คูมือประกอบสื่อการสอน วิชาคณิตศาสตร
                    เรื่อง
           สถิติและการวิเคราะหขอมูล
                (เนือหาตอนที่ 11)
                    ้
          ความสัมพันธระหวางขอมูล 1

                      โดย
      ผูชวยศาสตราจารย ดร.ณัฐกาญจน ใจดี

      สื่อการสอนชุดนี้ เปนความรวมมือระหวาง
   คณะวิทยาศาสตร จุฬาลงกรณมหาวิทยาลัย กับ
สํานักงานคณะกรรมการการศึกษาขั้นพื้นฐาน (สพฐ.)
               กระทรวงศึกษาธิการ
คูมือสื่อการสอนวิชาคณิตศาสตร โดยความรวมมือระหวาง
           สํานักงานคณะกรรมการการศึกษาขั้นพื้นฐาน และ คณะวิทยาศาสตร จุฬาลงกรณมหาวิทยาลัย


                  สื่อการสอน เรื่อง สถิติและการวิเคราะหขอมูล
        สื่อการสอน เรื่อง สถิติและการวิเคราะหขอมูล มีจํานวนตอนทั้งหมดรวม 27 ตอน
ซึ่งประกอบดวย

1. บทนํา เรื่อง สถิติและการวิเคราะหขอมูล
2. เนื้อหาตอนที่ 1 บทนํา (เนื้อหา)
                       - ความหมายของสถิติ
                       - ขอมูลและการนําเสนอขอมูล
                       - การสํารวจความคิดเห็น
3. เนื้อหาตอนที่ 2 แนวโนมเขาสูสวนกลาง 1
                       - คากลางของขอมูล
4. เนื้อหาตอนที่ 3 แนวโนมเขาสูสวนกลาง 2
                       - แนวโนมเขาสูสวนกลาง
5. เนื้อหาตอนที่ 4 แนวโนมเขาสูสวนกลาง 3
                       - คาเฉลี่ยเลขคณิต
                       - มัธยฐาน
                       - ฐานนิยม
                       - คาเฉลี่ยเรขาคณิต
                       - คากลางฮารโมนิก
6. เนื้อหาตอนที่ 5 การกระจายของขอมูล
                       - ตําแหนงของขอมูล
7. เนื้อหาตอนที่ 6 การกระจายสัมบูรณ 1
                       - การกระจายสัมบูรณและการกระจายสัมพัทธ
                       - พิสัย (ขอมูลไมแจกแจงความถี่)
                       - สวนเบี่ยงเบนควอไทล (ขอมูลไมแจกแจงความถี่)
                       - สวนเบี่ยงเบนเฉลี่ย (ขอมูลไมแจกแจงความถี่)
8. เนื้อหาตอนที่ 7 การกระจายสัมบูรณ 2
                       - สวนเบี่ยงเบนมาตรฐาน (ขอมูลไมแจกแจงความถี่)
                       - ความแปรปรวน



                                                 1
คูมือสื่อการสอนวิชาคณิตศาสตร โดยความรวมมือระหวาง
             สํานักงานคณะกรรมการการศึกษาขั้นพื้นฐาน และ คณะวิทยาศาสตร จุฬาลงกรณมหาวิทยาลัย


 9. เนื้อหาตอนที่ 8       การกระจายสัมบูรณ 3
                          - พิสัย (ขอมูลแจกแจงความถี)  ่
                          - สวนเบี่ยงเบนควอไทล (ขอมูลแจกแจงความถี่)
                          - สวนเบี่ยงเบนเฉลี่ย (ขอมูลแจกแจงความถี) ่
                          - สวนเบี่ยงเบนมาตรฐาน (ขอมูลแจกแจงความถี่)
10. เนื้อหาตอนที่ 9 การกระจายสัมพัทธ
                          - สัมประสิทธพิสัย
                          - สัมประสิทธของสวนเบี่ยงเบนควอไทล
                          - สัมประสิทธของสวนเบี่ยงเบนเฉลี่ย
                          - สัมประสิทธของความแปรผัน
11. เนื้อหาตอนที่ 10 คะแนนมาตรฐาน
                          - คะแนนมาตรฐาน
                          - การแจกแจงปกติ
12. เนื้อหาตอนที่ 11 ความสัมพันธระหวางขอมูล 1
                          - ความสัมพันธเชิงฟงกชันระหวางขอมูล
13. เนื้อหาตอนที่ 12 ความสัมพันธระหวางขอมูล 2
                          - ความสัมพันธเชิงฟงกชันของขอมูลที่อยูในรูปอนุกรมเวลา
14. เนื้อหาตอนที่ 13 โปรแกรมการคํานวณทางสถิติ 1
                          - โปรแกรมการคํานวณทางสถิติ 1
15. เนื้อหาตอนที่ 14 โปรแกรมการคํานวณทางสถิติ 2
                          - โปรแกรมการคํานวณทางสถิติ 2
16. แบบฝกหัด (พื้นฐาน 1)
17. แบบฝกหัด (พื้นฐาน 2)
18. แบบฝกหัด (พื้นฐาน 3)
19. แบบฝกหัด (พื้นฐาน 4)
20. แบบฝกหัด (พื้นฐาน 5)
21. แบบฝกหัด (ขันสูง)
                  ้
22. สื่อปฏิสัมพันธ เรื่อง การนําเสนอขอมูล
23. สื่อปฏิสัมพันธ เรื่อง การวัดคากลางของขอมูล
24. สื่อปฏิสัมพันธ เรื่อง การวัดการกระจายของขอมูล
25. สื่อปฏิสัมพันธ เรื่อง การแจกแจงปกติ
                                                   2
คูมือสื่อการสอนวิชาคณิตศาสตร โดยความรวมมือระหวาง
             สํานักงานคณะกรรมการการศึกษาขั้นพื้นฐาน และ คณะวิทยาศาสตร จุฬาลงกรณมหาวิทยาลัย


26. สื่อปฏิสัมพันธ เรื่อง ความสัมพันธเชิงเสนตรง
27. สื่อปฏิสัมพันธ เรื่อง ความสัมพันธเชิงพาราโบลาและความสัมพันธเชิงชี้กําลัง

         คณะผูจัดทําหวังเปนอยางยิ่งวา สื่อการสอนชุดนี้จะเปนประโยชนตอการเรียนการสอนสําหรับ
 ครู และนักเรียนทุกโรงเรียนที่ใชสื่อชุดนี้รวมกับการเรียนการสอนวิชาคณิตศาสตร เรื่อง สถิติและการ
 วิเคราะหขอมูล นอกจากนี้หากทานสนใจสื่อการสอนวิชาคณิตศาสตรในเรื่องอื่นๆที่คณะผูจัดทําได
 ดําเนินการไปแลว ทานสามารถดูชื่อเรื่อง และชื่อตอนไดจากรายชื่อสื่อการสอนวิชาคณิตศาสตรทั้งหมด
 ในตอนทายของคูมือฉบับนี้




                                                   3
คูมือสื่อการสอนวิชาคณิตศาสตร โดยความรวมมือระหวาง
             สํานักงานคณะกรรมการการศึกษาขั้นพื้นฐาน และ คณะวิทยาศาสตร จุฬาลงกรณมหาวิทยาลัย


เรื่อง            สถิติและการวิเคราะหขอมูล (ความสัมพันธระหวางขอมูล 1)
หมวด              เนื้อหา
ตอนที่            11 (11/14)

หัวขอยอย        ความสัมพันธเชิงฟงกชันระหวางขอมูล




จุดประสงคการเรียนรู
    เพื่อใหผูเรียน
    1. เขาใจในมโนทัศนของความสัมพันธระหวางขอมูล
    2. เขาใจความหมายและหาความสัมพันธระหวางขอมูลทีกราฟเปนเสนตรงได
                                                     ่
    3. เขาใจความหมายและหาความสัมพันธระหวางขอมูลทีกราฟเปนพาราโบลาและ
                                                       ่
         เอกซโพเนนเชียลได

ผลการเรียนรูที่คาดหวัง
              
   ผูเรียนสามารถ
   1. อธิบายความหมายของตัวแปรอิสระและตัวแปรตามได
   2. อธิบายความหมายของความสัมพันธระหวางขอมูลได
   3. อธิบายวิธีการหาและหาความสัมพันธระหวางขอมูลที่กราฟเปนเสนตรงได
   4. อธิบายวิธีการหาและหาความสัมพันธระหวางขอมูลที่กราฟเปนพาราโบลาและ
          เอกซโพเนนเชียลได




                                                   4
คูมือสื่อการสอนวิชาคณิตศาสตร โดยความรวมมือระหวาง
สํานักงานคณะกรรมการการศึกษาขั้นพื้นฐาน และ คณะวิทยาศาสตร จุฬาลงกรณมหาวิทยาลัย


                             เนื้อหาในสื่อการสอน




                             เนื้อหาทั้งหมด




                                      5
คูมือสื่อการสอนวิชาคณิตศาสตร โดยความรวมมือระหวาง
สํานักงานคณะกรรมการการศึกษาขั้นพื้นฐาน และ คณะวิทยาศาสตร จุฬาลงกรณมหาวิทยาลัย




     ความสัมพันธเชิงฟงกชันระหวางขอมูล




                                      6
คูมือสื่อการสอนวิชาคณิตศาสตร โดยความรวมมือระหวาง
                    สํานักงานคณะกรรมการการศึกษาขั้นพื้นฐาน และ คณะวิทยาศาสตร จุฬาลงกรณมหาวิทยาลัย


                                  ความสัมพันธเชิงฟงกชันระหวางขอมูล

        ในสื่อการสอนตอนนี้ เราจะศึกษา “ความสัมพันธเชิงฟงกชันระหวางขอมูล”                 ซึ่งเปนการศึกษา
ความสัมพันธของตัวแปรสองตัว โดยมีวัตถุประสงคหลัก คือ ใชตัวแปรตัวหนึ่งซึ่งเรียกวาตัวแปรอิสระไป
ประมาณคาอีกตัวแปรหนึ่งซึ่งเรียกวาตัวแปรตาม
        โดยในสื่อการสอนจะเริ่มดวยการกลาวถึงเนื้อหาคราว ๆ ที่จะไดเรียนในสื่อตอนนี้ ซึ่งเริ่มดวยการยก
ตัวอยาง โดยนําขอมูลที่ตัวอยางกําหนดใหมาเขียนแผนภาพการกระจายเพื่อดูแนวโนมความสัมพันธระหวางสอง
ตัวแปร จากนั้นจึงหาสมการความสัมพันธดังกลาว ซึงทําใหเราสามารถประมาณคาตัวแปรตามไดหากรูคาของ
                                                   ่                                                     
ตัวแปรอิสระ




                                                          7
คูมือสื่อการสอนวิชาคณิตศาสตร โดยความรวมมือระหวาง
           สํานักงานคณะกรรมการการศึกษาขั้นพื้นฐาน และ คณะวิทยาศาสตร จุฬาลงกรณมหาวิทยาลัย


จากนั้น ในสื่อการสอนไดใหความหมายพรอมทั้งยกตัวอยางของตัวแปรอิสระและตัวแปรตาม




ในสื่อการสอนนี้ เราจะศึกษาความสัมพันธเชิงฟงกชันของขอมูล โดยแบงเปน 2 ประเภทใหญ ๆ คือ
   1.      ความสัมพันธเชิงฟงกชันที่กราฟเปนเสนตรง
   2.      ความสัมพันธเชิงฟงกชันที่กราฟไมเปนเสนตรง
           2.1 กราฟเปนพาราโบลา
           2.2 กราฟเปนเอกซโพเนนเชียล




