โรงเรียนวิทยาศาสตร์จุฬาภรณราชวิทยาลัย ตรัง 3
เอกสารประกอบการเรียน
รายวิชาคณิตศาสตร์2(ค30102)
ระบบจานวนจริง สมการและการแก้อสมการ
1
ตัวอย่างของจานวนตรรกยะ เช่น
- จานวนเต็ม ... , -3 , -2 , -1 , 0 , 1 , 2 , 3 , ...
- เศษส่วน
1
2
,
1
3
6
,
5
4
−
- ทศนยมซ้า เช่น 0.5 , 2.43, 5.465
จำนวนอตรรกยะ ( irrational number ) คือจานวนที่ไม่สามารถเขียนในรูปเศษส่วนของจานวนเต็มที่
ตัวส่วนไม่เป็นศูนย์ แต่เขียนได้ในรูปทศนิยมไม่ซ้าและสามารถกาหนดค่าโดยประมาณได้
เช่น 2 มีค่าประมาณ 1.414
3 มีค่าประมาณ 1.732
มีค่าประมาณ 3.1416
0.1010010001… มีค่าประมาณ 1.101
จำนวนจริง ( Real number ) ได้แก่จานวนที่กล่าวถึงทั้งหมดนี้ยูเนียนกัน นั่นคือประกอบด้วยสับเซต
ของจานวนต่างๆ กล่าวได้ว่าคือการยูเนียนของเซตของจานวนตรรกยะ และเซตของจานวนอตรรกยะ
สมบัติของจำนวนจริง
• สมบัติกำรเท่ำกันของจำนวนจริง
กาหนด a, b, c เป็นจานวนจริงใดๆ
1. สมบัติการสะท้อน a = a
2. สมบัติการสมมาตร ถ้า a = b แล้ว b = a
3. สมบัติการถ่ายทอด ถ้า a = b และ b = c แล้ว a = c
4. สมบัติการบวกด้วยจานวนที่เท่ากัน ถ้า a = b แล้ว a + c = b + c
5. สมบัติการคูณด้วยจานวนที่เท่ากัน ถ้า a = b แล้ว ac = bc
4.
โรงเรียนวิทยาศาสตร์จุฬาภรณราชวิทยาลัย ตรัง 4
เอกสารประกอบการเรียน
รายวิชาคณิตศาสตร์2(ค30102)
ระบบจานวนจริง สมการและการแก้อสมการ
1
• สมบัติกำรบวกในระบบจำนวนจริง
กาหนด a, b, c เป็นจานวนจริงใดๆ
สมบัติ กำรบวก ตัวอย่ำง
1. ปิด
2. การสลับที่
3. การเปลี่ยนหมู่
4. การมีเอกลักษณ์
5. การมีอินเวอร์ส
ถ้า a R และ b R แล้ว a + b R
a + b = b + a
a + (b + c) = (a + b) + c
มีจานวนจริง 0 ซึ่ง 0 +a = a = a + 0
สาหรับจานวนจริง a จะมีจานวนจริง -a ที่
(-a) + a = 0 = a + (-a)
ถ้า -3 , 5 R แล้ว (-3 + 5) R
2 4 4 2
+ +
=
6 + (7 + 8) = (6 + 7) + 8
0 + (-7) = -7 = (-7) + 0
(-9) + 9 = 0 = 9 + (-9)
• สมบัติกำรคูณในระบบจำนวนจริง
กาหนด a, b, c เป็นจานวนจริงใดๆ
สมบัติ กำรบวก ตัวอย่ำง
1. ปิด
2. การสลับที่
3. การเปลี่ยนหมู่
4. การมีเอกลักษณ์
5. การมีอินเวอร์ส
ถ้า a R และ b R แล้ว a b R
a b = b a
a(bc) = (ab)c
มีจานวนจริง 1 ซึ่ง 1a = a = a1
สาหรับ a ที่ a 0 จะมีจานวนจริง a-1
โดยที่ a-1 a = 1 = a a-1
ถ้า -3 , 5 R แล้ว (-3) 5 R
53 = 35
6 (7 8) = (6 7) 8
1 (-7) = -7 = (-7) 1
1
2
2 = 1 = 2
1
2
• สมบัติกำรแจกแจง
a( b + c ) = ab + ac
( b + c )a = ba + ca
เช่น 3 (5 + 7) = (3 5) + (3 7)
(5 + 7) 3 = (53) + (73)
5.
