7. คู่มือสื่อการสอนวิชาคณิตศาสตร์ โดยความร่วมมือระหว่าง
สานักงานคณะกรรมการการศึกษาขั้นพื้นฐาน และ คณะวิทยาศาสตร์ จุฬาลงกรณ์มหาวิทยาลัย
ก่อนที่จะเข้าบทเรียน ครูควรทบทวนบทนิยามของความสัมพันธ์ระหว่างเซตสองเซต ตลอดจนข้อสังเกตต่างๆ เพื่อให้
นักเรียนคุ้นเคยกับความสัมพันธ์ก่อน เช่น ในกรณีที่ r เป็นความสัมพันธ์จากเซต A ไปเซต B และ (x, y ) r จะ
ได้ว่า
1. x A , y B , (x, y ) A B และ r A B
2. x ถูกจับคู่กับ y ด้วยความสัมพันธ์ r
3. x และ y สอดคล้องเงื่อนไขของความสัมพันธ์ r ในกรณีที่ความสัมพันธ์ r กาหนดมาในรูปเซตแบบบอก
เงื่อนไข
4. จุด (x, y) อยู่บนกราฟของความสัมพันธ์ r
เป็นต้น
6
8. คู่มือสื่อการสอนวิชาคณิตศาสตร์ โดยความร่วมมือระหว่าง
สานักงานคณะกรรมการการศึกษาขั้นพื้นฐาน และ คณะวิทยาศาสตร์ จุฬาลงกรณ์มหาวิทยาลัย
ในช่วงนี้ได้แนะนาบทนิยามของตัวผกผันหรืออินเวอร์สของความสัมพันธ์ r ตลอดจนข้อสังเกตเกี่ยวกับ
ความสัมพันธ์ระหว่างโดเมนและเรนจ์ของความสัมพันธ์ กับโดเมนและเรนจ์ของอินเวอร์สของความสัมพันธ์
เมื่อถึงจุดนี้ครูอาจย้ากับนักเรียนว่าไม่ควรยึดติดกับตัวแปรมากเกินไป เช่น x หรือ a ไม่จาเป็นต้องเป็นตัวแปร
สาหรับสมาชิกตัวหน้าของคู่อันดับเสมอไป เป็นต้น และการหาอินเวอร์สของความสัมพันธ์เป็นเพียงการสลับที่
ของสมาชิกตัวหน้ากับตัวหลังของคู่อันดับที่อยู่ในความสัมพันธ์เท่านั้น อีกทั้งอินเวอร์สของความสัมพันธ์ยังเป็น
ความสัมพันธ์แบบหนึ่ง ทั้งนี้ครูอาจให้นักเรียนช่วยกันคิดว่าถ้า r เป็นความสัมพันธ์จากเซต A ไปเซต B นั่น
คือ r A B แล้ว r 1 จะเป็นความสัมพันธ์จากเซตใดไปเซตใด หรือเป็นสับเซตของเซตใด
สาหรับปัญหาชวนคิดที่ทิ้งไว้ในสื่อควรอ่านออกเป็นภาษาพูดว่า r เป็นความสัมพันธ์บนจานวนจริงที่
สมาชิกตัวหน้าของคู่อันดับใน r มากกว่าหรือเท่ากับสมาชิกตัวหลังของคู่อันดับใน r ทาให้ได้ว่า อินเวอร์ส
ของความสัมพันธ์ r ซึ่งแทนด้วยสัญลักษณ์ r 1 คือความสัมพันธ์บนจานวนจริงที่สมาชิกตัวหน้าของคู่อันดับ
ใน r 1 น้อยกว่าหรือเท่ากับสมาชิกตัวหลังของคู่อันดับใน r 1 และเขียนเป็นเซตแบบบอกเงื่อนไขได้เป็น
7
9. คู่มือสื่อการสอนวิชาคณิตศาสตร์ โดยความร่วมมือระหว่าง
สานักงานคณะกรรมการการศึกษาขั้นพื้นฐาน และ คณะวิทยาศาสตร์ จุฬาลงกรณ์มหาวิทยาลัย
r 1
{(y, x ) | x นั่นเอง อย่างไรก็ดีครูควรย้าว่าตามความนิยมนั้นมักจะเขียน (x, y) เป็นสมาชิกใน
y}
ความสัมพันธ์ ดังนั้นสาหรับปัญหาชวนคิดนี้ ในฐานะที่ r 1 เป็นความสัมพันธ์เช่นกันจึงนิยมเขียน
r 1 {(x , y ) | y x } เหมือนในตัวอย่างที่ยกให้ดูก่อนหน้ามากกว่า
นอกจากนี้การที่สลับสมาชิกตัวหน้ากับตัวหลังของคู่อันดับในความสัมพันธ์ r เพื่อให้ได้เป็น r 1 นั้น
ส่งผลให้ Dr Rr และ Rr Dr
1 1
8
10. คู่มือสื่อการสอนวิชาคณิตศาสตร์ โดยความร่วมมือระหว่าง
สานักงานคณะกรรมการการศึกษาขั้นพื้นฐาน และ คณะวิทยาศาสตร์ จุฬาลงกรณ์มหาวิทยาลัย
