในทาง คณิตศาสตร์จะใช้ในเรื่องการสร้างสัจพจน์ เช่น เมื่อทดลองลากเส้นตรงสองเส้นให้ตัดกัน จะพบว่า เส้นตรงสองเส้นจะตัดกันเพียงจุดเดียวเท่านั้น ไม่ว่าจะทดลองลากกี่ครั้งก็ตาม จึงสรุปได้ว่า เส้นตรง สองเส้นตัดกันเพียงจุดเดียวเท่านั้น 2. การให้เหตุผลเชิงนิรนัย (deductive reasoning) เป็นการสรุปความรู้ใหม่ หรือ ข้อความจริง ใหม่ ซึ่งเรียกว่าผลสรุปที่เป็นผลมาจากการนาข้อความที่กาหนดให้ซึ่งยอมรับว่าเป็นจริง ซึ่งเรียกว่า เหตุ ถ้าเหตุที่กาหนดให้บังคับให้เกิดผลสรุป แสดงว่า การให้เหตุผลดังกล่าว สมเหตุสมผล (valid) แต่ถ้าเหตุที่กาหนดให้ไม่สามารถจะบังคับให้เกิดผลสรุปได้แสดงว่า การให้เหตุผลดังกล่าว ไม่ สมเหตุสมผล (in valid)
  • 5. 5 ตัวอย่างการให้เหตุผลเชิงนิรนัย 1. พิจารณาการให้เหตุผลต่อไปนี้ เหตุ 1. หมูเป็นสัตว์น้า 2. สัตว์น้าทุกชนิดออกลูกเป็นตัว ผลสรุป หมูออกลูกเป็นตัว การให้เหตุผลดังกล่าวเป็นการให้เหตุผลที่สมเหตุสมผล เนื่องจากเหตุแต่ละเหตุที่นามา อ้างอิงบังคับให้เกิดผลสรุป 2. พิจารณาให้เหตุผลต่อไปนี้ เหตุ 1. มนุษย์ทุกคนมีสองขา 2.ผู้หญิงทุกคนมีสองขา ผลสรุป ผู้หญิงทุกคนเป็นมนุษย์ จากตัวอย่างนี้จะเห็นว่า ผลสรุปเป็นความจริง แต่เป็นการให้เหตุผลที่ไม่สมเหตุสมผล เพราะเหตุที่นามาอ้างไม่สามารถบังคับให้เกิดผลสรุปดังกล่าวได้เหตุแต่ละเหตุมีความเป็นอิสระไม่ สัมพันธ์กันแต่ประการใด สรุป คณิตศาสตร์เป็นวิชาที่เกี่ยวกับความคิดรวบยอด มีลักษณะเป็นนามธรรม มีการกาหนด สัญลักษณ์ขึ้นใช้ซึ่งมีลักษณะเป็นภาษาสากล มีความเป็นศิลปะในตัวเอง และมีโครงสร้างที่ชัดเจน ซึ่งประกอบด้วย คาอนิยาม คานิยาม สัจพจน์ และทฤษฎีบท ซึ่งมนุษย์ได้นาคณิตศาสตร์ไปใช้ใน ชีวิตประจาวัน ตลอดถึงการนาไปใช้ในการประกอบอาชีพต่างๆ ระบบคณิตศาสตร์ประกอบด้วย โครงสร้างของคณิตศาสตร์ และกระบวนการให้เหตุผลซึ่ง เป็นกระบวนการให้เหตุผลเชิงอุปนัย และนิรนัย อ้างอิง วรรณี ธรรมโชติ, ผศ. โครงการตาราวิชาการราชภัฏเฉลิมพระเกียรติ เนื่องในวโรกาส พระบาทสมเด็จพระเจ้าอยู่หัวครองสิริราชสมบัติครบ 60 ปี : หลักการคณิตศาสตร์. กรุงเทพมหานคร : หจก.ภาพพิมพ์, 2550.
