Upload
-
View
8.032
Download
12
Embed Size (px)
Citation preview
คมอประกอบสอการสอน วชาคณตศาสตร
เรอง เซต
ตอน สอปฏสมพนธ เรอง แผนภาพเวนน-ออยเลอร
โดย
รองศาสตราจารย ยวรย พนธกลา
สอการสอนชดน เปนความรวมมอระหวาง คณะวทยาศาสตร จฬาลงกรณมหาวทยาลย กบ
ส านกงานคณะกรรมการการศกษาขนพนฐาน (สพฐ.) กระทรวงศกษาธการ
คมอสอการสอนวชาคณตศาสตร โดยความรวมมอระหวาง ส านกงานคณะกรรมการการศกษาขนพนฐาน และ คณะวทยาศาสตร จฬาลงกรณมหาวทยาลย
1
สอการสอน เรอง เซต สอการสอน เรอง เซต มจ านวนตอนทงหมดรวม 7 ตอน ซงประกอบดวย
1. บทน า เรอง เซต 2. เนอหาตอนท 1 ความหมายของเซต
- ความหมายของเซต - การเขยนเซต - เซตจ ากดและเซตอนนต
3. เนอหาตอนท 2 เซตก าลงและการด าเนนการบนเซต - แผนภาพเวนน-ออยเลอร - สบเซตและเซตก าลง - การเทากนของเซต - การด าเนนการบนเซต
4. เนอหาตอนท 3 เอกลกษณของการด าเนนการบนเซตและแผนภาพเวนน-ออยเลอร - เอกลกษณของการด าเนนการบนเซต - การหาจ านวนสมาชกของเซตและการแกปญหาโดยใชแผนภาพเวนน- ออยเลอร
5. แบบฝกหด (พนฐาน) 6. แบบฝกหด (ขนสง) 7. สอปฏสมพนธ เรอง แผนภาพเวนน-ออยเลอร
คณะผจดท าหวงเปนอยางยงวา สอการสอนชดนจะเปนประโยชนตอการเรยนการสอนส าหรบคร และนกเรยนทกโรงเรยนทใชสอชดนรวมกบการเรยนการสอนวชาคณตศาสตร เรอง เซต นอกจากนหากทานสนใจสอการสอนวชาคณตศาสตรในเรองอนๆทคณะผจดท าไดด าเนนการไปแลว ทานสามารถดชอเรอง และชอตอนไดจากรายชอสอการสอนวชาคณตศาสตรทงหมดในตอนทายของคมอฉบบน
คมอสอการสอนวชาคณตศาสตร โดยความรวมมอระหวาง ส านกงานคณะกรรมการการศกษาขนพนฐาน และ คณะวทยาศาสตร จฬาลงกรณมหาวทยาลย
2
เรอง เซต (สอปฏสมพนธ เรอง แผนภาพเวนน-ออยเลอร) หมวด สอปฏสมพนธ ตอนท 1 (1/1) หวขอยอย 1. ประวตของแผนภาพเวนน-ออยเลอร 2. สมาชกของเซตและสบเซต 3. การด าเนนการของเซต 4. เอกลกษณทส าคญ 5. จ านวนสมาชกของเซตจ ากด 6. แบบฝกหด จดประสงคการเรยนร เพอใหผเรยนไดใชสอปฏสมพนธในการศกษา เรอง เซต ดงน
1. รจกประวตของแผนภาพเวนน-ออยเลอร 2. ใชแผนภาพเวนน-ออยเลอร สรางความเขาใจในมโนทศนเรองตางๆเกยวกบเซต ไดแก 2.1 สมาชกของเซตและสบเซต 2.2 การด าเนนการของเซต 2.3 เอกลกษณของการด าเนนการของเซต 2.4 จ านวนสมาชกของเซตจ ากด
ผลการเรยนรทคาดหวง