ในตอนนีได้ยกตัวอย่างให้นักเรียนเห็นการหาโดเมนและเรนจ์ของอินเวอร์สของความสัมพันธ์จากความสัมพันธ์ r ที่
้
กาหนดให้ในรูปเซตแบบบอกเงื่อนไขโดยใช้ความสัมพันธ์ที่ว่า Dr Rr และ Rr Dr ดังนั้นครูควรทบทวน
1 1
การหาโดเมนและเรนจ์ของความสัมพันธ์ที่กาหนดให้ในรูปเซตแบบบอกเงื่อนไข
สาหรับตัวอย่าง 3 ที่กาหนดให้ r {(x , y ) | y 3x 1 เมื่อ x 3} และหาอินเวอร์สของความสัมพันธ์ r ได้
x 1
เป็น r 1
(x, y ) y เมื่อ x 10 จากนั้นทิ้งคาถามไว้ว่า Dr 1 Rr หรือไม่ ครูควรย้ากับนักเรียนว่า
3
การกาหนดเงื่อนไขของ x ที่ว่า x 3 ในเงื่อนไขของความสัมพันธ์ r เป็นการกาหนดโดเมนให้ความสัมพันธ์ r นี้
แล้ว ดังนั้นจะได้ทันทีว่า Dr [3, ) Rr ดังนั้นในการหา Rr จะพิจารณาค่า y 3x 1 ที่เป็นไปได้เมื่อ
1
x 3 ซึ่งจะได้ว่า สาหรับ x 3 ทาให้ y 3x 1 3(3) 1 10 นั่นคือ Rr [10, ) ซึ่งเป็นเงื่อนไข
ของ x ความสัมพันธ์ r 1 จึงสรุปได้ว่า Dr [10, ) Rr นั่นเอง
1
9
11. คู่มือสื่อการสอนวิชาคณิตศาสตร์ โดยความร่วมมือระหว่าง
สานักงานคณะกรรมการการศึกษาขั้นพื้นฐาน และ คณะวิทยาศาสตร์ จุฬาลงกรณ์มหาวิทยาลัย
ในตอนนีได้พยายามชี้ให้นักเรียนเห็นความสัมพันธ์ระหว่างกราฟของความสัมพันธ์และกราฟของอินเวอร์สของ
้
ความสัมพันธ์นั้นๆ โดยไม่ได้แสดงการพิสูจน์
การพิสูจน์ว่ากราฟของความสัมพันธ์ r และอินเวอร์สของความสัมพันธ์ r มีเส้นตรง y x เป็นแกนสมมาตรนั้น
ครูอาจเริ่มให้นักเรียนพยายามสังเกตจากการพิจารณาว่าจุดที่อยู่เหนือแกน X เช่น (1,2) หากใช้แกน X เป็นแกน
สมมาตรแล้วจุดนี้จะไปตรงกับจุดใดใต้แกน X ลองทาเช่นนี้หลายๆ จุด จากนั้นอาจเปลี่ยนเป็นจุดที่อยู่ทางขวาของ
แกน Y เช่น (1,2) แล้วใช้แกน Y เป็นแกนสมมาตร เพื่อให้นักเรียนช่วยกันพิจารณาว่าจะตรงกับจุดใดที่อยู่ทางซ้าย
ของแกน Y ครูควรแนะให้นักเรียนพยายามสังเกตระยะห่างระหว่างจุดสองจุดที่สมมาตรกันตามแนวแกน X (หรือ
Y ) จนน่าจะได้ข้อสรุปว่าจุด (a, b ) และ (c, d ) จะสมมาตรกันเมื่อเทียบกับแกน X (หรือ Y ) เมื่อ
1. ระยะทางที่สั้นที่สุดจากจุด (a, b) ไปยังแกน X (หรือ Y ) เท่ากับระยะทางที่สั้นที่สุดจากจุด (a, b) ไปยัง
แกน X (หรือ Y ) และ
2. เส้นตรงที่ผ่านจุด (a, b) และ (c, d ) ตั้งฉากกับแกน X (หรือ Y )
10
12. คู่มือสื่อการสอนวิชาคณิตศาสตร์ โดยความร่วมมือระหว่าง
สานักงานคณะกรรมการการศึกษาขั้นพื้นฐาน และ คณะวิทยาศาสตร์ จุฬาลงกรณ์มหาวิทยาลัย
จากนั้นครูให้นักเรียนจินตนาการต่อโดยการหมุนแกน X (หรือ Y ) ไป 45 องศาจนกลายเป็นเส้นตรง y x เพื่อ
ชี้ให้เห็นว่าเงื่อนไขในการสมมาตรยังคงเป็นจริงอยู่สาหรับแกนสมมาตรที่เป็นเส้นตรง y x นี้ อย่างไรก็ดีในการ
พิสูจน์ข้อความทั้งสองนี้ต้องอาศัยความรู้ทางเรขาคณิตวิเคราะห์เข้ามาช่วยดังนี้
1. ระยะทางที่สั้นที่สุดจากจุด (a, b) ไปยังเส้นตรง Ax By C 0 คือ | Aa 2