  • 6. 6 ตรรกศาสตร์(Logic) ตรรกศาสตร์ เป็นวิชาที่ว่าด้วยกฎเกณฑ์และเหตุผล การได้มาของผลภายใต้กฎเกณฑ์ที่ กาหนดถือเป็นสาระสาคัญ ข้อความหรือการให้เหตุผลในชีวิตประจาวันสามารถสร้างเป็นรูปแบบ ที่ชัดเจนจนใช้ประโยชน์ในการสรุปความ ความสมเหตุสมผลเป็นที่ยอมรับกันอย่างกว้างขวาง ตรรกศาสตร์เป็นแม่บทของคณิตศาสตร์แขนงต่าง ๆ และการประยุกต์ ประพจน์(Statement) คือประโยคบอกเล่าที่มีค่าความจริงเป็นจริงหรือเท็จ ตัวอย่าง 1. งานพืชสวนโลกจัดที่จังหวัดเชียงราย(เท็จ) 2. สนามบินสุวรรณภูมิเปิดใช้ในเดือนกันยายน 2549 (จริง) 3. ประเทศไทยเฉลิมฉลอง 60 ปีครองราช 12 มิถุนายน 2549 (จริง) 4. 9 = 3 (จริง) *** จากประโยคบอกเล่าที่กล่าวข้างต้นเป็นประพจน์ ประโยคที่มีค่าความจริงไม่แน่นอน หรือไม่อาจละบุได้ว่ามีค่าความจริงเป็นจริงหรือเป็น เท็จได้ไม่เป็นประพจน์ 1. คาอุทาน เช่น โธ่เอ๋ยเวรกรรม อุ้ยตาย คุณพระช่วย 2. คาสั่ง เช่น อย่าส่งเสียงดัง จงแสดงวิธีทา เดินหน้า 2 ก้าว 3. คาขอร้อง เช่น ช่วยด้วย โปรดฟังทางนี้ เห็นใจผมด้วย 4. คาถาม เช่น ทานข้าวแล้วหรือยัง เสื้อตัวนี้ราคาเท่าไร ประพจน์สามารถใช้สัญลักษณ์แทนได้เพื่อเข้าใจง่าย และง่ายต่อการเขียน หรือสะดวกต่อ การใช้ นิยมใช้อักษรในภาษาอังกฤษแทนประพจน์ เช่น p แทน 2x+1=9 ; p เป็นประพจน์เป็นจริงเมื่อ x =4 q แทน 5+9 = 12 ; q เป็นประพจน์เป็นเท็จ r แทน จังหวัดสุโขทัยเป็นเมืองหลวงเก่า ; r เป็นประพจน์เป็นจริง การเชื่อมประพจน์ ข้อความที่เราใช้ในชีวิตประจาวัน หรือใช้ในวิชาคณิตศาสตร์จะมี ประโยคบางประโยคซึ่งเปลี่ยนแปลงไปจากเดิมเมื่อประโยคนั้นๆถูกเชื่อมด้วยตัวเชื่อม (Connective)ซึ่งเป็นคาที่ช่วยในการสร้างประโยคใหม่ ๆ ให้มีความหมายกว้างขวางขึ้นกว่าเดิม เช่น ถ้าเรามีประโยค 2 ประโยคคือ p แทน วันนี้อากาศร้อน q แทน วันนี้ฝนตก เราสามารถสร้างประโยคใหม่ด้วยการเชื่อมประโยคเข้าด้วยกันได้ดังนี้ 1. วันนี้อากาศร้อนและ วันนี้ฝนตก 2. วันนี้อากาศร้อนหรือวันนี้ฝนตก 3.ถ้าวันนี้อากาศร้อนแล้ววันนี้ฝนตก
  • 7. 7 4. วันนี้อากาศร้อนก็ต่อเมื่อวันนี้ฝนตก การเชื่อมประพจน์ด้วยตัวเชื่อม “และ” ถ้า p และ q เป็นประพจน์ จะเรียกประพจน์ “p และ q ” ว่าประพจน์ร่วม(conjunction) ของ p กับ q เขียนแทนด้วย “pq” ค่าความจริงของประพจน์ pq เขียนแทนด้วยตาราง ดังนี้ p q pq T T F F T F T F T *** F F F ตัวอย่าง 2+2 =4 และ 2*2 = 4 (T) 2*2=2 และ 2+2 = 4 (F) 2*0=0 และ ศูนย์เป็นจานวนเฉพาะ (F) 2*0 = 0 และ ศูนย์เป็นจานวนคี่ (F) การเชื่อมประพจน์ด้วยตัวเชื่อม “หรือ” ถ้า p และ q เป็นประพจน์ จะเรียกประพจน์ “p หรือ q ” ว่าประพจน์เลือก(Disjunction) ของ p กับ q เขียนแทนด้วย “pq” ค่าความจริงของประพจน์ pq เขียนแทนด้วยตาราง ดังนี้ P q pq T T F F T F T F T T T F *** ตัวอย่าง 2 เป็นจานวนคู่ หรือ 0 เป็นจานวนคู่ (T) 2 เป็นจานวนคู่ หรือ 0 เป็นจานวนคี่ (T) 0 เป็นจานวนเต็มบวก หรือ 0 เป็นจานวนเต็มคู่ (T) 0 เป็นจานวนเต็มคี่ หรือ 0 เป็นจานวนเต็มบวก (F)