ผเรยนสามารถใชแผนภาพเวนน-ออยเลอร จากสอปฏสมพนธเพอ 1. ท าความเขาใจเกยวกบสมาชกของเซตและสบเซต 2. อธบายการด าเนนการของเซต ไดแก ยเนยน อนเตอรเซกชน ผลตาง และคอมพลเมนต
พรอมทงหาบรเวณของการด าเนนการของเซตได 3. ตรวจสอบเอกลกษณของการด าเนนการของเซตได 4. หาจ านวนสมาชกของเซตจ ากดได 5. แกโจทยปญหาเกยวกบจ านวนสมาชกของเซตจ ากดได
คมอสอการสอนวชาคณตศาสตร โดยความรวมมอระหวาง ส านกงานคณะกรรมการการศกษาขนพนฐาน และ คณะวทยาศาสตร จฬาลงกรณมหาวทยาลย
3
เนอหาในสอการสอน สอปฏสมพนธ เรอง แผนภาพเวนน-ออยเลอร
การใชโปรแกรม The Geometer’s Sketchpad ประวตของแผนภาพเวนน-ออยเลอร สมาชกของเซตและสบเซต การด าเนนการของเซต เอกลกษณทส าคญ จ านวนสมาชกของเซตจ ากด แบบฝกหด
คมอสอการสอนวชาคณตศาสตร โดยความรวมมอระหวาง ส านกงานคณะกรรมการการศกษาขนพนฐาน และ คณะวทยาศาสตร จฬาลงกรณมหาวทยาลย
4
การใชโปรแกรม The Geometer’s Sketchpad
คมอสอการสอนวชาคณตศาสตร โดยความรวมมอระหวาง ส านกงานคณะกรรมการการศกษาขนพนฐาน และ คณะวทยาศาสตร จฬาลงกรณมหาวทยาลย
5
การใชโปรแกรม The Geometer’s Sketchpad สอการสอนชดนพฒนาดวยโปรแกรม The Geometer’s Sketchpad คอซอฟตแวรส ารวจเชง
คณตศาสตร เรขาคณตพลวต รน 4.06 ภาษาไทย ผใชโปรแกรมจะเรยกใชโปรแกรมไดจากเมนค าสง เมอคลกเลอกโปรแกรม หรอ ดบเบลคลก บนเดสกทอป
จะปรากฏหนาตางดงรปท 1
ใหคลกทปม เพอเขาสการใชงานโปรแกรม จะปรากฏหนาตางดงรปท 2 จากรปท 2 จะกลาวถงเครองมอทใชส าหรบการท างานกบโปรแกรมน คอเมนแฟม และ
กลองเครองมอ เมนแฟม ใชท างานเกยวกบแฟมขอมล ในการใชงานสอชดนใชเพยงการเปด/ปด
แฟมขอมล
กลองเครองมอ แบงเครองมอออกเปนหกประเภท ใน
ทนจะใชเฉพาะเครองมอลกศร ส าหรบเลอกหรอเคลอนยาย (หรอลาก) ออบเจกต
ในโปรแกรม ผใชโปรแกรมนจะตองเลอกเครองมอลกศร นในการท างานตลอดทงโปรแกรม
รปท 1. หนาตางแรกของโปรแกรม The Geometer’s Sketchpad
คมอสอการสอนวชาคณตศาสตร โดยความรวมมอระหวาง ส านกงานคณะกรรมการการศกษาขนพนฐาน และ คณะวทยาศาสตร จฬาลงกรณมหาวทยาลย
6
รปท 3. หนาตางเลอกแฟมขอมลทตองการ
o การเปด/ปด แฟมขอมล
ถาตองการเรยกโปรแกรมแฟมขอมลขนมาใชงาน ใหคลกทเมน เลอกค าสง จะ
ปรากฏหนาตางดงรปท 3 ใหเลอกแฟมขอมลทตองการ โดยแฟมขอมลทพฒนาจากโปรแกรม
The Geometer’s Sketchpad จะมนามสกลเปน gsp เลอกแฟมขอมลทตองการ แลวคลกท