Bb
2
C|
หน่วย
A B
2. ความชันของเส้นตรงที่ผ่านจุด (a, b) และ (c, d ) คือ d b
c a
3. ความชันของเส้นตรง y mx c คือ m
4. เส้นตรงสองเส้นตั้งฉากกันก็ต่อเมื่อผลคูณของความชันของเส้นตรงทั้งสองเส้นนี้เท่ากับ 1
ต่อไปนี้จะพิสูจน์ว่ากราฟของความสัมพันธ์ r สมมาตรกับกราฟของอินเวอร์สของความสัมพันธ์ r โดยมีเส้นตรง
y x เป็นแกนสมมาตร
พิสูจน์ เพื่อให้ได้ข้อสรุปดังกล่าวเพียงพอที่จะพิสูจน์ว่าสาหรับ (a, b) ใดๆ ที่ (a, b) r จะได้ว่า (a, b) สมมาตรกับ
(b, a ) โดยมีเส้นตรง y x เป็นแกนสมมาตร
ให้ (a, b) r ดังนั้น (b, a ) r 1 เนื่องจาก | a b | | b a | จะได้ว่าระยะทางที่สั้นที่สุดจาก (a, b) ไปยัง
เส้นตรง y x ซึ่งคือ | a b|
หน่วย เท่ากับ ระยะทางที่สั้นที่สุดจาก (b, a ) ไปยังเส้นตรง y x ซึ่งคือ | b a|
2 2
หน่วย ต่อมาเนื่องจากความชันของเส้นตรงที่เชื่อมจุด (a, b) และ (b, a ) เท่ากับ a b
1 และความชันของ
b a
เส้นตรง y x เท่ากับ 1 ทาให้ได้ว่าเส้นตรงที่เชื่อมจุด (a, b) และ (b, a ) ตั้งฉากกับเส้นตรง y x สรุปได้ว่า
สาหรับ (a, b) ใดๆ ที่ (a, b) r จะได้ว่า (a, b) สมมาตรกับ (b, a ) โดยมีเส้นตรง y x เป็นแกนสมมาตร นั่นคือ
กราฟของความสัมพันธ์ r สมมาตรกับกราฟของอินเวอร์สของความสัมพันธ์ r โดยมีเส้นตรง y x เป็นแกน
สมมาตร
เมื่อถึงจุดนี้ครูอาจเริ่มถามคาถามนาเพื่อให้นักเรียนช่วยกันคิดและอภิปราย อาทิเช่น
1. ถ้า r หรือ r A A เมื่อ A เป็นเซตใดๆ แล้ว r 1 คือเซตใด
2. จากข้อ 1. นักเรียนพอจะสังเกตได้ว่า r r 1 ให้นักเรียนช่วยกันยกตัวอย่างความสัมพันธ์อื่นๆ
นอกเหนือจากความสัมพันธ์ในข้อ 1. ที่มีสมบัติว่า r r 1
3. จากตัวอย่างในสื่อจะเห็นว่ากราฟของความสัมพันธ์ r และ r 1 อาจจะตัดกันหรือไม่ตัดกันก็ได้ ถ้ากราฟของ
r และ r 1 ตัดกันแล้วจะต้องตัดกันบนเส้นตรง y x เท่านั้นหรือไม่
เป็นต้น
11
13. คู่มือสื่อการสอนวิชาคณิตศาสตร์ โดยความร่วมมือระหว่าง
สานักงานคณะกรรมการการศึกษาขั้นพื้นฐาน และ คณะวิทยาศาสตร์ จุฬาลงกรณ์มหาวิทยาลัย
เมื่อได้ผ่านการกระตุ้นความคิดและอภิปรายแล้วครูอาจยกตัวอย่างความสัมพันธ์ต่างๆ จากสื่อเรื่องความสัมพันธ์และ
ฟังก์ชันทั้งสองชุดที่ผ่านมาให้นักเรียนฝึกหาอินเวอร์สของความสัมพันธ์ นอกจากนี้ยังอาจยกตัวอย่างเหล่านี้เพิ่มเติม
ตัวอย่าง 1 กาหนดให้ r {(1, 0), (2,1), (3, 5), (4, 3), (5,2)} จงหา r 1 พร้อมทั้ง Dr และ Rr 1 1
วิธีทา r 1
{(0,1), (1,2), (5, 3), (3, 4), (2, 5)} โดยที่ Dr 1 {0, 1, 2, 3, 5} Rr และ
Rr 1 {1, 2, 3, 4, 5} Dr
ตัวอย่าง 2 กาหนดให้ r {(x, y ) | y | x | 1} จงหา r 1 พร้อมทั้งระบุ Dr และ Rr จากนั้นให้วาดกราฟ
1 1
ของ r และ r 1 บนระนาบ XY เดียวกัน
วิธีทา r 1 {(y, x ) | y | x | 1} {(x, y ) | x | y | 1} {(x , y ) || y | x 1} ทั้งนี้หากต้องการเขียน
เงื่อนไขของ r 1 ในรูปของ y อย่างแจ่มชัดอาจเขียนได้เป็น