                                                 8
คูมือสื่อการสอนวิชาคณิตศาสตร โดยความรวมมือระหวาง
                     สํานักงานคณะกรรมการการศึกษาขั้นพื้นฐาน และ คณะวิทยาศาสตร จุฬาลงกรณมหาวิทยาลัย




         เมื่อผูเรียนไดชมสื่อการสอนขางตนจบแลว ผูสอนอาจอธิบายแนวคิดของวิธกําลังสองนอยสุด(method of
                                                                              ี
least square) เพิ่มเติม ดังนี้
          ให x เปนตัวแปรอิสระและ y เปนตัวแปรตาม
                                               n
       แนวคิดของวิธการนี้คือ การทําให ∑ ( yi − yi )2 มีคานอยที่สุด
                   ี                       ˆ
                                              i =1
                            n
       ให         SSE = ∑ ( yi − yi ) 2
                             ˆ
                           i =1
                                                       n
       เนื่องจาก      y = ax + b
                      ˆ              ดังนั้น SSE = ∑ (axi + b − yi )2
                                                      i =1

       จากนั้นใชความรูเรื่องแคลคูลัสในการหาคา a และ b ที่ทําให SSE มีคานอยสุด ดังนี้
                                               ∂ ( SSE )       n
                                                         = 2∑ (axi + b − yi ) xi
                                                   ∂a        i =1

                                                ∂ ( SSE )         n
                                                          = 2∑ (axi + b − yi )
                                                    ∂b          i =1




                                                             9
คูมือสื่อการสอนวิชาคณิตศาสตร โดยความรวมมือระหวาง
                   สํานักงานคณะกรรมการการศึกษาขั้นพื้นฐาน และ คณะวิทยาศาสตร จุฬาลงกรณมหาวิทยาลัย

                                                                                   ∂ ( SSE )            ∂ ( SSE )
จากทฤษฎีบทการหาคาต่ําสุด เราตองการหาคา a และ b ที่ทําให                                  =0   และ             =0
                                                                                       ∂a                   ∂b
ดังนั้น
                             n                                             n

                            ∑ (ax + b − y ) x
                            i =1
                                    i         i         i   =0     และ ∑ (axi + b − yi ) = 0
                                                                          i =1

นั่นคือ คาคงตัว a และ b ตองสอดคลองสมการ
                                                   n                n

                                              ∑y i =1
                                                            i   = a ∑ xi + nb
                                                                   i =1
                                             n                      n             n

                                           ∑ xi yi = a∑ xi2 + b∑ xi
                                            i =1                   i =1          i =1

โดยสมการขางตนที่ไดจากวิธีกําลังสองนอยสุด เรียกวา สมการปกติ(normal equations)

        จากนั้นในสื่อการสอนผูเรียนจะไดชมตัวอยางการวาดแผนภาพการกระจายและการหาความสัมพันธเชิง
ฟงกชันที่กราฟเปนเสนตรง ดังนี้




                                                                  10
คูมือสื่อการสอนวิชาคณิตศาสตร โดยความรวมมือระหวาง
                  สํานักงานคณะกรรมการการศึกษาขั้นพื้นฐาน และ คณะวิทยาศาสตร จุฬาลงกรณมหาวิทยาลัย


หมายเหตุ
      1. ถาตองการประมาณคาของตัวแปรใดตองใหตัวแปรนั้นเปนตัวแปรตามและตัวแปรอีกตัวหนึ่งเปน
         ตัวแปรอิสระ
      2. สําหรับสมการความสัมพันธเชิงฟงกชันของตัวแปร x และตัวแปร y เราจะใสสัญลักษณ “ ^ ” ไว
         เหนือตัวแปรตาม นั่นคือ

                                ตัวแปร                                             สมการความสัมพันธ
                x เปนตัวแปรอิสระ และ y เปนตัวแปรตาม                                    y = ax + b
                                                                                         ˆ             (1)
                x เปนตัวแปรตาม และ y เปนตัวแปรอิสระ                                    x = ay + b
                                                                                         ˆ             (2)

          โดยคาคงตัว a และ b ในสมการ (1) และ (2) ไมจําเปนตองเทากัน ซึ่งผูเรียนจะไดชมจากตัวอยาง
          ตอไปนี้ในสื่อการสอน




                                                       11
คูมือสื่อการสอนวิชาคณิตศาสตร โดยความรวมมือระหวาง
                      สํานักงานคณะกรรมการการศึกษาขั้นพื้นฐาน และ คณะวิทยาศาสตร จุฬาลงกรณมหาวิทยาลัย


       สําหรับสองตัวอยางขางตน จะพบวาขอมูลที่โจทยกําหนดใหมาเปนขอมูลชุดเดียวกัน เพียงแตคาถาม
                                                                                                ํ
แตกตางกัน

           ตัวอยาง            โจทยตองการหาสมการเสนตรงที่                             สมการเสนตรงที่ได
              1                  ประมาณรายจายจากรายได                                    y = 0.7 x + 0.9
                                                                                           ˆ
              2                  ประมาณรายไดจากรายจาย                                    x = 0.5 y + 1.5
                                                                                           ˆ


       โดยในตัวอยางแรก ถาทราบรายได ( x ) สามารถประมาณรายจาย ( y ) จากสมการ y = 0.7 x + 0.9 แต
                                                                                    ˆ
ถาหากทราบรายจาย ( y ) แลวตองการประมาณรายได ( x ) ตองใชสมการ x = 0.5 y + 1.5 ในตัวอยางที่ 2
                                                                   ˆ




        ดังนั้นในการหาสมการความสัมพันธ ผูเรียนตองระมัดระวังวาตัวแปรใดเปนตัวแปรอิสระและตัวแปร
ใดเปนตัวแปรตาม จากนันจึงหาคาคงตัว a และ b ซึ่งสรุปไดดังนี้
                      ้




                                                           12
คูมือสื่อการสอนวิชาคณิตศาสตร โดยความรวมมือระหวาง
                   สํานักงานคณะกรรมการการศึกษาขั้นพื้นฐาน และ คณะวิทยาศาสตร จุฬาลงกรณมหาวิทยาลัย


         เพื่อใหผูเรียนเขียนแผนภาพการกระจายและหาสมการความสัมพันธเชิงฟงกชันไดคลองยิ่งขึ้น ผูสอน
อาจใหผูเรียนทําตัวอยางตอไปนี้เพิ่มเติม

ตัวอยาง ขอมูลแสดงคาซอมบํารุงรถยนต(ตอป)และอายุการใชงานรถยนตของบริษทแหงหนึ่งจํานวน 7 คัน
                                                                          ั
เปนดังนี้
     อายุการใชงาน               1         4       3.5       3        5       3                      1.5
     คาซอมบํารุง(พันบาท)       1         5       3.5      2.5      6.5     3.5                     1.5
     1. จงเขียนแผนภาพการกระจายของขอมูลชุดนี้
     2. จงหาสมการเสนตรงที่ประมาณคาซอมบํารุงจากอายุการใชงานของรถยนต
     3. ถารถยนตคันหนึ่งมีอายุการใชงาน 4 ป จงประมาณคาซอมบํารุงของรถยนตคันนี้
วิธีทํา กําหนดให x แทนอายุการใชงานของรถยนต และ y แทนคาซอมบํารุงของรถยนต
      1. นําขอมูลที่โจทยกําหนดใหมาเขียนแผนภาพการกระจายไดดังนี้

         คาซอมบํารุง(พันบาท)




                                                                                                      อายุการใชงาน


    2. สมการเสนตรงที่ประมาณคาซอมบํารุงจากอายุการใชงานของรถยนต คือ
                                                       y = ax + b
                                                       ˆ
        โดยคาคงตัว a และ b หาไดจากสมการ



                                                        13
คูมือสื่อการสอนวิชาคณิตศาสตร โดยความรวมมือระหวาง
                    สํานักงานคณะกรรมการการศึกษาขั้นพื้นฐาน และ คณะวิทยาศาสตร จุฬาลงกรณมหาวิทยาลัย

                                                       n             n

                                                      ∑y
                                                      i =1
                                                             i   = a ∑ xi + nb
                                                                    i =1
                                                  n                  n                    n

                                              ∑ xi yi = a∑ xi2 + b∑ xi
                                               i =1                 i =1                 i =1

   เมื่อ n = 7
                   xi                        yi                                    xi2                 xi yi
                    1                         1                                     1                    1
                    4                         5                                    16                   20
                   3.5                       3.5                                  12.25                12.25
                    3                        2.5                                    9                   7.5
                    5                        6.5                                   25                  32.5
                    3                        3.5                                    9                  10.5
                   1.5                       1.5                                  2.25                 2.25
             7                         7                                    7                    7

            ∑ xi = 21
            i =1
                                     ∑ yi = 23.5
                                      i =1
                                                                           ∑ xi2 = 74.5
                                                                           i =1
                                                                                                ∑ x y = 86
                                                                                                i =1
                                                                                                        i   i




   ดังนัน
        ้
                                                      23.5 = 21a + 7b
                                                           86 = 74.5a + 21b
    ทําใหไดวา              a = 1.3478 และ b = −0.6863
    ดังนัน สมการเสนตรงที่ประมาณคาซอมบํารุงจากอายุการใชงานของรถยนต คือ
         ้

                                                             y = 1.3478 x − 0.6863
                                                             ˆ



3. ถารถยนตคันหนึ่งมีอายุการใชงาน 4 ป ดังนั้น
                                                             y = 1.3478(4) − 0.6863 = 4.7050
                                                             ˆ
    นั่นคือ คาซอมบํารุงของรถยนตคันนี้ประมาณ 4,705 บาทตอป




                                                                   14
คูมือสื่อการสอนวิชาคณิตศาสตร โดยความรวมมือระหวาง
                   สํานักงานคณะกรรมการการศึกษาขั้นพื้นฐาน และ คณะวิทยาศาสตร จุฬาลงกรณมหาวิทยาลัย




       ตอไปผูเรียนจะไดศกษาการหาสมการความสัมพันธที่กราฟไมเปนเสนตรง โดยจะศึกษาในกรณีทกราฟ
                          ึ                                                               ี่
เปนพาราโบลาและกราฟเปนเอกซโพเนนเชียล ดังนี้




        จากนั้นผูเรียนจะไดชมตัวอยางความสัมพันธเชิงฟงกชันระหวางขอมูลที่กราฟเปนเอกซโพเนนเชียล โดย
ผูสอนอาจทบทวนสมบัติพนฐานของเอกซโพเนนเชียลและลอการิทึมใหผูเรียนกอนชมตัวอยางตอไปนี้
                          ื้




                                                        15
คูมือสื่อการสอนวิชาคณิตศาสตร โดยความรวมมือระหวาง
                     สํานักงานคณะกรรมการการศึกษาขั้นพื้นฐาน และ คณะวิทยาศาสตร จุฬาลงกรณมหาวิทยาลัย




          เพื่อใหผูเรียนเขาใจเรื่องความสัมพันธเชิงฟงกชันที่กราฟเปนเอกซโพเนนเชียลไดดยิ่งขึ้น ผูสอนควรให
                                                                                            ี
ผูเรียนฝกทําตัวอยางตอไปนีเ้ พิ่มเติม