แลวจะปรากฏหนาตางของโปรแกรมแฟมขอมลทไดเลอกไวดงรปท 5
ถาตองการปดแฟมขอมล ใหคลกทเมน เลอกค าสง จะปรากฏหนาตางดงรปท 4 คอโปรแกรม The Geometer’s Sketchpad จะถามวา
รายการเมน กลองเครองมอ
รปท 2. หนาตางหลกของโปรแกรม The Geometer’s Sketchpad
คมอสอการสอนวชาคณตศาสตร โดยความรวมมอระหวาง ส านกงานคณะกรรมการการศกษาขนพนฐาน และ คณะวทยาศาสตร จฬาลงกรณมหาวทยาลย
7
ตองการบนทกการเปลยนแปลงของแฟมขอมลหรอไม ในทนไมแนะน าใหบนทกแฟมขอมล เพราะอาจท าใหโปรแกรมทพฒนาไวมขอผดพลาดได ใหเลอกคลกทปม
เพอจะไดไมมการเปลยนแปลงโปรแกรมทพฒนาไว
เมอเรยกโปรแกรม “สอปฏสมพนธเรอง แผนภาพเวนน-ออยเลอร” จะปรากฏหนาตางสองหนาตางนสลบกน
รปท 5. หนาตางแรกของโปรแกรม
จากหนาตางนจะสงเกตไดวาทดานลางของหนาตางมรายการเมนค าสงสองระดบ ดงรป
รปท 6. ดานลางหนาตางแรกของโปรแกรม
ระดบแรก
ระดบทสอง
รปท 4. หนาตางเมอเรยกค าสงปดแฟมขอมล
คมอสอการสอนวชาคณตศาสตร โดยความรวมมอระหวาง ส านกงานคณะกรรมการการศกษาขนพนฐาน และ คณะวทยาศาสตร จฬาลงกรณมหาวทยาลย
8
ระดบแรกอยดานลางตดกบหนาตางทเลอกไว คอรายการเมน ดงน
ส าหรบเลอกก าหนดต าแหนงของหนาตางภายในหนาจอของเรา การท างานของปมตางๆ
เลอนหนาตางไปมมบนซายของจอภาพ ดภาพการเคลอนไหวของหนานน
เรยกหนาสารบญขนมาแสดงบนหนาตางจอภาพ เรยกหนาสดทายของหวขอขนมาแสดงบนหนาตาง
เลอนหนาตางสอไปกลางหนาตาง ระดบทสองอยดานลางตดกบหนาตางของโปรแกรม ดงน
ส าหรบแสดงรายชอหนาตางในโปรแกรม เพอใหผใชเลอก/เปลยนการท างานไปยงหนาตางนนๆ ไดเลย เปรยบเสมอนเปนเมนลดส าหรบเลอกดหวขอ/หนาตางทตองการ การท างานของปมตางๆ
เลอนไปหนาแรกของหวขอนน เรยกหนาสารบญขนมาแสดงบนจอภาพ
แถบตอมาเปนรายการหวขอยอยในหวขอ “ประวตของแผนภาพเวนน-ออยเลอร” เชน
ผใชสามารถคลกทแถบนเพอเลอนไปทหนานนๆ ไดทนท
แถบเลอนหนาตาง ใชส าหรบเลอนเพอเลอกดรายการหวขอยอยดานลาง แถบเลอน ใชส าหรบเลอนดขอมลในหนาตางไปทางดานซาย/ขวา หรอ
ถาอยในแนวตงกใชส าหรบเลอนขอมลในหนาตางขน/ลง
คมอสอการสอนวชาคณตศาสตร โดยความรวมมอระหวาง ส านกงานคณะกรรมการการศกษาขนพนฐาน และ คณะวทยาศาสตร จฬาลงกรณมหาวทยาลย
9
การเรมตนใชงานสอปฏสมพนธ เรอง แผนภาพเวนน-ออยเลอร ผใชตองคลกท เพอเปลยนการท างานไปทหนาสารบญ หนาตางสารบญจะแสดงดงน