โรงเรียนวิทยาศาสตร์จุฬาภรณราชวิทยาลัย ตรัง 5
เอกสารประกอบการเรียน
รายวิชาคณิตศาสตร์2(ค30102)
ระบบจานวนจริง สมการและการแก้อสมการ
1
จากสมบัติของระบบจานวนจริงที่ได้กล่าวไปแล้ว สามารถนามาพิสูจน์เป็นทฤษฎีบทต่างๆ ได้ดังนี้
ทฤษฎีบทที่ 1 กฎการตัดออกสาหรับการบวก
เมื่อ a, b, c เป็นจานวนจริงใดๆ
ถ้า a + c = b + c แล้ว a = b
ถ้า a + b = a + c แล้ว b = c
ทฤษฎีบทที่ 2 กฎการตัดออกสาหรับการคูณ
เมื่อ a, b, c เป็นจานวนจริงใดๆ
ถ้า ac = bc และ c ≠ 0 แล้ว a = b
ถ้า ab = ac และ a ≠ 0 แล้ว b = c
ทฤษฎีบทที่ 3 เมื่อ a เป็นจานวนจริงใดๆ
a · 0 = 0
0 · a = 0
ทฤษฎีบทที่ 4 เมื่อ a เป็นจานวนจริงใดๆ
(-1)a = -a
a(-1) = -a
ทฤษฎีบทที่ 5 เมื่อ a, b เป็นจานวนจริงใดๆ
ถ้า ab = 0 แล้ว a = 0 หรือ b = 0
ทฤษฎีบทที่ 6 เมื่อ a เป็นจานวนจริงใดๆ
a(-b) = -ab
(-a)b = -ab
(-a)(-b) = ab
เราสามารถนิยามการลบและการหารจานวนจริงได้โดยอาศัยสมบัติของการบวกและการคูณใน
ระบบจานวนจริงที่ได้กล่าวไปแล้วข้างต้น
6.
โรงเรียนวิทยาศาสตร์จุฬาภรณราชวิทยาลัย ตรัง 6
เอกสารประกอบการเรียน
รายวิชาคณิตศาสตร์2(ค30102)
ระบบจานวนจริง สมการและการแก้อสมการ
1
• กำรลบจำนวนจริง
บทนิยำม เมื่อ a, b เป็นจานวนจริงใดๆ
a- b = a + (-b)
นั่นคือ a - b คือ ผลบวกของ a กับอินเวอร์สการบวกของ b
• กำรหำรจำนวนจริง
บทนิยำม เมื่อ a , b เป็นจานวนจริงใดๆ เมื่อ b ≠ 0
1
( )
a
a b
b
−
=
นั่นคือ
a
b
คือ ผลคูณของ a กับอินเวอร์สการคูณของ b
ตัวอย่ำง กาหนดให้ a , b , c เป็นจานวนจริง จงบอกสมบัติของจานวนจริงที่แสดงว่า
1. ab เป็นจานวนจริง 2. (ab)c = (ba)c
3. (ab)c = a(bc) 4. 1 x a = a
5. มีจานวนจริงที่คูณกับ 2.8 แล้วได้ 1 6. a(b + c) = ab + ac
แนวคิด 1. สมบัติปิดของการคูณของจานวนจริง เนื่องจาก a และ b ต่างเป็นจานวนจริง
ab ก็เป็นจานวนจริงด้วย
2. สมบัติการสลับที่ของการคูณ จะเห็นว่า ab = ba
3. สมบัติการเปลี่ยนหมู่ของการคูณ
4. สมบัติการมีเอกลักษณ์การคูณ
5. สมบัติการมีอินเวอร์สการคูณ เนื่องจากมี
1 1
2.8 2.8
2.8 2.8
1
= =
6. สมบัติการแจกแจง
7.
โรงเรียนวิทยาศาสตร์จุฬาภรณราชวิทยาลัย ตรัง 7
เอกสารประกอบการเรียน
รายวิชาคณิตศาสตร์2(ค30102)
ระบบจานวนจริง สมการและการแก้อสมการ
1
ตัวอย่ำง กาหนด A = {-1 , 0 , 1} ข้อต่อไปนี้ ข้อใดถูก ข้อใดผิด
1. A มีสมบัติปิดการบวก 2. A มีสมบัติปิดการลบ
3. A มีสมบัติปิดการคูณ 4. มีเอกลักษณ์การบวกใน A
5. มีเอกลักษณ์การคูณใน A 6. สมาชิกทุกตัวใน A มีอินเวอร์สการบวกอยู่ใน A
7. สมาชิกทุกตัวใน A มีอินเวอร์สการคูณอยู่ใน A
วิธีทำ
8.