ตัวอยาง ขอมูลแสดงจํานวนชั่วโมงในการทบทวนบทเรียน(ตอวัน) และคะแนนสอบวิชาคณิตศาสตรที่ได
เปนดังนี้
     จํานวนชั่วโมงในการทบทวนบทเรียน           0.5      1         2     2.5    3        3.5
     คะแนนสอบ                                  2      2.5       3.5    4.5    7        9.5
     1. จงเขียนแผนภาพการกระจายของขอมูลชุดนี้
     2. จงหาสมการเอกซโพเนนเชียลที่ประมาณคะแนนสอบจากจํานวนชัวโมงในการทบทวนบทเรียน
                                                                    ่
     3. ถานักเรียนคนหนึ่งทบทวนบทเรียน 1 ชั่วโมง 30 นาที ตอวัน จงประมาณคะแนนสอบที่นักเรียนคนนี้ได
วิธีทํา กําหนดให x แทนอายุการใชงานของรถยนต และ y แทนคาซอมบํารุงของรถยนต
      1. นําขอมูลที่โจทยกําหนดใหมาเขียนแผนภาพการกระจายไดดังนี้
              คะแนนสอบ




                                                                                          จํานวนชัวโมงในการ
                                                                                                  ่
                                                                                          ทบทวนบทเรียน
                                                          16
คูมือสื่อการสอนวิชาคณิตศาสตร โดยความรวมมือระหวาง
                    สํานักงานคณะกรรมการการศึกษาขั้นพื้นฐาน และ คณะวิทยาศาสตร จุฬาลงกรณมหาวิทยาลัย


2. สมการเอกซโพเนนเชียลที่ประมาณคะแนนสอบจากจํานวนชัวโมงในการทบทวนบทเรียน คือ
                                                   ่
                                                                  y = ab x
                                                                  ˆ
    ดังนั้น                          log y = log a + x log b
                                         ˆ
    โดยคาคงตัว a และ b หาไดจากสมการ
                                                      n                                      n

                                                  ∑ log yi = n log a + log b∑ xi
                                                    i =1                                    i =1
                                              n                               n                     n

                                            ∑ x log y
                                             i =1
                                                          i       i   = log a ∑ xi + log b∑ xi2
                                                                             i =1                  i =1

    เมื่อ n = 6
              xi                  yi                          log yi                        xi2                      xi log yi
              0.5                 2                           0.3010                       0.25                      0.1505
               1                 2.5                          0.3979                         1                       0.3979
               2                 3.5                          0.5441                         4                       1.0882
              2.5                4.5                          0.6532                       6.25                      1.6330
               3                  7                           0.8451                         9                       2.5353
              3.5                9.5                          0.9772                       12.25                     3.4223
        6                                         6                                  6                     6

      ∑ xi = 12.5
       i =1
                                  −           ∑ log yi = 3.7191
                                               i =1
                                                                                    ∑ xi2 = 32.75
                                                                                    i =1
                                                                                                          ∑ x log y = 9.2272
                                                                                                          i =1
                                                                                                                 i        i




    ดังนัน
         ้                                                    3.7191 = 6 log a + 12.5log b

                                                              9.2272 = 12.5log a + 32.75log b
    ทําใหไดวา              log a = 0.1605 และ log b = 0.2205
    ดังนัน
         ้                                log y = 0.1605 + 0.2205 x
                                              ˆ
    ทําใหไดวา สมการเอกซโพเนนเชียลที่ประมาณคะแนนสอบจากจํานวนชัวโมงในการทบทวนบทเรียน
                                                                   ่
    คือ
                                                          y = 100.1605+0.2205 x
                                                          ˆ


3. ถานักเรียนคนหนึ่งทบทวนบทเรียน 1 ชั่วโมง 30 นาที ตอวัน ดังนั้น
                                                          y = 100.1605+0.2205(1.5) = 100.49125 = 3.1
                                                          ˆ
   นั่นคือ นักเรียนคนนีจะไดคะแนนประมาณ 3.1 คะแนน
                       ้



                                                                  17
คูมือสื่อการสอนวิชาคณิตศาสตร โดยความรวมมือระหวาง
                     สํานักงานคณะกรรมการการศึกษาขั้นพื้นฐาน และ คณะวิทยาศาสตร จุฬาลงกรณมหาวิทยาลัย


        สําหรับตัวอยางสุดทายในสื่อการสอนนี้เปนตัวอยางความสัมพันธเชิงฟงกชันระหวางขอมูลที่อยูในรูป
พาราโบลา เนื่องดวยเวลาในสื่อการสอนมีจํากัดจึงไมไดเฉลยวิธทําใหผูเรียนชม ดังนั้นผูสอนควรใหผูเรียน
                                                                ี                       
ชวยกันคิดหาคําตอบกอน จากนั้นผูสอนจึงแสดงใหผูเรียนดู ดังนี้




ตัวอยาง จากขอมูล
                       xi                                  1                      2                  3
                       yi                                  1                      5                  10

        1. จงหาสมการพาราโบลาที่ทํานายคา y จากคา x
        2. จงทํานายคา y เมื่อ x = 6
วิธีทํา 1. ตองการทํานายคา y จากคา x ดังนั้น x เปนตัวแปรอิสระและ                          y   เปนตัวแปรตาม
           ดังนั้น สมการพาราโบลาที่ตองการอยูในรูป

                                                       y = ax 2 + bx + c
                                                       ˆ


           โดยคาคงตัว a, b และ c หาไดจากสมการ
                                             n                  n           n

                                          ∑ yi = a∑ xi2 + b∑ xi + cn
                                            i =1               i =1        i =1
                                                                                                          (1)
                                       n                         n           n         n

                                     ∑x y
                                      i =1
                                                   i   i   = a ∑ xi3 + b∑ xi2 + c∑ xi
                                                               i =1        i =1       i =1
                                                                                                          (2)
                                      n                         n           n          n

                                     ∑ xi2 yi = a∑ xi4 + b∑ xi3 + c∑ xi2
                                     i =1                      i =1        i =1       i =1
                                                                                                          (3)
           สําหรับตัวอยางนี้ n = 3



                                                                      18
คูมือสื่อการสอนวิชาคณิตศาสตร โดยความรวมมือระหวาง
                                สํานักงานคณะกรรมการการศึกษาขั้นพื้นฐาน และ คณะวิทยาศาสตร จุฬาลงกรณมหาวิทยาลัย


         xi                      yi                     xi2               xi3              xi4             xi yi          xi2 yi
         1                       1                      1                 1                 1               1               1
         2                      5                       4                 8                16              10              20
         3                      10                      9                 27               81              30              90
   3                      3                       3                 3                3               3              3

  ∑ xi = 6
  i =1
                         ∑ yi = 16
                         i =1
                                                 ∑ xi2 = 14
                                                 i =1
                                                                  ∑ xi3 = 36
                                                                   i =1
                                                                                   ∑ xi4 = 98
                                                                                    i =1
                                                                                                   ∑ xi yi = 41
                                                                                                    i =1
                                                                                                                   ∑x
                                                                                                                   i =1
                                                                                                                          2
                                                                                                                           y = 111
                                                                                                                          i i




                นําคาในตารางไปแทนในสมการ (1), (2) และ (3) จะไดวา
                                                                 
                                                              16 = 14a + 6b + 3c

                                                              41 = 36a + 14b + 6c

                                                              111 = 98a + 36b + 14c
                 จากการแกสมการขางตน จะไดวา
                                             a = 0.5            b = 2.5         c = −2


                 ดังนั้น สมการพาราโบลาที่ทํานายคา y จากคา x คือ

                                                                y = 0.5 x 2 + 2.5 x − 2
                                                                ˆ


              2. เมื่อ   x=6          จะไดวา   y = 0.5(62 ) + 2.5(6) − 2 = 31
                                                 ˆ


หมายเหตุ จากตัวอยางขางตน ผูเรียนตองหาคําตอบของระบบสมการเชิงเสน 3 ตัวแปร ซึ่งการคํานวณคอนขาง
ยุงยาก ดังนัน ผูสอนควรทบทวนผูเรียนเรื่องการใชเมทริกซในการแกระบบสมการ ซึ่งจะทําใหหาคําตอบได
             ้
สะดวกและรวดเร็วยิ่งขึ้น
        จากระบบอสมการ
                                                         16 = 14a + 6b + 3c

                                                         41 = 36a + 14b + 6c

                                                        111 = 98a + 36b + 14c
นํามาเขียนในรูปเมทริกซไดดังนี้



                                                                          19
คูมือสื่อการสอนวิชาคณิตศาสตร โดยความรวมมือระหวาง
                 สํานักงานคณะกรรมการการศึกษาขั้นพื้นฐาน และ คณะวิทยาศาสตร จุฬาลงกรณมหาวิทยาลัย

                                       14 6 3   a   16 
                                       36 14 6   b  =  41 
                                                   
                                       98 36 14   c  111
                                                   
โดยกฎของคราเมอร จะไดวา
                       

   16     6    3                      14       16     3                            14       6      16
    41   14    6                      36        41    6                            36      14       41
   111   36   14 −2                   98       111   14 −10                        98      36      111 8
a=               =    = 0.5 ,      b=                   =    = 2.5 ,            c=                     =    = −2
   14     6    3   −4                 14         6    3   −4                       14       6       3    −4
    36   14    6                      36       14     6                            36      14       6
    98   36   14                      98        36   14                             98     36      14




                                                      20
คูมือสื่อการสอนวิชาคณิตศาสตร โดยความรวมมือระหวาง
                สํานักงานคณะกรรมการการศึกษาขั้นพื้นฐาน และ คณะวิทยาศาสตร จุฬาลงกรณมหาวิทยาลัย


                                    แบบฝกหัดเพิ่มเติม
                       เรื่อง ความสัมพันธเชิงฟงกชันระหวางขอมูล

1. ขอมูลแสดงงบโฆษณา(แสนบาท) และรายไดตอเดือน(ลานบาท) ของน้ําผลไมยี่หอหนึ่ง เปนดังนี้
                                                                        

     งบโฆษณา(แสนบาท)               2.5       3.5           4            2.5       1.5        5    6    7
     รายได(ลานบาท)                4         7            7             5         2         9    12   14

   1.1 จงเขียนแผนภาพการกระจายของขอมูลชุดนี้
   1.2 จงหาสมการเสนตรงที่ประมาณรายไดจากงบโฆษณาของน้ําผลไมยี่หอนี้
   1.3 จงประมาณรายไดของน้ําผลไมยี่หอนี้หากทุมงบโฆษณา 1,000,000 บาท

2. กําหนดขอมูลดังตารางตอไปนี้

                               x                 -2            -1             0          1
                               y                 1             2              3          2
     2.1 จงเขียนแผนภาพการกระจายของขอมูลชุดนี้
     2.2 จงหาสมการพาราโบลาที่ประมาณคา y จากคา                     x
     2.3 จงประมาณคา y เมื่อกําหนดให x = 2

3. ขอมูลแสดงอายุ(ป) และน้ําหนัก (กิโลกรัม) ของสัตวชนิดหนึ่ง เปนดังนี้

                น้ําหนัก(กิโลกรัม)           3           4               6         10        16
                     อายุ(ป)                1          1.5              2         2.5       3
     3.1 จงเขียนแผนภาพการกระจายของขอมูลชุดนี้
     3.2 จงหาสมการเอกซโพเนนเชียลที่ประมาณน้ําหนักจากอายุของสัตวชนิดนี้
     3.3 ถาสัตวชนิดนีตัวหนึ่งมีอายุ 4 ป จงประมาณน้ําหนักของสัตวตวนี้
                       ้                                            ั
     (ตอบเปนทศนิยม 4 ตําแหนง)




                                                      21
คูมือสื่อการสอนวิชาคณิตศาสตร โดยความรวมมือระหวาง
               สํานักงานคณะกรรมการการศึกษาขั้นพื้นฐาน และ คณะวิทยาศาสตร จุฬาลงกรณมหาวิทยาลัย