ผใชสามารถเลอกโปรแกรมสอปฏสมพนธ เรอง แผนภาพเวนน-ออยเลอร จากหนาตางสารบญทแสดงรายการบทเรยน ซงแบงออกเปน 6 หวขอ คอ
1. ประวตของแผนภาพเวนน-ออยเลอร 2. สมาชกของเซตและสบเซต 3. การด าเนนการของเซต 4. เอกลกษณทส าคญ 5. จ านวนสมาชกของเซตจ ากด 6. แบบฝกหด
ขอสงเกต ผใชจะตองคลกเลอกหวขอทลอมรอบดวยกรอบสเหลยม เพอเขาดรายละเอยดของหวขอนนได ในกรณทผใชตองการเปลยนหวขอใหม ผใชตองออกจากหวขอเดมกอน แลวเลอกแฟมขอมลทตองการใหม จากนนใหเขาสหนาตางสารบญของแฟมขอมลทเลอกใหม
คมอสอการสอนวชาคณตศาสตร โดยความรวมมอระหวาง ส านกงานคณะกรรมการการศกษาขนพนฐาน และ คณะวทยาศาสตร จฬาลงกรณมหาวทยาลย
10
1. ประวตของแผนภาพเวนน-ออยเลอร
คมอสอการสอนวชาคณตศาสตร โดยความรวมมอระหวาง ส านกงานคณะกรรมการการศกษาขนพนฐาน และ คณะวทยาศาสตร จฬาลงกรณมหาวทยาลย
11
1. ประวตของแผนภาพเวนน-ออยเลอร
ในหวขอนจะกลาวถงประวตของแผนภาพเวนน-ออยเลอรพอสงเขป กลาวคอ แผนภาพเวนน-ออยเลอร (Venn-Euler diagram) ถกคดคนโดยนกคณตศาสตร 2 คน คอ เลออนฮารด ออยเลอร (Leonhard Euler) และ จอหน เวนน (John Venn) โดยท เลออนฮารด ออยเลอร นกคณตศาสตรชาวสวตเซอรแลนด ไดคดคนการใชวงกลมแทนเซต และความสมพนธระหวางเซต สวน จอหน เวนน นกคณตศาสตรชาวองกฤษ ไดพฒนาแผนภาพโดยน าไปใชเพอแสดงความสมพนธระหวางเซต ซงเปนประโยชนตอการอธบายพนฐานของเซต เราจงกลาวไดวา แผนภาพเวนน-ออยเลอร เปนแผนภาพทเขยนแทนเซตโดยมงหวงใหความคดในเรอง เซต ชดเจนยงขน และยงสามารถน าไปใชประโยชนในการพสจนเอกลกษณเกยวกบการด าเนนการของเซต รวมทงการหาจ านวนสมาชกของเซตจ ากดดวย ซงผเรยนจะไดฝกฝนเรองตางๆทกลาวมานในหวขอตอไป ส าหรบประวตของแผนภาพเวนน-ออยเลอร ผเรยนสามารถเขาชมสอไดโดยคลกท
ทหนาตางสารบญ ซงจะปรากฏหนาจอจ านวน 3 หนาตามล าดบ ดงน
1.1 ประวตของแผนภาพเวนน-ออยเลอร
ถาตองการดหนาถดไปใหคลกท ซงจะปรากฏหนาจออก 2 หนาตามล าดบ คอ
คมอสอการสอนวชาคณตศาสตร โดยความรวมมอระหวาง ส านกงานคณะกรรมการการศกษาขนพนฐาน และ คณะวทยาศาสตร จฬาลงกรณมหาวทยาลย
12
1.2 แผนภาพเวนน-ออยเลอร
1.3 ผคดคน
คมอสอการสอนวชาคณตศาสตร โดยความรวมมอระหวาง ส านกงานคณะกรรมการการศกษาขนพนฐาน และ คณะวทยาศาสตร จฬาลงกรณมหาวทยาลย
13
2. สมาชกของเซตและสบเซต
คมอสอการสอนวชาคณตศาสตร โดยความรวมมอระหวาง ส านกงานคณะกรรมการการศกษาขนพนฐาน และ คณะวทยาศาสตร จฬาลงกรณมหาวทยาลย