r 1 {(x , y ) | x 1 0 และ (y x 1 หรือ y (x 1))} ทาให้เห็นได้ชัดว่า Dr 1 [1, ) Rr
และ Rr 1 Dr
สาหรับกราฟของ r และ r 1 วาดได้ดังรูป
4
r
3 y=x
2
r-1
1
3 2 1 1 2 3
1
2
3
หมายเหตุ สังเกตว่าสาหรับตัวอย่าง 2 การพยายามเขียนเงื่อนไขของ r 1 ในรูปของ y อย่างแจ่มชัดทาให้เกิดความ
เยิ่นเย้อ ครูควรให้นักเรียนช่วยกันสังเกตว่าควรจะเขียนในรูปแบบไหนดีกว่า
12
14. คู่มือสื่อการสอนวิชาคณิตศาสตร์ โดยความร่วมมือระหว่าง
สานักงานคณะกรรมการการศึกษาขั้นพื้นฐาน และ คณะวิทยาศาสตร์ จุฬาลงกรณ์มหาวิทยาลัย
ตัวอย่าง 3 สาหรับจานวนจริงบวก a และ b ใดๆ ที่ a b กาหนดให้กราฟของความสัมพันธ์
x2 y2
r (x , y ) 2 1 เป็นวงรีที่มีแกน X และ แกน Y เป็นแกนสมมาตรโดยวงรีนี้ตัดแกน X ที่จุด
a b2
( a, 0) และ (a, 0) และตัดแกน Y ที่จุด (0, b ) และ (0, b ) ดังรูป
b
-a a
-b
จงหา r 1 พร้อมทั้งระบุ Dr และ Rr จากนั้นให้วาดกราฟของ r และ r 1 บนระนาบ XY เดียวกัน
1 1
y2 x2
วิธีทา จากโจทย์จะได้ว่า r 1
(x , y ) 1 จากกราฟจะได้ว่า Dr [ a, a ] Rr 1 และ
a2 b2
Rr [ b,b ] Dr 1 สาหรับกราฟของ r และ r 1 บนระนาบ XY เดียวกันวาดได้ดังนี้
y=x
a
r-1
b
r
-a -b b a
-b
-a
นักเรียนควรสังเกตว่าในกรณีที่ a b 1 จะได้ว่า r {(x, y ) | x 2 y 2 1} r 1 ซึ่งทั้งคู่มีกราฟเป็นรูป
วงกลมรัศมีหนึ่งหน่วยที่มีจุดกาเนิดเป็นจุดศูนย์กลาง ทาให้จุดตัดของ r และ r 1 มีเป็นจานวนอนันต์และจุดตัดทุก
2 2 2 2
จุดยกเว้นจุด , และ , ไม่อยู่บนเส้นตรง y x
2 2 2 2
13
15. คู่มือสื่อการสอนวิชาคณิตศาสตร์ โดยความร่วมมือระหว่าง
สานักงานคณะกรรมการการศึกษาขั้นพื้นฐาน และ คณะวิทยาศาสตร์ จุฬาลงกรณ์มหาวิทยาลัย
ตัวอย่าง 4 กาหนดให้ r {(x, y ) | x 2y} จงหา r 1 พร้อมทั้งระบุ Dr และ Rr จากนั้นให้วาดกราฟของ r
1 1
และ r 1 บนระนาบ XY เดียวกัน
วิธีทา จากโจทย์จะได้ว่า r 1
{(x , y ) | y 2x } โดยที่ Dr 1 Rr 1 สาหรับกราฟของ r และ r 1 วาดได้
ดังรูป
y=x
r-1
r
14
16. คู่มือสื่อการสอนวิชาคณิตศาสตร์ โดยความร่วมมือระหว่าง
สานักงานคณะกรรมการการศึกษาขั้นพื้นฐาน และ คณะวิทยาศาสตร์ จุฬาลงกรณ์มหาวิทยาลัย
แบบฝึกหัดเพิ่มเติมเรื่องอินเวอร์สของความสัมพันธ์
จงหาอินเวอร์สของความสัมพันธ์ต่อไปนี้โดยการสลับบทบาทของสมาชิกตัวหน้าและสมาชิกตัวหลังของ
ความสัมพันธ์ แล้วเขียนเงื่อนไขที่ได้ในรูปของ y อย่างแจ่มชัด พร้อมทั้งระบุ Dr และ Rr จากนั้นให้วาดกราฟ
1 1
ของ r และ r 1 บนระนาบ XY เดียวกัน
1. r {(x, y) | y x 2}
2. r {(x, y ) | y 4 x2}
3. r {(x, y) || x y | 1}
4. r {(x , y ) | x 3 y}
5. r {(x , y ) | y x2 2}
6. r {(x , y ) | y 2x 1 เมื่อ x 2}
7. r {(x , y ) | y x2 เมื่อ x 2}
8. r {(x, y) || y | x 2}
จงวาดกราฟของอินเวอร์สของความสัมพันธ์จากกราฟของความสัมพันธ์ที่กาหนดให้ต่อไปนี้บนระนาบเดียวกัน
9. 10.