4. กําหนดใหยอดขายของพนักงานขายประกัน ( y : หนวยเปนหมื่นบาท) ในบริษัทประกันแหงหนึ่งกับ
   ประสบการณขาย( x : หนวยเปนป) มีความสัมพันธที่มีกราฟเปนเสนตรง เก็บขอมูลของพนักงาน 10 คน
   จากบริษัทแหงนี้ ไดขอมูลดังนี้
              10                 10                 10                     10

             ∑ xi = 30,
              i =1
                                ∑ yi = 43,
                                 i =1
                                                   ∑ xi yi = 143.5,
                                                    i =1
                                                                          ∑ x = 104.5
                                                                           i =1
                                                                                  2
                                                                                  i


    4.1 ถาพนักงานคนหนึ่งมีประสบการณขาย 6 ป จงประมาณยอดขายประกันของพนักงานคนนี้
    4.2 ถาหากพนักงานมีประสบการณขายเพิ่มขึน 1 ป จงประมาณยอดขายประกันทีเ่ พิ่มขึ้น
                                           ้

 5. ถาความสัมพันธเชิงฟงกชันระหวางรายได ( x : หนวยเปนบาท) และรายจาย( y : หนวยเปนบาท) คือ
                                                    y = 0.6 x + b
                                                    ˆ
      โดยใชความสัมพันธน้ี ปรากฏวานายมัธยัสถซึ่งมีรายไดเดือนละ 20,000 บาท จะมีรายจายประมาณ
      13,500 บาท จงประมาณรายจายของนายประหยัดถาเขามีรายไดเดือนละ 25,000 บาท




                                                    22
คูมือสื่อการสอนวิชาคณิตศาสตร โดยความรวมมือระหวาง
สํานักงานคณะกรรมการการศึกษาขั้นพื้นฐาน และ คณะวิทยาศาสตร จุฬาลงกรณมหาวิทยาลัย




             สรุปสาระสําคัญประจําตอน




                                     23
คูมือสื่อการสอนวิชาคณิตศาสตร โดยความรวมมือระหวาง
                   สํานักงานคณะกรรมการการศึกษาขั้นพื้นฐาน และ คณะวิทยาศาสตร จุฬาลงกรณมหาวิทยาลัย


                                      สรุปสาระสําคัญประจําตอน




          ในสื่อการสอนเรื่องสถิติและการวิเคราะหขอมูล ตอนที่ 11 เราไดศึกษาเรื่องความสัมพันธเชิงฟงกชัน
ของขอมูล 2 ตัวแปร โดยมีวัตถุประสงคหลัก คือ ใชตวแปรหนึ่งซึ่งเรียกวาตัวแปรอิสระไปประมาณคาอีกตัวแปร
                                                       ั
หนึ่งซึ่งเรียกวาตัวแปรตาม โดยสามารถสรุปคราว ๆ ไดดังนี้
          1. ถาตองการประมาณคาของตัวแปรใดตองใหตวแปรนั้นเปนตัวแปรตามและตัวแปรอีกตัวหนึ่งเปน
                                                          ั
              ตัวแปรอิสระ
          2. นําขอมูลที่มีมาเขียนแผนภาพการกระจายเพื่อดูแนวโนมความสัมพันธ โดยความสัมพันธซ่งเราศึกษา
                                                                                              ึ
              ในสื่อการสอนนี้สามารถแบงไดเปน 2 ประเภทใหญ ๆ คือ
               1. ความสัมพันธเชิงฟงกชันที่กราฟเปนเสนตรง
               2. ความสัมพันธเชิงฟงกชันที่กราฟไมเปนเสนตรง
                       2.1 กราฟเปนพาราโบลา
                       2.2 กราฟเปนเอกซโพเนนเชียล
          3. หาสมการความสัมพันธโดยวิธีกําลังสองนอยสุด
          4. เมื่อกําหนดคาของตัวแปรอิสระสามารถประมาณคาตัวแปรตามไดจากสมการความสัมพันธที่ไดใน
              ขอ 3



                                                        24
คูมือสื่อการสอนวิชาคณิตศาสตร โดยความรวมมือระหวาง
                  สํานักงานคณะกรรมการการศึกษาขั้นพื้นฐาน และ คณะวิทยาศาสตร จุฬาลงกรณมหาวิทยาลัย


                                               เอกสารอางอิง

สงเสริมการสอนวิทยาศาสตรและเทคโนโลยี, สถาบัน (2553) หนังสือเรียนสาระการเรียนรูเพิ่มเติม
คณิตศาสตร เลม 1 กลุมสาระการเรียนรูคณิตศาสตร ชั้นมัธยมศึกษาปที่ 6. พิมพครั้งที่ 7. กรุงเทพมหานคร :
โรงพิมพคุรุสภาลาดพราว




                                                       25
คูมือสื่อการสอนวิชาคณิตศาสตร โดยความรวมมือระหวาง
สํานักงานคณะกรรมการการศึกษาขั้นพื้นฐาน และ คณะวิทยาศาสตร จุฬาลงกรณมหาวิทยาลัย




                          ภาคผนวก
                        เฉลยแบบฝกหัด




                                     26
คูมือสื่อการสอนวิชาคณิตศาสตร โดยความรวมมือระหวาง
           สํานักงานคณะกรรมการการศึกษาขั้นพื้นฐาน และ คณะวิทยาศาสตร จุฬาลงกรณมหาวิทยาลัย


                                           เฉลยแบบฝกหัด
                       เรื่อง ความสัมพันธเชิงฟงกชันระหวางขอมูล

1. 1.1    รายได(แสนบาท)




                                                                                   รายได(ลานบาท)
  1.2     y = 2.12 x − 0.98
          ˆ

          เมื่อ x แทนงบโฆษณา(หนวยเปนแสนบาท) และ y แทนรายได(หนวยเปนลานบาท)
  1.3     20, 220, 000   บาท


2. 2.1                                                 y




                                                                                             x


    2.2    y = −0.5 x 2 − 0.1x + 2.7
           ˆ
    2.3   0.5



                                                27
คูมือสื่อการสอนวิชาคณิตศาสตร โดยความรวมมือระหวาง
                สํานักงานคณะกรรมการการศึกษาขั้นพื้นฐาน และ คณะวิทยาศาสตร จุฬาลงกรณมหาวิทยาลัย


 3. 3.1 น้ําหนัก(กิโลกรัม)




                                                                                                  อายุ(ป)

     3.2   log y = 0.0715 + 0.3704 x , y = 100.0715+ 0.3704 x
               ˆ                       ˆ
           เมื่อ x แทนอายุ(หนวยเปนป) และ y แทนน้ําหนัก(หนวยเปนกิโลกรัม)

     3.3   101.5531   กิโลกรัม, 35.7355 กิโลกรัม

4. 4.1     73, 000 บาท
   4.2     13, 000 บาท


5.   16,500    บาท




                                                     28
คูมือสื่อการสอนวิชาคณิตศาสตร โดยความรวมมือระหวาง
สํานักงานคณะกรรมการการศึกษาขั้นพื้นฐาน และ คณะวิทยาศาสตร จุฬาลงกรณมหาวิทยาลัย




       รายชื่อสื่อการสอนวิชาคณิตศาสตร
                  จํานวน 92 ตอน




                                     29
คูมือสื่อการสอนวิชาคณิตศาสตร โดยความรวมมือระหวาง
                          สํานักงานคณะกรรมการการศึกษาขั้นพื้นฐาน และ คณะวิทยาศาสตร จุฬาลงกรณมหาวิทยาลัย


                             รายชื่อสื่อการสอนวิชาคณิตศาสตร จํานวน 92 ตอน
                 เรื่อง                                                              ตอน
เซต                                      บทนํา เรื่อง เซต
                                         ความหมายของเซต
                                         เซตกําลังและการดําเนินการบนเซต
                                         เอกลักษณของการดําเนินการบนเซตและแผนภาพเวนน-ออยเลอร
                                         สื่อปฏิสัมพันธเรื่องแผนภาพเวนน-ออยเลอร
การใหเหตุผลและตรรกศาสตร                บทนํา เรื่อง การใหเหตุผลและตรรกศาสตร
                                         การใหเหตุผล
                                         ประพจนและการสมมูล
                                         สัจนิรันดรและการอางเหตุผล
                                         ประโยคเปดและวลีบงปริมาณ
                                         สื่อปฏิสัมพันธเรื่องหอคอยฮานอย
                                         สื่อปฏิสัมพันธเรื่องตารางคาความจริง
จํานวนจริง                               บทนํา เรื่อง จํานวนจริง
                                         สมบัติของจํานวนจริง
                                         การแยกตัวประกอบ
                                         ทฤษฏีบทตัวประกอบ
                                         สมการพหุนาม
                                         อสมการ
                                         เทคนิคการแกอสมการ
                                         คาสัมบูรณ
                                         การแกอสมการคาสัมบูรณ
                                         กราฟคาสัมบูรณ
                                         สื่อปฏิสัมพันธเรื่องชวงบนเสนจํานวน
                                         สื่อปฏิสัมพันธเรื่องสมการและอสมการพหุนาม
                                         สื่อปฏิสัมพันธเรื่องกราฟคาสัมบูรณ
ทฤษฎีจํานวนเบื้องตน                     บทนํา เรื่อง ทฤษฎีจํานวนเบื้องตน
                                         การหารลงตัวและจํานวนเฉพาะ
                                         ตัวหารรวมมากและตัวคูณรวมนอย
ความสัมพันธและฟงกชัน                  บทนํา เรื่อง ความสัมพันธและฟงกชน  ั
                                         ความสัมพันธ




                                                                   30
คูมือสื่อการสอนวิชาคณิตศาสตร โดยความรวมมือระหวาง
                            สํานักงานคณะกรรมการการศึกษาขั้นพื้นฐาน และ คณะวิทยาศาสตร จุฬาลงกรณมหาวิทยาลัย


                  เรื่อง                                                              ตอน
ความสัมพันธและฟงกชัน                       โดเมนและเรนจ
                                              อินเวอรสของความสัมพันธและบทนิยามของฟงกชัน
                                              ฟงกชันเบื้องตน
                                              พีชคณิตของฟงกชน   ั
                                              อินเวอรสของฟงกชันและฟงกชันอินเวอรส
                                              ฟงกชันประกอบ
ฟงกชันชี้กําลังและฟงกชันลอการิทึม         บทนํา เรื่อง ฟงกชันชี้กําลังและฟงกชนลอการิทม
                                                                                     ั       ึ
                                              เลขยกกําลัง
                                              ฟงกชันชี้กําลังและฟงกชันลอการิทึม
                                              ลอการิทึม
                                              อสมการเลขชี้กําลัง
                                              อสมการลอการิทึม
ตรีโกณมิติ                                    บทนํา เรื่อง ตรีโกณมิติ
                                              อัตราสวนตรีโกณมิติ
                                              เอกลักษณของอัตราสวนตรีโกณมิติ และวงกลมหนึ่งหนวย
                                              ฟงกชันตรีโกณมิติ 1
                                              ฟงกชันตรีโกณมิติ 2
                                              ฟงกชันตรีโกณมิติ 3
                                              กฎของไซนและโคไซน
                                              กราฟของฟงกชันตรีโกณมิติ
                                              ฟงกชันตรีโกณมิติผกผัน
                                              สื่อปฏิสัมพันธเรื่องมุมบนวงกลมหนึ่งหนวย
                                              สื่อปฏิสัมพันธเรื่องกราฟของฟงกชันตรีโกณมิติ
                                              สื่อปฏิสัมพันธเรื่องกฎของไซนและกฎของโคไซน
กําหนดการเชิงเสน                             บทนํา เรื่อง กําหนดการเชิงเสน
                                              การสรางแบบจําลองทางคณิตศาสตร
                                              การหาคาสุดขีด
ลําดับและอนุกรม                               บทนํา เรื่อง ลําดับและอนุกรม
                                              ลําดับ
                                              การประยุกตลําดับเลขคณิตและเรขาคณิต
                                              ลิมิตของลําดับ
                                              ผลบวกยอย
                                              อนุกรม
                                              ทฤษฎีบทการลูเขาของอนุกรม