  • 8. 8 การเชื่อมประพจน์ด้วยตัวเชื่อม “ถ้า…….แล้ว” ถ้า p และ q เป็นประพจน์ จะเรียกประพจน์ “p และ q ” ว่าประพจน์มีเงื่อนไข(Conditional) ของ p กับ q เขียนแทนด้วย “pq” ค่าความจริงของประพจน์ pq เขียนแทนด้วยตาราง ดังนี้ P q pq T T F F T F T F T F *** T T ตัวอย่าง ถ้า 2 เป็นจานวนคู่ แล้ว 4 เป็นจานวนคู่ (T) ถ้า 2 เป็นจานวนคู่ แล้ว 3 เป็นจานวนคู่ (F) ถ้า 3 เป็นจานวนคู่แล้ว 2 เป็นจานวนคู่ (T) ถ้า 3 เป็นจานวนคู่แล้ว 2 เป็นจานวนคี่ (T) การเชื่อมประพจน์ด้วยตัวเชื่อม “ …….ก็ต่อเมื่อ…….” ถ้า p และ q เป็นประพจน์ จะเรียกประพจน์ “p และ q ” ว่าประพจน์แบบเงื่อนไขสองทาง (Biconditional) ของ p กับ q เขียนแทนด้วย “pq”ซึ่งเป็นประพจน์ที่มีความหมายเหมือนกันกับ (pq) (qp)= pq ค่าความจริงของประพจน์ pq เขียนแทนด้วยตาราง ดังนี้ p q pq pq pq (pq) (qp) pq T T F F T F T F T F F F T T T F T F T T T F F T T F F T ตัวอย่าง 4 เป็นจานวนคู่ ก็ต่อเมื่อ 4 หาร 2 ลงตัว (T) 3 เป็นจานวนคู่ ก็ต่อเมื่อ 4 หาร 2 ลงตัว (F) 3 เป็นจานวนก็ต่อเมื่อ 3 หาร 2 ลงตัว (F) 3 เป็นจานวนคู่ก็ต่อเมื่อ 3 หาร 2 ลงตัว (T)
  • 9. 9 นิเสธของประพจน์ ถ้า p เป็นประพจน์นิเสธ(Negation or Denial) ของประพจน์ p คือประพจน์ที่มีค่าความจริง ตรงกันข้ามกับประพจน์ p เขียนแทนด้วย p ค่าความจริงของ p เขียนแทนด้วยตารางดังนี้ p p T F F T ตัวอย่าง ให้ p แทนประพจน์ วันนี้อากาศร้อน (T) p แทนประพจน์ วันนี้อากาศไม่ร้อน (F) ค่าความจริงของประพจน์ การสร้างตารางค่าความจริง ตารางค่าความจริงของประพจน์ใดประพจน์หนึ่งในกรณีต่าง ๆ ที่เป็นไปได้ดังต่อไปนี้ ตัวอย่าง จงสร้างตารางค่าความจริงของประพจน์ p(pq) วิธีทา p q pq p( pq) T T F F T F T F T T T F T T T T จะเห็นได้ว่าประพจน์ p(pq) เกิดจากประพจน์ p เชื่อมกับประพจน์ q ซึ่งแต่ละ ประพจน์อาจจะมีค่าความจริงเป็นจริงหรือเท็จ เมื่อสร้างตารางค่าความจริงของประพจน์จะมีกรณี ต่าง ๆ ที่อาจเป็นไปได้ 4 กรณี
  • 10. 10 ตัวอย่าง จงสร้างตารางค่าความจริงของประพจน์ (pq) r วิธีทา p q r pq (pq) r T T T T F F F F T T F F T T F F T F T T T F T F T T T T F F F F T F T T T T T T จะเห็นได้ว่าประพจน์ (pq) r เกิดจากประพจน์ p , q และ r ซึ่งแต่ละประพจน์อาจมีค่า ความจริงเป็นจริงหรือเป็นเท็จ ซึ่งเป็นไปได้ 2 กรณี เมื่อสร้างตารางค่าความจริงของประพจน์จะมี กรณีต่าง ๆ ซึ่งอาจเป็นไปได้ 8 กรณี คือ ประพจน์ p,qและ r 3 