14
2. สมาชกของเซตและสบเซต ในหวขอนผเรยนจะไดใชแผนภาพเวนน-ออยเลอร เพอศกษาเรองตอไปน 2.1 สมบตของเซต 2.2 สบเซต การเขาศกษาในหวขอน ผเรยนตองเลอกแฟมขอมลเรอง สมาชกของเซตและสบเซตกอน แลวเขาสหนาตางสารบญของแฟมขอมลน ซงหนาจอจะแสดงดงน
เมอคลกท จะปรากฏหนาจอจ านวน 2 หนา ตามล าดบดงน
รปท 2.1 รปท 2.2 ตอไปจะพจารณาการใชงานแผนภาพเวนน-ออยเลอรทงสองทปรากฏขางตน
คมอสอการสอนวชาคณตศาสตร โดยความรวมมอระหวาง ส านกงานคณะกรรมการการศกษาขนพนฐาน และ คณะวทยาศาสตร จฬาลงกรณมหาวทยาลย
15
2.1 สมาชกของเซต บทนยาม ส าหรบเซต A ใดๆ เราจะแทน “จ านวนสมาชกในเซต A ” ดวยสญลกษณ n A ก าหนดใหเอกภพสมพทธ 0,1,2,3,4,5,6,7,8,9 และ A เราจะใชแผนภาพเวนน-ออยเลอร เพอแสดงสมบตทส าคญบางประการของเซต ซงไดแก
A A A A และ 'n n A n A จากรปท 2.1 เราจะแทน ดวยสเหลยมผนผา และแทนเซต A ดวยวงกลมทอยภายในสเหลยมผนผา จะเหนวาภายในกรอบสเหลยมผนผาจะมตวเลขทงหมด 10 ตว นนคอ มจ านวนสมาชกเทากบ 10 ซงจะบอกจ านวนสมาชกของ ไวทางดานขวา คอ 10n และคานจะไมมการเปลยนแปลง ผเรยนสามารถเลอกสมาชกของ A โดยการดงตวเลขทตองการ เขาไปไวในวงกลมทแทน A และดงตวเลขทไมตองการใหอยใน A ออกมาจากวงกลม เชน ตองการให
2,4,6,8A ผเรยนกดงตวเลข 2,4,6 และ8 เขาไปไวในวงกลม สวนตวเลขอนๆกดงออกมานอกวงกลม นนหมายความวา สมาชกทอยใน แตไมอยใน A คอ 0,1,3,5,7 และ9 จะไดวา 0,1,3,5,7,9A ซงหนาจอจะปรากฏดงน
คมอสอการสอนวชาคณตศาสตร โดยความรวมมอระหวาง ส านกงานคณะกรรมการการศกษาขนพนฐาน และ คณะวทยาศาสตร จฬาลงกรณมหาวทยาลย
16
ถาผเรยนตองการใหสมาชกของ A เปลยนเปนตวเลขใดกสามารถด าเนนการไดในท านองเดยวกบทท ามาขางตน ทงนเมอมการเปลยนสมาชกของ A ในวงกลมผเรยนจะพบการเปลยนแปลงขอมลทางขวามอของหนาตางนตามไปดวยซงไดแก การเปลยนแปลงของ A , A , n A และ n A แตสมบตทเปนจรงเสมอในทกกรณของการเลอกสมาชกในเซต A กคอ
A A
A A
และ ' 10n A n A n
คมอสอการสอนวชาคณตศาสตร โดยความรวมมอระหวาง ส านกงานคณะกรรมการการศกษาขนพนฐาน และ คณะวทยาศาสตร จฬาลงกรณมหาวทยาลย
17
2.2 สบเซต ก าหนด A และ B เปนเซตใดๆ เราทราบวา
A เปนสบเซตของ B กตอเมอ สมาชกทกตวของ A เปนสมาชกของ B เขยนแทน A เปนสบเซตของ B ดวย A B