2
4
1
2
1.5 1.0 0.5 0.5 1.0 1.5 6 4 2 2 4 6
2
1
4
2
15
19. คู่มือสื่อการสอนวิชาคณิตศาสตร์ โดยความร่วมมือระหว่าง
สานักงานคณะกรรมการการศึกษาขั้นพื้นฐาน และ คณะวิทยาศาสตร์ จุฬาลงกรณ์มหาวิทยาลัย
ในช่วงนี้ได้ยกตัวอย่างความสัมพันธ์ที่หลากหลายเพื่อให้นักเรียนพิจารณาว่าเป็นฟังก์ชันหรือไม่ โดยหากเป็น
ความสัมพันธ์ที่เขียนในรูปแบบแจกแจงสมาชิก สามารถพิจารณาได้โดยง่ายว่ามีการใช้สมาชิกตัวหน้าซ้ากันหรือไม่
แต่หากเป็นความสัมพันธ์ที่เขียนในรูปแบบบอกเงื่อนไขอาจตัองใช้วิธีเชิงพีชคณิต หรือการเขียนกราฟในการช่วย
พิจารณา
ครูอาจให้ข้อสังเกตว่าถ้าเงื่อนไขของความสัมพันธ์มีพจน์ของ | y | หรือ y n เมื่อ n เป็นจานวนคู่แล้ว
ความสัมพันธ์ดังกล่าวมีสิทธิจะไม่เป็นฟังก์ชัน ทั้งนี้เพราะเครื่องหมายของ y จะถูกเปลี่ยนเป็นบวกทั้งหมด
์
ภายใต้กฎดังกล่าวข้างต้น ทาให้ x หนึ่งตัวมีสิทธิ์จับคู่กับ y ที่เป็นบวกหรือลบก็ได้ภายใต้เงื่อนไขของ
ความสัมพันธ์นั้นๆ อย่างไรก็ดีต้องตรวจสอบเงื่อนไขอื่นๆ ประกอบการตัดสินใจด้วย
ครูอาจยกตัวอย่างความสัมพันธ์ที่หลากหลายจากสื่อทั้งสองชุดที่ผ่านมาเพื่อให้นักเรียนช่วยกันตรวจสอบว่าเป็น
ฟังก์ชันหรือไม่ นอกจากนี้ครูอาจยกตัวอย่างเหล่านี้เพิ่มเติม
18
20. คู่มือสื่อการสอนวิชาคณิตศาสตร์ โดยความร่วมมือระหว่าง
สานักงานคณะกรรมการการศึกษาขั้นพื้นฐาน และ คณะวิทยาศาสตร์ จุฬาลงกรณ์มหาวิทยาลัย
ตัวอย่าง 5 จงพิจารณาว่าความสัมพันธ์ r {(x , y ) | y x3 2x 1} เป็นฟังก์ชันหรือไม่
วิธีทา ให้ (x, y ) r และ (x , z ) r จะได้ว่า y x3 2x 1 และ z x3 2x 1 ดังนั้น y z นั่น
คือ r เป็นฟังก์ชัน
ตัวอย่าง 6 จงพิจารณาว่าความสัมพันธ์ r {(x, y) || y | x3 2x 1} เป็นฟังก์ชันหรือไม่
วิธีทา เนื่องจาก | 1 | 1 | 1 | ดังนั้น (0, 1) r และ (0,1) r นั่นคือ r ไม่เป็นฟังก์ชัน
ตัวอย่าง 7 จงวาดกราฟของความสัมพันธ์ r {(x , y ) | x 2 y2 1 และ xy 0} แล้วพิจารณาจากกราฟ
ว่าความสัมพันธ์นี้เป็นฟังก์ชันหรือไม่
วิธีทา ความสัมพันธ์นี้เขียนเป็นกราฟได้ดังรูป
1.0
0.5
1.5 1.0 0.5 0.5 1.0 1.5
0.5
1.0
จะเห็นว่าเส้นตรง x 0 ผ่านกราฟของความสัมพันธ์สองจุด ดังนั้นความสัมพันธ์นี้ไม่เป็นฟังก์ชัน สังเกตว่า
หากเงื่อนไขเพิ่มเติมเปลี่ยนเป็น xy 0 จะได้ว่าความสัมพันธ์นี้เป็นฟังก์ชัน
19
21. คู่มือสื่อการสอนวิชาคณิตศาสตร์ โดยความร่วมมือระหว่าง
สานักงานคณะกรรมการการศึกษาขั้นพื้นฐาน และ คณะวิทยาศาสตร์ จุฬาลงกรณ์มหาวิทยาลัย