ประพจน์ เกิดได้จาก 23 = 8 ให้ P และ Q เป็นประพจน์ จะกล่าวว่า P และ Q สมมูลกัน (equivalent) ก็ต่อเมื่อ ทั้งสอง ประพจน์มีค่าความจริงเหมือนกันทุกกรณี เขียนแทนด้วยสัญลักษณ์ PQ ให้ P เป็นประพจน์ จะกล่าวว่า P เป็นสัจนิรันดร์ (Tautology) ถ้า P มีค่าความจริงเป็นจริง ทุกกรณี และจะกล่าวว่า P เป็นข้อขัดแย้ง (Contradiction) ถ้า P มีค่าความจริงเป็นเท็จทุกกรณี ดังนั้น นิเสธของข้อขัดแย้งจะเป็นสัจนิรันดร์ และในทางกลับกันนิเสธของสัจนิรันดร์จะ เป็นข้อขัดแย้ง ทฤษฎีบท 1.1 สาหรับประพจน์ p,q และ r จะได้ว่า 1. pq  (pq)(qp) 2. (pq) (p)(q) 3. (pq) (p)  (q) 4. pq (p)q 5. ( pq) p(q) 6. p(qr)(pq)(pr) 7. p (qr)(pq)(pr) ประโยคเปิด(Open Sentence) คือข้อความที่อยู่ในรูปประโยคบอกเล่าหรือปฏิเสธ ที่มีตัวแปรและเมื่อแทนค่าของตัวแปร นั้น จะได้ค่าความจริงแน่นอน หรือเป็นประพจน์
  • 11. 11 เรียกหมู่ หรือเซตของสิ่งของที่นามาแทนในประโยคเปิดแล้วมีค่าความจริงแน่นอน หรือ เป็นประพจน์ ว่า เอกภพสัมพัทธ์ (universal) สัญลักษณ์ นิยมใช้ P(x), P(x , y),Q(x , y) แทนประโยคเปิดที่มีตัวแปรระบุในวงเล็บ ตัวอย่าง ข้อความต่อไปนี้เป็นประโยคเปิด เธอเป็นนางสาวไทย x+3  5 3x + 2 = 5 เขาเป็นนายกรัฐมนตรี ประโยคเปิดเหล่านี้ จะเป็นประพจน์ที่มีค่าความจริงแน่นอนเมื่อแทนค่าตัวแปรแบบ เฉพาะเจาะจงลงไป ประโยคเปิดเป็นประพจน์ได้เมื่อมีตัวบ่งปริมาณกากับ ตัวบ่งปริมาณ(Quantifier) คือคาบอกกล่าวกาหนดขีดจากัดของปริมาณ หรือขอบเขตของตัวแปรในประโยคเปิด ตัว บ่งปริมาณมี 2 แบบคือ 1. ตัวบ่งปริมาณสาหรับทุกตัว(Universal Quantifier) บอกในรูปคากล่าว เช่น สาหรับทุกๆค่าของ x …………… สาหรับแต่ละค่าของ x…………… เขียนแทนด้วยสัญลักษณ์ x อ่านว่า for all x เช่น ให้เอกภพสัมพัทธ์คือเซตของจานวนเต็ม จะได้ว่า x[x >3] ความหมายคือ สมาชิกทุกตัวในจานวนเต็มมีค่ามากกว่า 3 ซึ่งมีค่าความจริงเป็นเท็จ นั่นคือประพจน์ 2. ตัวบ่งปริมาณสาหรับตัวมีจริง (Existential Quantifier) บอกในรูปคากล่าว เช่น มีบางตัวของ x ที่……………….. มีสมาชิก x บางตัวที่…………………… มีหนึ่งตัวซึ่ง……………………. เขียนแทนด้วยสัญลักษณ์ x อ่านว่า for some x เช่น ให้เอกภพสัมพัทธ์คือเซตของจานวนเต็ม จะได้ว่าx[x>3] ความหมายคือ มีสมาชิก x บางตัวในจานวนเต็ม มีค่ามากกว่า 3 ซึ่งจะเป็นประพจน์ที่มีค่าความจริงเป็นจริง เรียกข้อความที่ประกอบด้วยมีประโยคเปิดและตัวบ่งปริมาณว่า ประพจน์ที่มีตัวบ่งปริมาณ