                                                                 31
คูมือสื่อการสอนวิชาคณิตศาสตร โดยความรวมมือระหวาง
                             สํานักงานคณะกรรมการการศึกษาขั้นพื้นฐาน และ คณะวิทยาศาสตร จุฬาลงกรณมหาวิทยาลัย



                 เรื่อง                                                                  ตอน
การนับและความนาจะเปน                         บทนํา เรื่อง การนับและความนาจะเปน
                     .                         การนับเบื้องตน
                                               การเรียงสับเปลี่ยน
                                               การจัดหมู
                                               ทฤษฎีบททวินาม
                                               การทดลองสุม
                                               ความนาจะเปน 1
                                               ความนาจะเปน 2
สถิติและการวิเคราะหขอมูล                     บทนํา เรื่อง สถิติและการวิเคราะหขอมูล
                                               บทนํา เนื้อหา
                                               แนวโนมเขาสูสวนกลาง 1
                                               แนวโนมเขาสูสวนกลาง 2
                                               แนวโนมเขาสูสวนกลาง 3
                                               การกระจายของขอมูล
                                               การกระจายสัมบูรณ 1
                                               การกระจายสัมบูรณ 2
                                               การกระจายสัมบูรณ 3
                                               การกระจายสัมพัทธ
                                               คะแนนมาตรฐาน
                                               ความสัมพันธระหวางขอมูล 1
                                               ความสัมพันธระหวางขอมูล 2
                                               โปรแกรมการคํานวณทางสถิติ 1
                                               โปรแกรมการคํานวณทางสถิติ 2
โครงงานคณิตศาสตร                              การลงทุน SET50 โดยวิธีการลงทุนแบบถัวเฉลี่ย
                                               ปญหาการวางตัวเบี้ยบนตารางจัตุรัส
                                               การถอดรากที่สาม
                                               เสนตรงลอมเสนโคง
                                               กระเบื้องที่ยืดหดได