ในตอนนีได้แนะนาการเขียนสัญลักษณ์แทนความสัมพันธ์ f ที่เป็นฟังชันในรูป y
้ f (x )
เมื่อมาถึงจุดนี้ครูควรเน้นว่าการเขียนสัญลักษณ์ต่างๆ ที่เกี่ยวข้องกับการเป็นสมาชิกของฟังก์ชันนั้นมีความสาคัญที่
นักเรียนต้องคุ้นเคย และสามารถเชื่อมโยงสิ่งเหล่านี้เข้าด้วยกันให้ได้ กล่าวคือ ถ้า f เป็นฟังก์ชันและ (x, y ) f จะ
ได้ว่า y f (x ) หรือ (x, f (x )) f หรือ อีกนัยหนึ่งคือจุด (x, y) อยู่บนกราฟของฟังก์ชัน f นอกจากนี้การที่
ฟังก์ชัน f เป็นความสัมพันธ์ที่สมาชิกตัวหน้าหนึ่งตัวจับคู่กับสมาชิกตัวหลังเพียงตัวเดียวเท่านั้นเป็นเงื่อนไขสาคัญที่
ทาให้สามารถเขียนฟังก์ชัน f ในรูป y f (x ) ได้ เพื่อความเข้าใจมากยิ่งขึ้นครูควรยกตัวอย่างต่อไปนี้
ตัวอย่าง 8 กาหนดให้ f {(x, y ) | y 3x 2 2x 1} จะได้ว่า f เป็นฟังก์ชัน (ทาไม) ดังนั้นสามารถเขียนได้ใน
รูป f (x ) 3x 2 2x 1 สังเกตว่า f (1) 3(12 ) 2(1) 1 6 นั่นคือ (1, f (1)) (1, 6) f และจุด (1, 6)
อยู่บนกราฟของ f ดังรูป
20
22. คู่มือสื่อการสอนวิชาคณิตศาสตร์ โดยความร่วมมือระหว่าง
สานักงานคณะกรรมการการศึกษาขั้นพื้นฐาน และ คณะวิทยาศาสตร์ จุฬาลงกรณ์มหาวิทยาลัย
8
6
4
2
2.0 1.5 1.0 0.5 0.5 1.0
จากกราฟจะเห็นว่าจุด (0,1) อยู่บนกราฟของฟังก์ชัน f นั่นคือ (0,1) f และ f (0) 1 นอกจากนี้ยังอาจสังเกต
ว่าสาหรับจานวนจริง a ใดๆ f (a 1) 3(a 1)2 2(a 1) 1 3a 2 8a 6
นั่นคือ (a 1, f (a 1)) (a 1, 3a 2 8a 6) f สุดท้ายครูอาจย้าว่าการเขียนฟังก์ชันนี้ในรูป
f (x ) 3x 2 2x 1 ทาให้ได้ว่า f ( ) 3( )2 2( ) 1 โดย เป็นสมาชิกในโดเมนของฟังก์ชันนี้
21
23. คู่มือสื่อการสอนวิชาคณิตศาสตร์ โดยความร่วมมือระหว่าง
สานักงานคณะกรรมการการศึกษาขั้นพื้นฐาน และ คณะวิทยาศาสตร์ จุฬาลงกรณ์มหาวิทยาลัย
แบบฝึกหัดเพิ่มเติมเรื่องบทนิยามของฟังก์ชัน
จงพิจารณาว่าความสัมพันธ์ที่กาหนดให้ในข้อ 1 – 5 ว่าเป็นฟังก์ชันหรือไม่ พร้อมทั้งให้เหตุผลประกอบ
ax b
1. r (x, y ) y เมื่อ a และ b เป็นจานวนจริง และ c และ d เป็นจานวนจริงที่ไม่เป็นศูนย์พร้อมกัน
cx d
2. r {(x, y) | x 4 y2 }
3. r {(x , y ) | y a |x b | c} เมื่อ a, b และ c เป็นจานวนจริง
4. r {(x , y ) | y 4 y x2 x}
5. r {(x , y ) | y x2 2|x | 5}
f (1) f (2) (f (0) f (3))
6. กาหนดให้ f {(0,1), (1,2), (2, 5), (3, 4), (5, 3)} จงหาค่าของ
f (5)
7. กาหนดให้ f เป็นฟังก์ชันที่มีกราฟดังรูป
3.0
2.5
2.0
1.5
1.0
0.5
1 1 2 3 4 5