  • 12. 12 บทนิยาม ให้ P(x) เป็นประโยคเปิดที่ x เป็นตัวแปร กาหนด ประโยค x[P(x)] อ่านว่า สาหรับทุก x ซึ่ง P(x) ประโยค x[P(x)] อ่านว่า มี x ซึ่ง P(x) ดังนั้นประโยค x[P(x)] มีค่าความจริงเป็นจริง ถ้าทุก x ในเอกภพสัมพัทธ์เมื่อแทนใน P(x) แล้วมีค่าความจริงเป็นจริง และประโยคx[P(x)] มีค่าความจริงเป็นจริงถ้ามี a ในเอกภพสัมพัทธ์เมื่อแทนใน P(x) แล้ว P(a) มีค่าความจริงเป็นจริง สรุปค่าความจริงของประพจน์ที่มีตัวบ่งปริมาณ เมื่อ U แทนเอกภพสัมพัทธ์ ประพจน์ เป็นจริงก็ต่อเมื่อ เป็นเท็จก็ต่อเมื่อ x[P(x)] P(x) เป็นจริง สาหรับทุก x ใน U x[P(x)] มี a ใน U ที่ทาให้ P(a) เป็นจริง x[~P(x)] x[~P(x)] ข้อสังเกต 1. ~x[P(x)]  x[~P(x)] 2. ~x[P(x)] x[~P(x)] ตัวอย่าง ให้เอกภพสัมพัทธ์คือ เซตของจานวนจริงทั้งหมด 1. x[x10] เป็นเท็จ เนื่องจากมีจานวนจริง x มากมายที่ซึ่ง x10 ไม่เป็นจริง เช่น 5<10 2. x[x+3x+1] เป็นจริง เนื่องจาก 31 ดังนั้น x+3x+1 สาหรับทุกจานวนจริง x 3. x[x-2] เป็นจริง เนื่องจากมีจานวนจริง a=0 ซึ่ง 0-2 4. x[x2 <-2] เป็นเท็จ เนื่องจาก x2 0 > -2 สาหรับทุกจานวนจริง x ประพจน์ที่มีตัวบ่งปริมาณอาจมีตัวเชื่อมอยู่ ในการแปลงประพจน์ที่เป็นข้อความเป็น สัญลักษณ์ต้องระมัดระวังในการใช้ตัวเชื่อมเพื่อให้ได้ความหมายที่ตรงกัน พิจารณาประโยคต่อไปนี้ จานวนเต็มคู่ทุกจานวนหารด้วยสองลงตัว จะเห็นว่าในประโยคดังกล่าวมีตัวบ่งปริมาณสาหรับทุกตัวอยู่ และถ้าเราให้ P(x) แทนประโยค x เป็นจานวนเต็มคู่ และให้ Q(x) แทนประโยค x หารด้วยสองลงตัว เราจะเขียนรูปสัญลักษณ์ของ ประโยคข้างต้นได้เป็น x[P(x)Q(x)] ** ประพจน์ที่มีตัวบ่งปริมาณสาหรับทุกตัว โดยส่วนใหญ่แล้วจะใช้ตัวเชื่อม 
  • 13. 13 พิจารณาประโยค มีจานวนเต็มคู่บางตัวหารด้วยสี่ลงตัว จะเห็นว่าในประโยคนี้มีตัวบ่งปริมาณสาหรับตัวมีจริงอยู่ และถ้าเราให้ P(x) แทนประโยค x เป็น จานวนเต็มคู่ และให้ Q(x) แทนประโยค x หารด้วยสี่ลงตัว เราจะเขียนรูปสัญลักษณ์ของประโยค ข้างต้นได้เป็น x[P(x) Q(x)] ** ประพจน์ที่มีตัวบ่งปริมาณสาหรับตัวมีจริง โดยส่วนใหญ่แล้วจะใช้ตัวเชื่อม  บทนิยาม สาหรับประโยคเปิด P(x) ประพจน์ในรูปสัญลักษณ์ ! x[P(x)] อ่านว่า มี x เพียงตัวเดียว เท่านั้นที่ P(x) เป็นจริง เรียกสัญลักษณ์ ! ว่า ตัวบ่งปริมาณสาหรับตัวมีจริงได้ตัวเดียว (unique existence quantifier) ดังนั้น ประพจน์ ! x[P(x)] เป็นจริงเมื่อมี a เพียงตัวเดียวเท่านั้นในเอกภพสัมพัทธ์ที่ทาให้ P(a) เป็นจริง จะเห็นว่า ! x[P(x)] เป็นกรณีเฉพาะของ  x[P(x)] เนื่องจาก  x[P(x)] เป็นจริงเมื่อมี a อย่างน้อยหนึ่งตัวที่ทาให้ P(a) เป็นจริง ในขณะที่ ! x[P(x)] เป็นจริงเมื่อมี a เพียงตัวเดียวเท่านั้นที่ ทาให้ P(a) เป็นจริง ดังนั้นเราจึงได้ว่า ! x[P(x)] 