โรงเรียนวิทยาศาสตร์จุฬาภรณราชวิทยาลัย ตรัง 8
เอกสารประกอบการเรียน
รายวิชาคณิตศาสตร์2(ค30102)
ระบบจานวนจริง สมการและการแก้อสมการ
1
จำนวนภำยใต้กำรดำเนินกำร *
จานวนมีการกระทาพื้นฐานระหว่างจานวน 2 จานวน คือ+ , - , x , อาจกาหนดให้มีการดาเนินการ
อื่นๆ ที่ซับซ้อนได้
การตรวจสอบสมบัติพื้นฐานของเซต A ภายใต้การดาเนินการ *
สมบัติ *
1. ปิด
2. การสลับที่
3. การเปลี่ยนหมู่
4. การมีเอกลักษณ์
5. การมีอินเวอร์ส
1. ถ้า a , b A แล้ว a * b A แสดงว่า A มีสมบัติปิดของ *
2. ถ้า a , b A แล้ว a * b = b * a แสดงว่า A มีสมบัติการสลับที่ของ *
3. ถ้า a , b , c A แล้ว (a * b) * c = a * (b * c)
4. ถ้า a A และมี e A ที่ทาให้ a * e = e * a = a
เรียก e ว่าเอกลักษณ์ภายใต้การดาเนินการ *
แสดงว่า A มี e เป็นเอกลักษณ์ของ *
5. ถ้า a A จะมี a-1 A ที่ทาให้ a* a-1 = a-1 * a = e
เรียก a-1 ว่าอินเวอร์สของ a ภายใต้การดาเนินการ *
แสดงว่า A มีสมบัติการมีอินเวอร์สของ *
9.
โรงเรียนวิทยาศาสตร์จุฬาภรณราชวิทยาลัย ตรัง 9
เอกสารประกอบการเรียน
รายวิชาคณิตศาสตร์2(ค30102)
ระบบจานวนจริง สมการและการแก้อสมการ
1
ตัวอย่ำง กาหนด a , b R เมื่อ R เป็นเซตของจานวน
จริง และ a * b = a + b – 3 จงแสดงว่า R ภายใต้การดาเนินการ * มีสมบัติต่อไปนี้หรือไม่
1. ปิด 2. การสลับที่
3. การเปลี่ยนหมู่ 4. การมีเอกลักษณ์ 5. การมีอินเวอร์ส
10.
โรงเรียนวิทยาศาสตร์จุฬาภรณราชวิทยาลัย ตรัง 10
เอกสารประกอบการเรียน
รายวิชาคณิตศาสตร์2(ค30102)
ระบบจานวนจริง สมการและการแก้อสมการ
1
1. ให้นักเรียนเติมโครงสร้ำงของจำนวนจริงให้สมบูรณ์
กาหนด R แทนเซตของจานวนจริง
Q แทนเซตของจานวนตรรกยะ
Q’ แทนเซตของจานวนอตรรกยะ
F แทนเซตของจานวนที่ไม่ใช่จานวนเต็ม
I แทนเซตของจานวนเต็ม
I+ และ I- แทนเซตของจานวนเต็มบวกและจานวนเต็มลบ
แบบฝึกทักษะที่ 1.1
โรงเรียนวิทยาศาสตร์จุฬาภรณราชวิทยาลัย ตรัง 23
เอกสารประกอบการเรียน
รายวิชาคณิตศาสตร์2(ค30102)
ระบบจานวนจริง สมการและการแก้อสมการ
1
1.1.2 กำรเขียนแทนเซตของจำนวนจริงด้วยเส้นจำนวน
Real numbers are represented graphically by a real number line. When you draw a point
on the real number line that corresponds to real number line, you are plotting is the real
number. The point 0 on the real number line is the origin. Numbers to the right of 0 are
positive, and numbers to the left of 0 are negative, as shown in Figure A.1.
FIGURE A.1 The real number line
As illustrated in Figure A.2, there is a one-to-one correspondence between real numbers
and points on the real number line.
FIGURE A.2 One-to-one correspondence
•
Origin
– 5 – 4 – 3 – 2 – 1 0 1 2 3 4 5
Positive
direction
Negative
direction
– 3 – 2 – 1 0 1 2 3
•
0.75
• •
Every real number corresponds to
exactly one point on the real number line.
1
24.
โรงเรียนวิทยาศาสตร์จุฬาภรณราชวิทยาลัย ตรัง 24
เอกสารประกอบการเรียน
รายวิชาคณิตศาสตร์2(ค30102)
ระบบจานวนจริง สมการและการแก้อสมการ
1
Plotting Points on the Real Number Line
Plot the real numbers on the real number line.
a. 4
7
−
b. 2.3 c. 3
2
d. 5
.
1
− e. 5
Solution
In Exercises 1 and 2, plot the real numbers on the real number line.
1. (a) 3 (b)
2
7
(c)
2
5
− (d) 2
.
5
−
2. (a) 8.5 (b)
3
4
(c) 75
.
4
− (d)
3
8
−
Example
– 5 – 4 – 3 – 2 – 1 0 1 2 3 4 5
แบบฝึกทักษะที่ 1.1.2
– 5 – 4 – 3 – 2 – 1 0 1 2 3 4 5
– 5 – 4 – 3 – 2 – 1 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9