จงหาค่าของ f (0) f (4)
สาหรับข้อ 8 – 10 กาหนดให้ f (x ) 2x x 2 และ g(x ) 1 3x
8. จงหาค่าของ f (3) g( 5)
9. จงหาเงื่อนไขของจานวนจริง a ที่จะทาให้ g(3a 1) เป็นจานวนจริง
10. จงหาผลบวกของระยะตัดแกน Y ของกราฟของฟังก์ชัน f และ ระยะตัดแกน X ของกราฟของฟังก์ชัน g
22
27. คู่มือสื่อการสอนวิชาคณิตศาสตร์ โดยความร่วมมือระหว่าง
สานักงานคณะกรรมการการศึกษาขั้นพื้นฐาน และ คณะวิทยาศาสตร์ จุฬาลงกรณ์มหาวิทยาลัย
แบบฝึกหัดระคน
x3 x2 4x | a |
1. กาหนดให้ S { 5, 4, 3, 2, 1, 0, 1, 2, 3, 4, 5} และ f (x ) 4 2
โดย
x bx 2
ที่ a S และ b S จงหาจานวนคู่อันดับ (a,b) S S ทั้งหมดที่ทาให้ f (1) 0
9 x2
2. กาหนดให้ r (x, y ) y จงหา r 1 โดยเขียนเงื่อนไขในรูปของ y อย่างเด่นชัด พร้อมทั้งระบุ
9 x2
โดเมนของ r 1
1
3. กาหนดให้ r {(x , y ) | y 36 x2} และ s (x, y ) y จงหา Dr Rs 1 และ
|x | 3
Rr Ds 1
2
4. กาหนดให้ r (x, y ) | y | จงพิจารณาว่าข้อความต่อไปนี้ถูกหรือไม่
4 x2
4|x | 2
ก. Rr 1 ( ,2) (2, ) ข. r 1
(x, y ) y
|x |
5. กาหนดให้ r {(x, y ) | 2y 3 3yx 2 y2 x2 จงหา Dr
0} 1
6. กาหนดให้ k เป็นค่าคงตัว และ r {(x, y ) | x k x y k y } จงพิจารณาว่าข้อความต่อไปนี้ถูกหรือไม่
ก. ถ้า k 1 แล้ว r เป็นฟังก์ชัน ข. ถ้า k 1 แล้ว r เป็นฟังก์ชัน
7. กาหนดให้ f {(x, y ) | y (x 1)2 เมื่อ x 1} จงพิจารณาว่าข้อความต่อไปนี้ถูกหรือไม่
ก. f เป็นฟังก์ชัน ข. f 1 {(x, y ) | y 1 | x | เมื่อ x 0}
x2 9
8. กาหนดให้ r (x , y ) y จงพิจารณาว่าข้อความต่อไปนี้ถูกต้องหรือไม่
x 3
ก. 9 Dr 1 ข. Rr [0, 9) (9, ) 1
9. กาหนดให้ r {(x, y ) | y x 2 1 เมื่อ x 0} จงหา r 1 โดยเขียนเงื่อนไขในรูปของ y อย่างเด่นชัด
10. ถ้า r {(x , y ) | y x 2 และ y 2x } จงหาโดเมนและเรนจ์ของ r 1
26
29. คู่มือสื่อการสอนวิชาคณิตศาสตร์ โดยความร่วมมือระหว่าง
สานักงานคณะกรรมการการศึกษาขั้นพื้นฐาน และ คณะวิทยาศาสตร์ จุฬาลงกรณ์มหาวิทยาลัย
เฉลยแบบฝึกหัดเพิ่มเติมเรื่องอินเวอร์สของความสัมพันธ์
1. r 1
{(x , y ) | y x2 2 และ x 0} ; Dr [0, ) และ Rr
1 [2, ) 1
6 r-1
5 y=x
4
3
2
r
1
0 1 2 3 4 5
2. r 1
{(x , y ) | x 2 y2 4 และ x 0}
{(x , y ) | x 0 และ (y 4 x2 หรือ y 4 x 2 )} ;
Dr 1 [0,2] และ Rr 1 [ 2,2]
2
r-1
2
r
1
1
2 1 1 2
2 1 1 2
1
1
2
2
r y=x
2
1
r-1
2 1 1 2
1
2
28
30. คู่มือสื่อการสอนวิชาคณิตศาสตร์ โดยความร่วมมือระหว่าง