  • 14. 14 วิธีการพิสูจน์ 1. การพิสูจน์ประพจน์ qp  การพิสูจน์ประพจน์ qp  คือการแสดงว่า qp  เป็นการอ้างเหตุผลอย่างสมเหตุสมผล นั่นคือจะแสดงว่า ข้อตั้ง หรือ เหตุ p มีผลบังคับให้เกิด ข้อสรุป หรือ ผล q ในที่นี้เราจะกล่าวถึงวิธีการพิสูจน์ประพจน์ qp  2 วิธี คือ 1.1 การพิสูจน์ตรง (directed proof) 1.2 การพิสูจน์แย้งสลับที่ (contrapositive proof) 1.1 การพิสูจน์ qp  โดยวิธีพิสูจน์ตรง (Direct Proof) เนื่องจาก qp  เป็นเท็จได้เพียงกรณีเดียวคือ กรณีที่ p เป็นจริง และ q เป็นเท็จ ดังนั้นในการพิสูจน์ว่า qp  เป็นจริง เราต้องแสดงว่าไม่เกิดกรณีที่ p เป็นจริง และ q เป็นเท็จ นั่นคือเราต้องแสดงว่า ถ้าเราให้ p เป็นจริงแล้ว q ต้องเป็นจริง การพิสูจน์วิธีนี้มีเค้าโครงการพิสูจน์ดังนี้ สมมติ p  เพราะฉะนั้น q ดังนั้น qp  บทนิยาม ให้ m และ n เป็นจานวนเต็ม จะกล่าวว่า 1. n เป็นจานวนคู่ (even number) ก็ต่อเมื่อ มีจานวนเต็ม k ซึ่ง n=2k 2. n เป็นจานวนคี่ (odd number) ก็ต่อเมื่อ มีจานวนเต็ม k ซึ่ง n=2k+1 3. m หาร n ลงตัว ก็ต่อเมื่อ มีจานวนเต็ม k ซึ่ง n=km เขียนแทนด้วยสัญลักษณ์ m|n ตัวอย่าง 1 กาหนดให้a เป็นจานวนเต็มใดๆ จงพิสูจน์ว่า ถ้า a เป็นจานวนคู่ แล้ว 4a เป็นจานวนคู่
  • 15. 15 ตัวอย่าง 2 กาหนดให้ a และ b เป็นจานวนเต็มใดๆ จงพิสูจน์ว่า ถ้า a เป็นจานวนคู่ และb เป็นจานวนคี่ แล้ว ba  เป็นจานวนคี่ ตัวอย่าง 3 กาหนดให้ ba, และ c เป็นจานวนเต็มใดๆ จงพิสูจน์ว่า ถ้า ba | และ cb | แล้ว ca | 1.2 การพิสูจน์ qp  โดยใช้การแย้งสลับที่ (Contrapositive) เนื่องจาก pqqp ~~  ดังนั้น ในการพิสูจน์ว่า qp  เป็นจริง เราจะพิสูจน์ q p เป็นจริงแทน โดยใช้วิธีพิสูจน์ตรง การพิสูจน์วิธีนี้มีเค้าโครงการพิสูจน์ดังนี้ สมมติ q~  เพราะฉะนั้น p~ ดังนั้น pq ~~  นั่นคือ qp 
  • 16. 16 ตัวอย่าง 4 กาหนดให้ a เป็นจานวนเต็มใดๆ จงพิสูจน์ว่า ถ้า 2 a เป็นจานวนคี่ แล้ว a เป็นจานวนคี่ ตัวอย่าง 5 กาหนดให้ a เป็นจานวนเต็มใดๆ จงพิสูจน์ว่า ถ้า 2 |4 a แล้ว a เป็นจานวนคู่ ตัวอย่าง 6 กาหนดให้ a และ b เป็นจานวนเต็มใดๆ จงพิสูจน์ว่า ถ้า ab เป็นจานวนคู่ แล้ว a หรือ b เป็นจานวนคู่
  • 17. 17 2. การพิสูจน์ประพจน์ p โดยข้อขัดแย้ง (Contradiction) เนื่องจากประพจน์ p  p  (qq) ดังนั้นในการพิสูจน์ว่าประพจน์ p เป็นจริง เราจะพิสูจน์ประพจน์ p  (qq) แทน ซึ่งจะได้ผลสรุปเป็นข้อขัดแย้งกัน การพิสูจน์วิธีนี้มีเค้าโครงการพิสูจน์ดังนี้ สมมติ p~  เพราะฉะนั้น r  เพราะฉะนั้น r~ ดังนั้น rr ~ เกิดข้อขัดแย้ง นั่นคือ p บทนิยาม จะเรียก x ว่า จานวนตรรกยะ ถ้าจานวนเต็ม m และ n≠0 ซึ่ง x=m/n จะเรียก x ว่า จานวนอตรรกยะ ถ้า x ไม่เป็นจานวนตรรกยะ ตัวอย่าง 7 จงพิสูจน์ว่า 2 จานวนอตรรกยะ พิสูจน์ สมมติว่า 2 ไม่เป็นจานวนอตรรกยะ ดังนั้น 2 เป็นจานวนตรรกยะ โดยนิยามของจานวนตรรกยะ และ 02  จะได้ว่า y x 2 โดยที่ x และ y เป็นจานวนเต็มบวกที่มี 1 เพียงตัวเดียวเท่านั้นที่หาร x และ y ลงตัว ดังนั้น 2 2 2 y x  จะได้ว่า 22 2 xy  ดังนั้น 2 x เป็นจานวนคู่ จะได้ว่า x เป็นจานวนคู่ ให้ mx 2 โดยที่ m เป็นจานวนเต็ม จะได้ว่า 22 )2(2 my  นั่นคือ 22 2my  ดังนั้น 2 y เป็นจานวนคู่ จะได้ว่า y เป็นจานวนคู่ นั่นคือ 2 หาร x และ y ลงตัว เกิดข้อขัดแย้ง ดังนั้น 2 จานวนอตรรกยะ ตัวอย่าง 8 จงพิสูจน์ว่า 2log จานวนอตรรกยะ