                                                                    32

84 สถิติและการวิเคราะห์ข้อมูล ตอนที่11_ความสัมพันธ์ระหว่างข้อมูล1

  • 1.
    คูมือประกอบสื่อการสอน วิชาคณิตศาสตร เรื่อง สถิติและการวิเคราะหขอมูล (เนือหาตอนที่ 11) ้ ความสัมพันธระหวางขอมูล 1 โดย ผูชวยศาสตราจารย ดร.ณัฐกาญจน ใจดี สื่อการสอนชุดนี้ เปนความรวมมือระหวาง คณะวิทยาศาสตร จุฬาลงกรณมหาวิทยาลัย กับ สํานักงานคณะกรรมการการศึกษาขั้นพื้นฐาน (สพฐ.) กระทรวงศึกษาธิการ
  • 2.
    คูมือสื่อการสอนวิชาคณิตศาสตร โดยความรวมมือระหวาง สํานักงานคณะกรรมการการศึกษาขั้นพื้นฐาน และ คณะวิทยาศาสตร จุฬาลงกรณมหาวิทยาลัย สื่อการสอน เรื่อง สถิติและการวิเคราะหขอมูล สื่อการสอน เรื่อง สถิติและการวิเคราะหขอมูล มีจํานวนตอนทั้งหมดรวม 27 ตอน ซึ่งประกอบดวย 1. บทนํา เรื่อง สถิติและการวิเคราะหขอมูล 2. เนื้อหาตอนที่ 1 บทนํา (เนื้อหา) - ความหมายของสถิติ - ขอมูลและการนําเสนอขอมูล - การสํารวจความคิดเห็น 3. เนื้อหาตอนที่ 2 แนวโนมเขาสูสวนกลาง 1 - คากลางของขอมูล 4. เนื้อหาตอนที่ 3 แนวโนมเขาสูสวนกลาง 2 - แนวโนมเขาสูสวนกลาง 5. เนื้อหาตอนที่ 4 แนวโนมเขาสูสวนกลาง 3 - คาเฉลี่ยเลขคณิต - มัธยฐาน - ฐานนิยม - คาเฉลี่ยเรขาคณิต - คากลางฮารโมนิก 6. เนื้อหาตอนที่ 5 การกระจายของขอมูล - ตําแหนงของขอมูล 7. เนื้อหาตอนที่ 6 การกระจายสัมบูรณ 1 - การกระจายสัมบูรณและการกระจายสัมพัทธ - พิสัย (ขอมูลไมแจกแจงความถี่) - สวนเบี่ยงเบนควอไทล (ขอมูลไมแจกแจงความถี่) - สวนเบี่ยงเบนเฉลี่ย (ขอมูลไมแจกแจงความถี่) 8. เนื้อหาตอนที่ 7 การกระจายสัมบูรณ 2 - สวนเบี่ยงเบนมาตรฐาน (ขอมูลไมแจกแจงความถี่) - ความแปรปรวน 1
  • 3.
    คูมือสื่อการสอนวิชาคณิตศาสตร โดยความรวมมือระหวาง สํานักงานคณะกรรมการการศึกษาขั้นพื้นฐาน และ คณะวิทยาศาสตร จุฬาลงกรณมหาวิทยาลัย 9. เนื้อหาตอนที่ 8 การกระจายสัมบูรณ 3 - พิสัย (ขอมูลแจกแจงความถี) ่ - สวนเบี่ยงเบนควอไทล (ขอมูลแจกแจงความถี่) - สวนเบี่ยงเบนเฉลี่ย (ขอมูลแจกแจงความถี) ่ - สวนเบี่ยงเบนมาตรฐาน (ขอมูลแจกแจงความถี่) 10. เนื้อหาตอนที่ 9 การกระจายสัมพัทธ - สัมประสิทธพิสัย - สัมประสิทธของสวนเบี่ยงเบนควอไทล - สัมประสิทธของสวนเบี่ยงเบนเฉลี่ย - สัมประสิทธของความแปรผัน 11. เนื้อหาตอนที่ 10 คะแนนมาตรฐาน - คะแนนมาตรฐาน - การแจกแจงปกติ 12. เนื้อหาตอนที่ 11 ความสัมพันธระหวางขอมูล 1 - ความสัมพันธเชิงฟงกชันระหวางขอมูล 13. เนื้อหาตอนที่ 12 ความสัมพันธระหวางขอมูล 2 - ความสัมพันธเชิงฟงกชันของขอมูลที่อยูในรูปอนุกรมเวลา 14. เนื้อหาตอนที่ 13 โปรแกรมการคํานวณทางสถิติ 1 - โปรแกรมการคํานวณทางสถิติ 1 15. เนื้อหาตอนที่ 14 โปรแกรมการคํานวณทางสถิติ 2 - โปรแกรมการคํานวณทางสถิติ 2 16. แบบฝกหัด (พื้นฐาน 1) 17. แบบฝกหัด (พื้นฐาน 2) 18. แบบฝกหัด (พื้นฐาน 3) 19. แบบฝกหัด (พื้นฐาน 4) 20. แบบฝกหัด (พื้นฐาน 5) 21. แบบฝกหัด (ขันสูง) ้ 22. สื่อปฏิสัมพันธ เรื่อง การนําเสนอขอมูล 23. สื่อปฏิสัมพันธ เรื่อง การวัดคากลางของขอมูล 24. สื่อปฏิสัมพันธ เรื่อง การวัดการกระจายของขอมูล 25. สื่อปฏิสัมพันธ เรื่อง การแจกแจงปกติ 2
  • 4.
    คูมือสื่อการสอนวิชาคณิตศาสตร โดยความรวมมือระหวาง สํานักงานคณะกรรมการการศึกษาขั้นพื้นฐาน และ คณะวิทยาศาสตร จุฬาลงกรณมหาวิทยาลัย 26. สื่อปฏิสัมพันธ เรื่อง ความสัมพันธเชิงเสนตรง 27. สื่อปฏิสัมพันธ เรื่อง ความสัมพันธเชิงพาราโบลาและความสัมพันธเชิงชี้กําลัง คณะผูจัดทําหวังเปนอยางยิ่งวา สื่อการสอนชุดนี้จะเปนประโยชนตอการเรียนการสอนสําหรับ ครู และนักเรียนทุกโรงเรียนที่ใชสื่อชุดนี้รวมกับการเรียนการสอนวิชาคณิตศาสตร เรื่อง สถิติและการ วิเคราะหขอมูล นอกจากนี้หากทานสนใจสื่อการสอนวิชาคณิตศาสตรในเรื่องอื่นๆที่คณะผูจัดทําได ดําเนินการไปแลว ทานสามารถดูชื่อเรื่อง และชื่อตอนไดจากรายชื่อสื่อการสอนวิชาคณิตศาสตรทั้งหมด ในตอนทายของคูมือฉบับนี้ 3
  • 5.
    คูมือสื่อการสอนวิชาคณิตศาสตร โดยความรวมมือระหวาง สํานักงานคณะกรรมการการศึกษาขั้นพื้นฐาน และ คณะวิทยาศาสตร จุฬาลงกรณมหาวิทยาลัย เรื่อง สถิติและการวิเคราะหขอมูล (ความสัมพันธระหวางขอมูล 1) หมวด เนื้อหา ตอนที่ 11 (11/14) หัวขอยอย ความสัมพันธเชิงฟงกชันระหวางขอมูล จุดประสงคการเรียนรู เพื่อใหผูเรียน 1. เขาใจในมโนทัศนของความสัมพันธระหวางขอมูล 2. เขาใจความหมายและหาความสัมพันธระหวางขอมูลทีกราฟเปนเสนตรงได ่ 3. เขาใจความหมายและหาความสัมพันธระหวางขอมูลทีกราฟเปนพาราโบลาและ ่ เอกซโพเนนเชียลได ผลการเรียนรูที่คาดหวัง  ผูเรียนสามารถ 1. อธิบายความหมายของตัวแปรอิสระและตัวแปรตามได 2. อธิบายความหมายของความสัมพันธระหวางขอมูลได 3. อธิบายวิธีการหาและหาความสัมพันธระหวางขอมูลที่กราฟเปนเสนตรงได 4. อธิบายวิธีการหาและหาความสัมพันธระหวางขอมูลที่กราฟเปนพาราโบลาและ เอกซโพเนนเชียลได 4
  • 6.
    คูมือสื่อการสอนวิชาคณิตศาสตร โดยความรวมมือระหวาง สํานักงานคณะกรรมการการศึกษาขั้นพื้นฐาน และคณะวิทยาศาสตร จุฬาลงกรณมหาวิทยาลัย เนื้อหาในสื่อการสอน เนื้อหาทั้งหมด 5
  • 7.
    คูมือสื่อการสอนวิชาคณิตศาสตร โดยความรวมมือระหวาง สํานักงานคณะกรรมการการศึกษาขั้นพื้นฐาน และคณะวิทยาศาสตร จุฬาลงกรณมหาวิทยาลัย ความสัมพันธเชิงฟงกชันระหวางขอมูล 6
  • 8.
    คูมือสื่อการสอนวิชาคณิตศาสตร โดยความรวมมือระหวาง สํานักงานคณะกรรมการการศึกษาขั้นพื้นฐาน และ คณะวิทยาศาสตร จุฬาลงกรณมหาวิทยาลัย ความสัมพันธเชิงฟงกชันระหวางขอมูล ในสื่อการสอนตอนนี้ เราจะศึกษา “ความสัมพันธเชิงฟงกชันระหวางขอมูล” ซึ่งเปนการศึกษา ความสัมพันธของตัวแปรสองตัว โดยมีวัตถุประสงคหลัก คือ ใชตัวแปรตัวหนึ่งซึ่งเรียกวาตัวแปรอิสระไป ประมาณคาอีกตัวแปรหนึ่งซึ่งเรียกวาตัวแปรตาม โดยในสื่อการสอนจะเริ่มดวยการกลาวถึงเนื้อหาคราว ๆ ที่จะไดเรียนในสื่อตอนนี้ ซึ่งเริ่มดวยการยก ตัวอยาง โดยนําขอมูลที่ตัวอยางกําหนดใหมาเขียนแผนภาพการกระจายเพื่อดูแนวโนมความสัมพันธระหวางสอง ตัวแปร จากนั้นจึงหาสมการความสัมพันธดังกลาว ซึงทําใหเราสามารถประมาณคาตัวแปรตามไดหากรูคาของ ่  ตัวแปรอิสระ 7
  • 9.
    คูมือสื่อการสอนวิชาคณิตศาสตร โดยความรวมมือระหวาง สํานักงานคณะกรรมการการศึกษาขั้นพื้นฐาน และ คณะวิทยาศาสตร จุฬาลงกรณมหาวิทยาลัย จากนั้น ในสื่อการสอนไดใหความหมายพรอมทั้งยกตัวอยางของตัวแปรอิสระและตัวแปรตาม ในสื่อการสอนนี้ เราจะศึกษาความสัมพันธเชิงฟงกชันของขอมูล โดยแบงเปน 2 ประเภทใหญ ๆ คือ 1. ความสัมพันธเชิงฟงกชันที่กราฟเปนเสนตรง 2. ความสัมพันธเชิงฟงกชันที่กราฟไมเปนเสนตรง 2.1 กราฟเปนพาราโบลา 2.2 กราฟเปนเอกซโพเนนเชียล 8
  • 10.
    คูมือสื่อการสอนวิชาคณิตศาสตร โดยความรวมมือระหวาง สํานักงานคณะกรรมการการศึกษาขั้นพื้นฐาน และ คณะวิทยาศาสตร จุฬาลงกรณมหาวิทยาลัย เมื่อผูเรียนไดชมสื่อการสอนขางตนจบแลว ผูสอนอาจอธิบายแนวคิดของวิธกําลังสองนอยสุด(method of ี least square) เพิ่มเติม ดังนี้ ให x เปนตัวแปรอิสระและ y เปนตัวแปรตาม n แนวคิดของวิธการนี้คือ การทําให ∑ ( yi − yi )2 มีคานอยที่สุด ี ˆ i =1 n ให SSE = ∑ ( yi − yi ) 2 ˆ i =1 n เนื่องจาก y = ax + b ˆ ดังนั้น SSE = ∑ (axi + b − yi )2 i =1 จากนั้นใชความรูเรื่องแคลคูลัสในการหาคา a และ b ที่ทําให SSE มีคานอยสุด ดังนี้ ∂ ( SSE ) n = 2∑ (axi + b − yi ) xi ∂a i =1 ∂ ( SSE ) n = 2∑ (axi + b − yi ) ∂b i =1 9
  • 11.
    คูมือสื่อการสอนวิชาคณิตศาสตร โดยความรวมมือระหวาง สํานักงานคณะกรรมการการศึกษาขั้นพื้นฐาน และ คณะวิทยาศาสตร จุฬาลงกรณมหาวิทยาลัย ∂ ( SSE ) ∂ ( SSE ) จากทฤษฎีบทการหาคาต่ําสุด เราตองการหาคา a และ b ที่ทําให =0 และ =0 ∂a ∂b ดังนั้น n n ∑ (ax + b − y ) x i =1 i i i =0 และ ∑ (axi + b − yi ) = 0 i =1 นั่นคือ คาคงตัว a และ b ตองสอดคลองสมการ n n ∑y i =1 i = a ∑ xi + nb i =1 n n n ∑ xi yi = a∑ xi2 + b∑ xi i =1 i =1 i =1 โดยสมการขางตนที่ไดจากวิธีกําลังสองนอยสุด เรียกวา สมการปกติ(normal equations) จากนั้นในสื่อการสอนผูเรียนจะไดชมตัวอยางการวาดแผนภาพการกระจายและการหาความสัมพันธเชิง ฟงกชันที่กราฟเปนเสนตรง ดังนี้ 10
  • 12.
    คูมือสื่อการสอนวิชาคณิตศาสตร โดยความรวมมือระหวาง สํานักงานคณะกรรมการการศึกษาขั้นพื้นฐาน และ คณะวิทยาศาสตร จุฬาลงกรณมหาวิทยาลัย หมายเหตุ 1. ถาตองการประมาณคาของตัวแปรใดตองใหตัวแปรนั้นเปนตัวแปรตามและตัวแปรอีกตัวหนึ่งเปน ตัวแปรอิสระ 2. สําหรับสมการความสัมพันธเชิงฟงกชันของตัวแปร x และตัวแปร y เราจะใสสัญลักษณ “ ^ ” ไว เหนือตัวแปรตาม นั่นคือ ตัวแปร สมการความสัมพันธ x เปนตัวแปรอิสระ และ y เปนตัวแปรตาม y = ax + b ˆ (1) x เปนตัวแปรตาม และ y เปนตัวแปรอิสระ x = ay + b ˆ (2) โดยคาคงตัว a และ b ในสมการ (1) และ (2) ไมจําเปนตองเทากัน ซึ่งผูเรียนจะไดชมจากตัวอยาง ตอไปนี้ในสื่อการสอน 11