สานักงานคณะกรรมการการศึกษาขั้นพื้นฐาน และ คณะวิทยาศาสตร์ จุฬาลงกรณ์มหาวิทยาลัย
3. r 1
{(x, y) || y x| 1} {(x , y ) | y x 1 หรือ y x 1} r ;
Dr 1 Rr 1
2
y=x
r = r-1 1
1.5 1.0 0.5 0.5 1.0 1.5
1
2
4. r 1
{(x , y ) | y 3 x } ; Dr 1 ( , 3] และ Rr 1 [0, )
3
r
y=x
2
1 r-1
1 1 2 3
1
5. r 1
{(x, y ) | y x 2 หรือ y x 2} ; Dr 1 [ 2, ) และ Rr 1
2
r
1
y=x
2 1 1 2
1
r-1
2
29
31. คู่มือสื่อการสอนวิชาคณิตศาสตร์ โดยความร่วมมือระหว่าง
สานักงานคณะกรรมการการศึกษาขั้นพื้นฐาน และ คณะวิทยาศาสตร์ จุฬาลงกรณ์มหาวิทยาลัย
x 1
6. r 1
(x, y ) y และ x 3 ; Dr 1 ( , 3) และ Rr 1 ( ,2)
2
3
y=x
r
2
r-1
1
2 1 1 2 3
1
2
7. r 1
{(x , y ) | y 2 x เมื่อ y 2} {(x , y ) | (y x เมื่อ x 4) หรือ y x};
Dr 1 [0, ) และ Rr 1 ( ,2]
10
8 y=x
r 6
4
2
6 4 2 2 4 6 8
2 r-1
4
8. r 1
{(x , y ) | y |x | หรือ y | x |} ; Dr 1 Rr 1
4
y=x
r r-1
2
4 2 2 4
2
4
30
32. คู่มือสื่อการสอนวิชาคณิตศาสตร์ โดยความร่วมมือระหว่าง
สานักงานคณะกรรมการการศึกษาขั้นพื้นฐาน และ คณะวิทยาศาสตร์ จุฬาลงกรณ์มหาวิทยาลัย
9. 10.
2
r y=x
4
y=x
r-1
1
2
r-1 r
1.5 1.0 0.5 0.5 1.0 1.5 2.0
6 4 2 2 4 6
1
2
2 4
เฉลยแบบฝึกหัดเพิ่มเติมเรื่องบทนิยามของฟังก์ชัน
1. เป็นฟังก์ชัน เนื่องจากสาหรับ x1 และ x2 ใดๆ ในโดเมนของ r ถ้า x1 x2 แล้ว
ax 1 b ax 2 b
y1 y2 ทุก a และ b ที่เป็นจานวนจริง และ c และ d ที่เป็นจานวนจริงที่ไม่เป็นศูนย์
cx 1 d cx 2 d
พร้อมกัน
2. ไม่เป็นฟังก์ชัน เนื่องจาก ( 3, 1) r และ ( 3,1) r และ 1 1
3. เป็นฟังก์ชัน เนื่องจาก สาหรับ x1 และ x2 ใดๆ ในโดเมนของ r ถ้า x1 x2 แล้ว
y1 a | x1 b | c a | x 2 b | c y2 ทุก a, b และ c ที่เป็นจานวนจริง
4. ไม่เป็นฟังก์ชัน เนื่องจาก (0, 1) r และ (0, 0) r และ 1 0
5. เป็นฟังก์ชัน เนื่องจาก สาหรับ x1 และ x2 ใดๆ ในโดเมนของ r ถ้า x1 x2 แล้ว
y1 x12 2 | x1 | 5 x 22 2 | x2 | 5 y2
4 4
6. 1 7. 4 8. 21 9. a 10.
9 3
31
33. คู่มือสื่อการสอนวิชาคณิตศาสตร์ โดยความร่วมมือระหว่าง
สานักงานคณะกรรมการการศึกษาขั้นพื้นฐาน และ คณะวิทยาศาสตร์ จุฬาลงกรณ์มหาวิทยาลัย
เฉลยแบบฝึกหัดระคน
1. 18 ตัว
1 x2
2. r 1
(x, y ) y 3 เมื่อ x 0 และ Dr 1 [0,1]
1 x2
3. Dr Rs 1 [ 6, 3) (3, 6] และ Rr Ds 1 [0, )
1 1
4. ก ผิด และ ข ถูก 5. Dr 1 , 6. ก ถูก และ ข ผิด 7. ก ถูก และ ข ถูก 8. ก ถูก และ ข ถูก
3 2
9. r 1 {(x, y ) | y x 1}
10. Dr 1 [0, 4] และ Rr 1 [0,2]
32