  • 18. 18 3. การพิสูจน์ประพจน์ qp  โดยข้อขัดแย้ง การพิสูจน์ประพจน์ qp  โดยข้อขัดแย้งพิสูจน์ได้ทานองเดียวกับหัวข้อที่ผ่านมา โดยเราจะสมมติให้ ( )p q เป็นจริงแล้วหาข้อขัดแย้ง เนื่องจาก ( )p q p q   ดังนั้นขั้นแรกเราจึงสมมุติให้ p q เป็นจริง แล้วจึงหาข้อขัดแย้ง การพิสูจน์วิธีนี้มีเค้าโครงการพิสูจน์ดังนี้ สมมติ p และ q~  เพราะฉะนั้น r  เพราะฉะนั้น r~ ดังนั้น rr ~ เกิดข้อขัดแย้ง นั่นคือ qp  ตัวอย่าง 9 กาหนดให้ m เป็นจานวนเต็มใดๆ จงพิสูจน์ว่า ถ้า 2 m เป็นจานวนคี่ แล้ว m เป็นจานวนคี่ ตัวอย่าง 10 กาหนดให้ x เป็นจานวนจริงใด ๆ จงพิสูจน์ว่า ถ้า 32  xx แล้ว 3x
  • 19. 19 4. การพิสูจน์ประพจน์ qp  (If and only if) เนื่องจาก ( ) ( )p q p q q p     ดังนั้น การพิสูจน์วิธีนี้มีเค้าโครงการพิสูจน์ประพจนดังนี้ (i) qp  (ii) pq  ดังนั้น qp  หมายเหตุ การพิสูจน์ qp  และ pq  จะพิสูจน์โดยการพิสูจน์ตรง หรือ โดยการแย้งสลับที่ หรือ โดยข้อขัดแย้ง ตัวอย่าง 11 กาหนดให้ a เป็นจานวนเต็ม จงพิสูจน์ว่า a เป็นจานวนคี่ ก็ต่อเมื่อ 1a เป็นจานวนคู่ ตัวอย่าง 12 กาหนดให้ m เป็นจานวนเต็มใดๆ จงพิสูจน์ว่า ถ้า 2 m เป็นจานวนคี่ ก็ต่อเมื่อ m เป็นจานวนคี่
  • 20. 20 5. การพิสูจน์ประพจน์ rqp  เนื่องจาก )()( rqrprqp  ดังนั้น การพิสูจน์วิธีนี้มีเค้าโครงการพิสูจน์ดังนี้ (i) พิสูจน์ rp  (ii) พิสูจน์ rq  ดังนั้น )()( rqrp  นั่นคือ rqp  หมายเหตุ การพิสูจน์แบบนี้เรียกอีกอย่างหนึ่งว่า การพิสูจน์โดยการแจงกรณี ทานองเดียวกันเราสามารถพิสูจน์ประพจน์ rppp n  21 ได้เช่นกัน โดยมีเค้าโครงการพิสูจน์ดังนี้ กรณีที่ 1 พิสูจน์ rp 1 กรณีที่ 2 พิสูจน์ rp 2  กรณีที่ n พิสูจน์ rpn  ดังนั้น rppp n  21 ตัวอย่าง 13 จงพิสูจน์ว่า ถ้า a เป็นจานวนเต็ม แล้ว 2 3 aa  เป็นจานวนคู่
  • 21. 21 ตัวอย่างที่ 14 สาหรับจานวนจริง x ใด ๆ ค่าสัมบูรณ์ของ x เขียนแทนด้วย || x นิยามโดย      x x x || 0, 0,   x x จงพิสูจน์ว่า |||| xx  6. การพิสูจน์ประพจน์ qp  เนื่องจาก qpqp  ~ การพิสูจน์วิธีนี้มีเค้าโครงการพิสูจน์ดังนี้ สมมติ p~  เพราะฉะนั้น q ดังนั้น qp ~ นั่นคือ qp  ตัวอย่างที่ 15 กาหนดให้ x เป็นจานวนจริงใด ๆ จงพิสูจน์ว่า ถ้า 0342  xx แล้ว 1x หรือ 3x