  • 13.
    คูมือสื่อการสอนวิชาคณิตศาสตร โดยความรวมมือระหวาง สํานักงานคณะกรรมการการศึกษาขั้นพื้นฐาน และ คณะวิทยาศาสตร จุฬาลงกรณมหาวิทยาลัย สําหรับสองตัวอยางขางตน จะพบวาขอมูลที่โจทยกําหนดใหมาเปนขอมูลชุดเดียวกัน เพียงแตคาถาม ํ แตกตางกัน ตัวอยาง โจทยตองการหาสมการเสนตรงที่ สมการเสนตรงที่ได 1 ประมาณรายจายจากรายได y = 0.7 x + 0.9 ˆ 2 ประมาณรายไดจากรายจาย x = 0.5 y + 1.5 ˆ โดยในตัวอยางแรก ถาทราบรายได ( x ) สามารถประมาณรายจาย ( y ) จากสมการ y = 0.7 x + 0.9 แต ˆ ถาหากทราบรายจาย ( y ) แลวตองการประมาณรายได ( x ) ตองใชสมการ x = 0.5 y + 1.5 ในตัวอยางที่ 2 ˆ ดังนั้นในการหาสมการความสัมพันธ ผูเรียนตองระมัดระวังวาตัวแปรใดเปนตัวแปรอิสระและตัวแปร ใดเปนตัวแปรตาม จากนันจึงหาคาคงตัว a และ b ซึ่งสรุปไดดังนี้ ้ 12
  • 14.
    คูมือสื่อการสอนวิชาคณิตศาสตร โดยความรวมมือระหวาง สํานักงานคณะกรรมการการศึกษาขั้นพื้นฐาน และ คณะวิทยาศาสตร จุฬาลงกรณมหาวิทยาลัย เพื่อใหผูเรียนเขียนแผนภาพการกระจายและหาสมการความสัมพันธเชิงฟงกชันไดคลองยิ่งขึ้น ผูสอน อาจใหผูเรียนทําตัวอยางตอไปนี้เพิ่มเติม ตัวอยาง ขอมูลแสดงคาซอมบํารุงรถยนต(ตอป)และอายุการใชงานรถยนตของบริษทแหงหนึ่งจํานวน 7 คัน ั เปนดังนี้ อายุการใชงาน 1 4 3.5 3 5 3 1.5 คาซอมบํารุง(พันบาท) 1 5 3.5 2.5 6.5 3.5 1.5 1. จงเขียนแผนภาพการกระจายของขอมูลชุดนี้ 2. จงหาสมการเสนตรงที่ประมาณคาซอมบํารุงจากอายุการใชงานของรถยนต 3. ถารถยนตคันหนึ่งมีอายุการใชงาน 4 ป จงประมาณคาซอมบํารุงของรถยนตคันนี้ วิธีทํา กําหนดให x แทนอายุการใชงานของรถยนต และ y แทนคาซอมบํารุงของรถยนต 1. นําขอมูลที่โจทยกําหนดใหมาเขียนแผนภาพการกระจายไดดังนี้ คาซอมบํารุง(พันบาท) อายุการใชงาน 2. สมการเสนตรงที่ประมาณคาซอมบํารุงจากอายุการใชงานของรถยนต คือ y = ax + b ˆ โดยคาคงตัว a และ b หาไดจากสมการ 13
  • 15.
    คูมือสื่อการสอนวิชาคณิตศาสตร โดยความรวมมือระหวาง สํานักงานคณะกรรมการการศึกษาขั้นพื้นฐาน และ คณะวิทยาศาสตร จุฬาลงกรณมหาวิทยาลัย n n ∑y i =1 i = a ∑ xi + nb i =1 n n n ∑ xi yi = a∑ xi2 + b∑ xi i =1 i =1 i =1 เมื่อ n = 7 xi yi xi2 xi yi 1 1 1 1 4 5 16 20 3.5 3.5 12.25 12.25 3 2.5 9 7.5 5 6.5 25 32.5 3 3.5 9 10.5 1.5 1.5 2.25 2.25 7 7 7 7 ∑ xi = 21 i =1 ∑ yi = 23.5 i =1 ∑ xi2 = 74.5 i =1 ∑ x y = 86 i =1 i i ดังนัน ้ 23.5 = 21a + 7b 86 = 74.5a + 21b ทําใหไดวา a = 1.3478 และ b = −0.6863 ดังนัน สมการเสนตรงที่ประมาณคาซอมบํารุงจากอายุการใชงานของรถยนต คือ ้ y = 1.3478 x − 0.6863 ˆ 3. ถารถยนตคันหนึ่งมีอายุการใชงาน 4 ป ดังนั้น y = 1.3478(4) − 0.6863 = 4.7050 ˆ นั่นคือ คาซอมบํารุงของรถยนตคันนี้ประมาณ 4,705 บาทตอป 14
  • 16.
    คูมือสื่อการสอนวิชาคณิตศาสตร โดยความรวมมือระหวาง สํานักงานคณะกรรมการการศึกษาขั้นพื้นฐาน และ คณะวิทยาศาสตร จุฬาลงกรณมหาวิทยาลัย ตอไปผูเรียนจะไดศกษาการหาสมการความสัมพันธที่กราฟไมเปนเสนตรง โดยจะศึกษาในกรณีทกราฟ ึ ี่ เปนพาราโบลาและกราฟเปนเอกซโพเนนเชียล ดังนี้ จากนั้นผูเรียนจะไดชมตัวอยางความสัมพันธเชิงฟงกชันระหวางขอมูลที่กราฟเปนเอกซโพเนนเชียล โดย ผูสอนอาจทบทวนสมบัติพนฐานของเอกซโพเนนเชียลและลอการิทึมใหผูเรียนกอนชมตัวอยางตอไปนี้ ื้ 15
  • 17.
    คูมือสื่อการสอนวิชาคณิตศาสตร โดยความรวมมือระหวาง สํานักงานคณะกรรมการการศึกษาขั้นพื้นฐาน และ คณะวิทยาศาสตร จุฬาลงกรณมหาวิทยาลัย เพื่อใหผูเรียนเขาใจเรื่องความสัมพันธเชิงฟงกชันที่กราฟเปนเอกซโพเนนเชียลไดดยิ่งขึ้น ผูสอนควรให ี ผูเรียนฝกทําตัวอยางตอไปนีเ้ พิ่มเติม ตัวอยาง ขอมูลแสดงจํานวนชั่วโมงในการทบทวนบทเรียน(ตอวัน) และคะแนนสอบวิชาคณิตศาสตรที่ได เปนดังนี้ จํานวนชั่วโมงในการทบทวนบทเรียน 0.5 1 2 2.5 3 3.5 คะแนนสอบ 2 2.5 3.5 4.5 7 9.5 1. จงเขียนแผนภาพการกระจายของขอมูลชุดนี้ 2. จงหาสมการเอกซโพเนนเชียลที่ประมาณคะแนนสอบจากจํานวนชัวโมงในการทบทวนบทเรียน ่ 3. ถานักเรียนคนหนึ่งทบทวนบทเรียน 1 ชั่วโมง 30 นาที ตอวัน จงประมาณคะแนนสอบที่นักเรียนคนนี้ได วิธีทํา กําหนดให x แทนอายุการใชงานของรถยนต และ y แทนคาซอมบํารุงของรถยนต 1. นําขอมูลที่โจทยกําหนดใหมาเขียนแผนภาพการกระจายไดดังนี้ คะแนนสอบ จํานวนชัวโมงในการ ่ ทบทวนบทเรียน 16
  • 18.
    คูมือสื่อการสอนวิชาคณิตศาสตร โดยความรวมมือระหวาง สํานักงานคณะกรรมการการศึกษาขั้นพื้นฐาน และ คณะวิทยาศาสตร จุฬาลงกรณมหาวิทยาลัย 2. สมการเอกซโพเนนเชียลที่ประมาณคะแนนสอบจากจํานวนชัวโมงในการทบทวนบทเรียน คือ ่ y = ab x ˆ ดังนั้น log y = log a + x log b ˆ โดยคาคงตัว a และ b หาไดจากสมการ n n ∑ log yi = n log a + log b∑ xi i =1 i =1 n n n ∑ x log y i =1 i i = log a ∑ xi + log b∑ xi2 i =1 i =1 เมื่อ n = 6 xi yi log yi xi2 xi log yi 0.5 2 0.3010 0.25 0.1505 1 2.5 0.3979 1 0.3979 2 3.5 0.5441 4 1.0882 2.5 4.5 0.6532 6.25 1.6330 3 7 0.8451 9 2.5353 3.5 9.5 0.9772 12.25 3.4223 6 6 6 6 ∑ xi = 12.5 i =1 − ∑ log yi = 3.7191 i =1 ∑ xi2 = 32.75 i =1 ∑ x log y = 9.2272 i =1 i i ดังนัน ้ 3.7191 = 6 log a + 12.5log b 9.2272 = 12.5log a + 32.75log b ทําใหไดวา log a = 0.1605 และ log b = 0.2205 ดังนัน ้ log y = 0.1605 + 0.2205 x ˆ ทําใหไดวา สมการเอกซโพเนนเชียลที่ประมาณคะแนนสอบจากจํานวนชัวโมงในการทบทวนบทเรียน  ่ คือ y = 100.1605+0.2205 x ˆ 3. ถานักเรียนคนหนึ่งทบทวนบทเรียน 1 ชั่วโมง 30 นาที ตอวัน ดังนั้น y = 100.1605+0.2205(1.5) = 100.49125 = 3.1 ˆ นั่นคือ นักเรียนคนนีจะไดคะแนนประมาณ 3.1 คะแนน ้ 17
  • 19.
    คูมือสื่อการสอนวิชาคณิตศาสตร โดยความรวมมือระหวาง สํานักงานคณะกรรมการการศึกษาขั้นพื้นฐาน และ คณะวิทยาศาสตร จุฬาลงกรณมหาวิทยาลัย สําหรับตัวอยางสุดทายในสื่อการสอนนี้เปนตัวอยางความสัมพันธเชิงฟงกชันระหวางขอมูลที่อยูในรูป พาราโบลา เนื่องดวยเวลาในสื่อการสอนมีจํากัดจึงไมไดเฉลยวิธทําใหผูเรียนชม ดังนั้นผูสอนควรใหผูเรียน ี  ชวยกันคิดหาคําตอบกอน จากนั้นผูสอนจึงแสดงใหผูเรียนดู ดังนี้ ตัวอยาง จากขอมูล xi 1 2 3 yi 1 5 10 1. จงหาสมการพาราโบลาที่ทํานายคา y จากคา x 2. จงทํานายคา y เมื่อ x = 6 วิธีทํา 1. ตองการทํานายคา y จากคา x ดังนั้น x เปนตัวแปรอิสระและ y เปนตัวแปรตาม ดังนั้น สมการพาราโบลาที่ตองการอยูในรูป y = ax 2 + bx + c ˆ โดยคาคงตัว a, b และ c หาไดจากสมการ n n n ∑ yi = a∑ xi2 + b∑ xi + cn i =1 i =1 i =1 (1) n n n n ∑x y i =1 i i = a ∑ xi3 + b∑ xi2 + c∑ xi i =1 i =1 i =1 (2) n n n n ∑ xi2 yi = a∑ xi4 + b∑ xi3 + c∑ xi2 i =1 i =1 i =1 i =1 (3) สําหรับตัวอยางนี้ n = 3 18
  • 20.
    คูมือสื่อการสอนวิชาคณิตศาสตร โดยความรวมมือระหวาง สํานักงานคณะกรรมการการศึกษาขั้นพื้นฐาน และ คณะวิทยาศาสตร จุฬาลงกรณมหาวิทยาลัย xi yi xi2 xi3 xi4 xi yi xi2 yi 1 1 1 1 1 1 1 2 5 4 8 16 10 20 3 10 9 27 81 30 90 3 3 3 3 3 3 3 ∑ xi = 6 i =1 ∑ yi = 16 i =1 ∑ xi2 = 14 i =1 ∑ xi3 = 36 i =1 ∑ xi4 = 98 i =1 ∑ xi yi = 41 i =1 ∑x i =1 2 y = 111 i i นําคาในตารางไปแทนในสมการ (1), (2) และ (3) จะไดวา  16 = 14a + 6b + 3c 41 = 36a + 14b + 6c 111 = 98a + 36b + 14c จากการแกสมการขางตน จะไดวา a = 0.5 b = 2.5 c = −2 ดังนั้น สมการพาราโบลาที่ทํานายคา y จากคา x คือ y = 0.5 x 2 + 2.5 x − 2 ˆ 2. เมื่อ x=6 จะไดวา y = 0.5(62 ) + 2.5(6) − 2 = 31 ˆ หมายเหตุ จากตัวอยางขางตน ผูเรียนตองหาคําตอบของระบบสมการเชิงเสน 3 ตัวแปร ซึ่งการคํานวณคอนขาง ยุงยาก ดังนัน ผูสอนควรทบทวนผูเรียนเรื่องการใชเมทริกซในการแกระบบสมการ ซึ่งจะทําใหหาคําตอบได ้ สะดวกและรวดเร็วยิ่งขึ้น จากระบบอสมการ 16 = 14a + 6b + 3c 41 = 36a + 14b + 6c 111 = 98a + 36b + 14c นํามาเขียนในรูปเมทริกซไดดังนี้ 19
  • 21.
    คูมือสื่อการสอนวิชาคณิตศาสตร โดยความรวมมือระหวาง สํานักงานคณะกรรมการการศึกษาขั้นพื้นฐาน และ คณะวิทยาศาสตร จุฬาลงกรณมหาวิทยาลัย 14 6 3   a   16  36 14 6   b  =  41       98 36 14   c  111      โดยกฎของคราเมอร จะไดวา  16 6 3 14 16 3 14 6 16 41 14 6 36 41 6 36 14 41 111 36 14 −2 98 111 14 −10 98 36 111 8 a= = = 0.5 , b= = = 2.5 , c= = = −2 14 6 3 −4 14 6 3 −4 14 6 3 −4 36 14 6 36 14 6 36 14 6 98 36 14 98 36 14 98 36 14 20
  • 22.
    คูมือสื่อการสอนวิชาคณิตศาสตร โดยความรวมมือระหวาง สํานักงานคณะกรรมการการศึกษาขั้นพื้นฐาน และ คณะวิทยาศาสตร จุฬาลงกรณมหาวิทยาลัย แบบฝกหัดเพิ่มเติม เรื่อง ความสัมพันธเชิงฟงกชันระหวางขอมูล 1. ขอมูลแสดงงบโฆษณา(แสนบาท) และรายไดตอเดือน(ลานบาท) ของน้ําผลไมยี่หอหนึ่ง เปนดังนี้  งบโฆษณา(แสนบาท) 2.5 3.5 4 2.5 1.5 5 6 7 รายได(ลานบาท) 4 7 7 5 2 9 12 14 1.1 จงเขียนแผนภาพการกระจายของขอมูลชุดนี้ 1.2 จงหาสมการเสนตรงที่ประมาณรายไดจากงบโฆษณาของน้ําผลไมยี่หอนี้ 1.3 จงประมาณรายไดของน้ําผลไมยี่หอนี้หากทุมงบโฆษณา 1,000,000 บาท 2. กําหนดขอมูลดังตารางตอไปนี้ x -2 -1 0 1 y 1 2 3 2 2.1 จงเขียนแผนภาพการกระจายของขอมูลชุดนี้ 2.2 จงหาสมการพาราโบลาที่ประมาณคา y จากคา x 2.3 จงประมาณคา y เมื่อกําหนดให x = 2 3. ขอมูลแสดงอายุ(ป) และน้ําหนัก (กิโลกรัม) ของสัตวชนิดหนึ่ง เปนดังนี้ น้ําหนัก(กิโลกรัม) 3 4 6 10 16 อายุ(ป) 1 1.5 2 2.5 3 3.1 จงเขียนแผนภาพการกระจายของขอมูลชุดนี้ 3.2 จงหาสมการเอกซโพเนนเชียลที่ประมาณน้ําหนักจากอายุของสัตวชนิดนี้ 3.3 ถาสัตวชนิดนีตัวหนึ่งมีอายุ 4 ป จงประมาณน้ําหนักของสัตวตวนี้ ้ ั (ตอบเปนทศนิยม 4 ตําแหนง) 21
  • 23.
    คูมือสื่อการสอนวิชาคณิตศาสตร โดยความรวมมือระหวาง สํานักงานคณะกรรมการการศึกษาขั้นพื้นฐาน และ คณะวิทยาศาสตร จุฬาลงกรณมหาวิทยาลัย 4. กําหนดใหยอดขายของพนักงานขายประกัน ( y : หนวยเปนหมื่นบาท) ในบริษัทประกันแหงหนึ่งกับ ประสบการณขาย( x : หนวยเปนป) มีความสัมพันธที่มีกราฟเปนเสนตรง เก็บขอมูลของพนักงาน 10 คน จากบริษัทแหงนี้ ไดขอมูลดังนี้ 10 10 10 10 ∑ xi = 30, i =1 ∑ yi = 43, i =1 ∑ xi yi = 143.5, i =1 ∑ x = 104.5 i =1 2 i 4.1 ถาพนักงานคนหนึ่งมีประสบการณขาย 6 ป จงประมาณยอดขายประกันของพนักงานคนนี้ 4.2 ถาหากพนักงานมีประสบการณขายเพิ่มขึน 1 ป จงประมาณยอดขายประกันทีเ่ พิ่มขึ้น ้ 5. ถาความสัมพันธเชิงฟงกชันระหวางรายได ( x : หนวยเปนบาท) และรายจาย( y : หนวยเปนบาท) คือ y = 0.6 x + b ˆ โดยใชความสัมพันธน้ี ปรากฏวานายมัธยัสถซึ่งมีรายไดเดือนละ 20,000 บาท จะมีรายจายประมาณ 13,500 บาท จงประมาณรายจายของนายประหยัดถาเขามีรายไดเดือนละ 25,000 บาท 22
  • 24.
  • 25.
    คูมือสื่อการสอนวิชาคณิตศาสตร โดยความรวมมือระหวาง สํานักงานคณะกรรมการการศึกษาขั้นพื้นฐาน และ คณะวิทยาศาสตร จุฬาลงกรณมหาวิทยาลัย สรุปสาระสําคัญประจําตอน ในสื่อการสอนเรื่องสถิติและการวิเคราะหขอมูล ตอนที่ 11 เราไดศึกษาเรื่องความสัมพันธเชิงฟงกชัน ของขอมูล 2 ตัวแปร โดยมีวัตถุประสงคหลัก คือ ใชตวแปรหนึ่งซึ่งเรียกวาตัวแปรอิสระไปประมาณคาอีกตัวแปร ั หนึ่งซึ่งเรียกวาตัวแปรตาม โดยสามารถสรุปคราว ๆ ไดดังนี้ 1. ถาตองการประมาณคาของตัวแปรใดตองใหตวแปรนั้นเปนตัวแปรตามและตัวแปรอีกตัวหนึ่งเปน ั ตัวแปรอิสระ 2. นําขอมูลที่มีมาเขียนแผนภาพการกระจายเพื่อดูแนวโนมความสัมพันธ โดยความสัมพันธซ่งเราศึกษา ึ ในสื่อการสอนนี้สามารถแบงไดเปน 2 ประเภทใหญ ๆ คือ 1. ความสัมพันธเชิงฟงกชันที่กราฟเปนเสนตรง 2. ความสัมพันธเชิงฟงกชันที่กราฟไมเปนเสนตรง 2.1 กราฟเปนพาราโบลา 2.2 กราฟเปนเอกซโพเนนเชียล 3. หาสมการความสัมพันธโดยวิธีกําลังสองนอยสุด 4. เมื่อกําหนดคาของตัวแปรอิสระสามารถประมาณคาตัวแปรตามไดจากสมการความสัมพันธที่ไดใน ขอ 3 24
  • 26.
    คูมือสื่อการสอนวิชาคณิตศาสตร โดยความรวมมือระหวาง สํานักงานคณะกรรมการการศึกษาขั้นพื้นฐาน และ คณะวิทยาศาสตร จุฬาลงกรณมหาวิทยาลัย เอกสารอางอิง สงเสริมการสอนวิทยาศาสตรและเทคโนโลยี, สถาบัน (2553) หนังสือเรียนสาระการเรียนรูเพิ่มเติม คณิตศาสตร เลม 1 กลุมสาระการเรียนรูคณิตศาสตร ชั้นมัธยมศึกษาปที่ 6. พิมพครั้งที่ 7. กรุงเทพมหานคร : โรงพิมพคุรุสภาลาดพราว 25
  • 27.
  • 28.
    คูมือสื่อการสอนวิชาคณิตศาสตร โดยความรวมมือระหวาง สํานักงานคณะกรรมการการศึกษาขั้นพื้นฐาน และ คณะวิทยาศาสตร จุฬาลงกรณมหาวิทยาลัย เฉลยแบบฝกหัด เรื่อง ความสัมพันธเชิงฟงกชันระหวางขอมูล 1. 1.1 รายได(แสนบาท) รายได(ลานบาท) 1.2 y = 2.12 x − 0.98 ˆ เมื่อ x แทนงบโฆษณา(หนวยเปนแสนบาท) และ y แทนรายได(หนวยเปนลานบาท) 1.3 20, 220, 000 บาท 2. 2.1 y x 2.2 y = −0.5 x 2 − 0.1x + 2.7 ˆ 2.3 0.5 27
  • 29.
    คูมือสื่อการสอนวิชาคณิตศาสตร โดยความรวมมือระหวาง สํานักงานคณะกรรมการการศึกษาขั้นพื้นฐาน และ คณะวิทยาศาสตร จุฬาลงกรณมหาวิทยาลัย 3. 3.1 น้ําหนัก(กิโลกรัม) อายุ(ป) 3.2 log y = 0.0715 + 0.3704 x , y = 100.0715+ 0.3704 x ˆ ˆ เมื่อ x แทนอายุ(หนวยเปนป) และ y แทนน้ําหนัก(หนวยเปนกิโลกรัม) 3.3 101.5531 กิโลกรัม, 35.7355 กิโลกรัม 4. 4.1 73, 000 บาท 4.2 13, 000 บาท 5. 16,500 บาท 28
  • 30.
    คูมือสื่อการสอนวิชาคณิตศาสตร โดยความรวมมือระหวาง สํานักงานคณะกรรมการการศึกษาขั้นพื้นฐาน และคณะวิทยาศาสตร จุฬาลงกรณมหาวิทยาลัย รายชื่อสื่อการสอนวิชาคณิตศาสตร จํานวน 92 ตอน 29
  • 31.
    คูมือสื่อการสอนวิชาคณิตศาสตร โดยความรวมมือระหวาง สํานักงานคณะกรรมการการศึกษาขั้นพื้นฐาน และ คณะวิทยาศาสตร จุฬาลงกรณมหาวิทยาลัย รายชื่อสื่อการสอนวิชาคณิตศาสตร จํานวน 92 ตอน เรื่อง ตอน เซต บทนํา เรื่อง เซต ความหมายของเซต เซตกําลังและการดําเนินการบนเซต เอกลักษณของการดําเนินการบนเซตและแผนภาพเวนน-ออยเลอร สื่อปฏิสัมพันธเรื่องแผนภาพเวนน-ออยเลอร การใหเหตุผลและตรรกศาสตร บทนํา เรื่อง การใหเหตุผลและตรรกศาสตร การใหเหตุผล ประพจนและการสมมูล สัจนิรันดรและการอางเหตุผล ประโยคเปดและวลีบงปริมาณ สื่อปฏิสัมพันธเรื่องหอคอยฮานอย สื่อปฏิสัมพันธเรื่องตารางคาความจริง จํานวนจริง บทนํา เรื่อง จํานวนจริง สมบัติของจํานวนจริง การแยกตัวประกอบ ทฤษฏีบทตัวประกอบ สมการพหุนาม อสมการ เทคนิคการแกอสมการ คาสัมบูรณ การแกอสมการคาสัมบูรณ กราฟคาสัมบูรณ สื่อปฏิสัมพันธเรื่องชวงบนเสนจํานวน สื่อปฏิสัมพันธเรื่องสมการและอสมการพหุนาม สื่อปฏิสัมพันธเรื่องกราฟคาสัมบูรณ ทฤษฎีจํานวนเบื้องตน บทนํา เรื่อง ทฤษฎีจํานวนเบื้องตน การหารลงตัวและจํานวนเฉพาะ ตัวหารรวมมากและตัวคูณรวมนอย ความสัมพันธและฟงกชัน บทนํา เรื่อง ความสัมพันธและฟงกชน ั ความสัมพันธ 30
  • 32.
    คูมือสื่อการสอนวิชาคณิตศาสตร โดยความรวมมือระหวาง สํานักงานคณะกรรมการการศึกษาขั้นพื้นฐาน และ คณะวิทยาศาสตร จุฬาลงกรณมหาวิทยาลัย เรื่อง ตอน ความสัมพันธและฟงกชัน โดเมนและเรนจ อินเวอรสของความสัมพันธและบทนิยามของฟงกชัน ฟงกชันเบื้องตน พีชคณิตของฟงกชน ั อินเวอรสของฟงกชันและฟงกชันอินเวอรส ฟงกชันประกอบ ฟงกชันชี้กําลังและฟงกชันลอการิทึม บทนํา เรื่อง ฟงกชันชี้กําลังและฟงกชนลอการิทม ั ึ เลขยกกําลัง ฟงกชันชี้กําลังและฟงกชันลอการิทึม ลอการิทึม อสมการเลขชี้กําลัง อสมการลอการิทึม ตรีโกณมิติ บทนํา เรื่อง ตรีโกณมิติ อัตราสวนตรีโกณมิติ เอกลักษณของอัตราสวนตรีโกณมิติ และวงกลมหนึ่งหนวย ฟงกชันตรีโกณมิติ 1 ฟงกชันตรีโกณมิติ 2 ฟงกชันตรีโกณมิติ 3 กฎของไซนและโคไซน กราฟของฟงกชันตรีโกณมิติ ฟงกชันตรีโกณมิติผกผัน สื่อปฏิสัมพันธเรื่องมุมบนวงกลมหนึ่งหนวย สื่อปฏิสัมพันธเรื่องกราฟของฟงกชันตรีโกณมิติ สื่อปฏิสัมพันธเรื่องกฎของไซนและกฎของโคไซน กําหนดการเชิงเสน บทนํา เรื่อง กําหนดการเชิงเสน การสรางแบบจําลองทางคณิตศาสตร การหาคาสุดขีด ลําดับและอนุกรม บทนํา เรื่อง ลําดับและอนุกรม ลําดับ การประยุกตลําดับเลขคณิตและเรขาคณิต ลิมิตของลําดับ ผลบวกยอย อนุกรม ทฤษฎีบทการลูเขาของอนุกรม 31
  • 33.
    คูมือสื่อการสอนวิชาคณิตศาสตร โดยความรวมมือระหวาง สํานักงานคณะกรรมการการศึกษาขั้นพื้นฐาน และ คณะวิทยาศาสตร จุฬาลงกรณมหาวิทยาลัย เรื่อง ตอน การนับและความนาจะเปน บทนํา เรื่อง การนับและความนาจะเปน . การนับเบื้องตน การเรียงสับเปลี่ยน การจัดหมู ทฤษฎีบททวินาม การทดลองสุม ความนาจะเปน 1 ความนาจะเปน 2 สถิติและการวิเคราะหขอมูล บทนํา เรื่อง สถิติและการวิเคราะหขอมูล บทนํา เนื้อหา แนวโนมเขาสูสวนกลาง 1 แนวโนมเขาสูสวนกลาง 2 แนวโนมเขาสูสวนกลาง 3 การกระจายของขอมูล การกระจายสัมบูรณ 1 การกระจายสัมบูรณ 2 การกระจายสัมบูรณ 3 การกระจายสัมพัทธ คะแนนมาตรฐาน ความสัมพันธระหวางขอมูล 1 ความสัมพันธระหวางขอมูล 2 โปรแกรมการคํานวณทางสถิติ 1 โปรแกรมการคํานวณทางสถิติ 2 โครงงานคณิตศาสตร การลงทุน SET50 โดยวิธีการลงทุนแบบถัวเฉลี่ย ปญหาการวางตัวเบี้ยบนตารางจัตุรัส การถอดรากที่สาม เสนตรงลอมเสนโคง กระเบื้องที่ยืดหดได 32