  • 22. 22 ตัวอย่าง 16 สาหรับจานวนเต็มบวก m และ n ใด ๆ จงพิสูจน์ว่า ถ้า mnn 3 แล้ว n เป็นจานวนคี่ หรือ 6m การพิสูจน์ประพจน์ที่มีตัวบ่งปริมาณ 1. การพิสูจน์ประพจน์ในรูป )]([ xpx โดยตรง การพิสูจน์วิธีนี้มีเค้าโครงการพิสูจน์ดังนี้ เลือก a ในเอกภพสัมพัทธ์  )(ap เป็นจริง ดังนั้น )]([ xpx ตัวอย่าง 1 จงพิสูจน์ว่า มีจานวนเต็ม x ซึ่ง xxx 2 ตัวอย่าง 2 จงพิสูจน์ว่า มีจานวนจริง x ซึ่ง 13 x
  • 23. 23 2. การพิสูจน์ประพจน์ในรูป )]([ xpx โดยตรง การพิสูจน์วิธีนี้มีเค้าโครงการพิสูจน์ดังนี้ ให้ x เป็นสมาชิกในเอกภพสัมพัทธ์  ดังนั้น )(xp เป็นจริง ดังนั้น )]([ xpx ตัวอย่าง 3 จงพิสูจน์ว่า สาหรับจานวนเต็ม a ใด ๆ ถ้า a เป็นจานวนคู่ แล้ว 2 |4 a และ 2 a เป็นจานวนคู่ ตัวอย่าง 4 จงพิสูจน์ว่า สาหรับจานวนเต็ม a ใด ๆ จะได้ว่า aa 2 เป็นจานวนคู่ และ 32  aa เป็นจานวนคี่
  • 24. 24 3. การพิสูจน์ประพจน์ในรูป )]([ xpx โดยข้อขัดแย้ง การพิสูจน์วิธีนี้มีเค้าโครงการพิสูจน์ดังนี้ สมมติว่ามี t เป็นสมาชิกในเอกภพสัมพัทธ์ ซึ่ง )(~ tp  เพราะฉะนั้น QQ ~ เกิดข้อขัดแย้ง ดังนั้น )]([ xpx ตัวอย่าง 5 จงพิสูจน์ว่า สาหรับจานวนเต็ม a ใด ๆ ถ้า a เป็นจานวนคี่ แล้ว 2 a เป็นจานวนคี่ ตัวอย่าง 6 จงพิสูจน์ว่า สาหรับจานวนเต็ม a ใด ๆ ถ้า 2 a เป็นจานวนคี่ แล้ว a เป็นจานวนคี่ 4. การพิสูจน์ประพจน์ในรูป )]([ xpx ว่าเป็นเท็จ การพิสูจน์ )]([ xpx ว่าเป็นเท็จ จะต้องแสดงว่ามี t ที่เป็นสมาชิกในเอกภพสัมพัทธ์ ซึ่งทาให้ )(tp เป็นเท็จ ดังนั้นจะได้ว่า )]([ xpx เป็นเท็จ ตัวอย่าง 7 จงพิสูจน์ว่า x [ ถ้า x เป็นจานวนจริง แล้ว xx 2 ] เป็นเท็จ ตัวอย่าง 8 จงพิสูจน์ว่า x [ ถ้า x เป็นจานวนเฉพาะ แล้ว x เป็นจานวนคี่ ] เป็นเท็จ
  • 25. 25 5. การพิสูจน์ประพจน์ในรูป )]([! xpx การพิสูจน์ ประพจน์ในรูป )]([! xpx คือการพิสูจน์ว่า มี x เพียงตัวเดียวเท่านั้นใน เอกภพสัมพัทธ์ซึ่ง )(xp เป็นจริง การพิสูจน์วิธีนี้มีเค้าโครงการพิสูจน์ดังนี้ (i) พิสูจน์ว่า )]([ xpx เป็นจริง (ii) สมมติว่ามี 1t และ 2t ในเอกภพสัมพัทธ์ซึ่งทาให้ )( 1tp และ )( 2tp เป็นจริง  เพราะฉะนั้น 21 tt  ดังนั้น )]([! xpx ตัวอย่าง 9 จงพิสูจน์ว่า มีจานวนนับ n เพียงจานวนเดียวเท่านั้นที่ 92 n ตัวอย่าง 10 ให้ x เป็นจานวนจริง จงพิสูจน์ว่า มีจานวนเต็ม y เพียงตัวเดียวเท่านั้นที่ทาให้ 10 yx
  • 26. 26 6. การพิสูจน์ประพจน์ที่มีตัวบ่งปริมาณมากว่าหนึ่งตัว การพิสูจน์ประพจน์ที่มีตัวบ่งปริมาณมากว่าหนึ่งตัวนั้นใช้หลักการเดียวกับ การพิสูจน์ประพจน์ที่มีตัวบ่งปริมาณหนึ่งตัว โดยพิสูจน์ตามลาดับของตัวบ่งปริมาณที่ปรากฏใน ข้อความนั้น ตัวอย่าง 11 จงพิสูจน์ว่า มีจานวนจริง 0 ซึ่งสาหรับทุก ๆ x ถ้า  |2| x แล้ว 0001.0|63| x ตัวอย่าง 12 สาหรับทุกจานวนเต็มบวก n จะมีจานวนเต็มบวก m ซึ่งทาให้ mn 2