A ไมเปนสบเซตของ B ถามสมาชกอยางนอยหนงตวของ A ทไมเปนสมาชกของ B เขยนแทน A ไมเปนสบเซตของ B ดวย A B ในเรองนเราจะใชแผนภาพเวนน-ออยเลอร เพอแสดงใหเหนภาพทชดเจนของการเปนสบเซต และ
การไมเปนสบเซตของเซต A และ B จากรปท 2.2 ดงน
รปท 2.2
ผเรยนสามารถปรบต าแหนงของ A และ B ไดโดยการดงทวงกลม A หรอดงทวงกลม B และสามารถปรบขนาดของ A และ B จากปมทางดานขวามอของหนาตางน ซงความสมพนธการเปนสบเซตของ A และ B ผเรยนสามารถปรบแผนภาพได 3 ลกษณะ ดงน กรณ A B แต B A : กรณนผเรยนตองปรบขนาดของวงกลม A ใหเลกกวาวงกลม B และตองอยภายในวงกลม B ซงแผนภาพจะปรากฏดงน
คมอสอการสอนวชาคณตศาสตร โดยความรวมมอระหวาง ส านกงานคณะกรรมการการศกษาขนพนฐาน และ คณะวทยาศาสตร จฬาลงกรณมหาวทยาลย
18
กรณ B A แต A B : กรณนผเรยนตองปรบขนาดของวงกลม B ใหเลกกวาวงกลม A และตองอยภายในวงกลม A ซงแผนภาพจะปรากฏดงน
กรณ A B และ B A : กรณนหมายความวา A B ผเรยนตองดงและปรบขนาดวงกลม A และวงกลม B ใหทบกนพอด ซงแผนภาพจะปรากฏดงน
คมอสอการสอนวชาคณตศาสตร โดยความรวมมอระหวาง ส านกงานคณะกรรมการการศกษาขนพนฐาน และ คณะวทยาศาสตร จฬาลงกรณมหาวทยาลย
19
ส าหรบความสมพนธการไมเปนสบเซตของ A และ B ผเรยนสามารถปรบแผนภาพได 2 ลกษณะซงจะปรากฏดงน กรณ A B
กรณ A B
คมอสอการสอนวชาคณตศาสตร โดยความรวมมอระหวาง ส านกงานคณะกรรมการการศกษาขนพนฐาน และ คณะวทยาศาสตร จฬาลงกรณมหาวทยาลย
20
3. การด าเนนการของเซต
คมอสอการสอนวชาคณตศาสตร โดยความรวมมอระหวาง ส านกงานคณะกรรมการการศกษาขนพนฐาน และ คณะวทยาศาสตร จฬาลงกรณมหาวทยาลย
21
3. การด าเนนการของเซต
ในหวขอนผเรยนจะไดใชแผนภาพเวนน-ออยเลอร เพอศกษาเรองตอไปน 3.1 อนเตอรเซกชน 3.2 ยเนยน 3.3 คอมพลเมนต 3.4 ผลตางระหวางเซต 3.5 สมาชกของผลการด าเนนการของเซต 3.6 การด าเนนการทซบซอนขน การเขาศกษาในหวขอน ผเรยนตองเลอกแฟมขอมลเรอง การด าเนนการของเซต กอนแลวเขาสหนาตางสารบญของแฟมขอมลน ซงหนาจอจะแสดงดงน
เมอคลกท จะปรากฏหนาจอจ านวน 6 หนาตอเนองกน ซงเราจะพจารณาการใชงานแผนภาพเวนน-ออยเลอร ทง 6 หนาตาง แยกตามเรองทง 6 คอ 3.1-3.6 ทงนในแตละหนาตางผเรยนสามารถปรบต าแหนงและขนาดของวงกลมทแทนเซตไดเชนเดยวกบหวขอ 2.2 ส าหรบการเลอกจ านวนเซต และการเลอกการด าเนนการของเซต ผเรยนสามารถท าไดโดยคลกคางทต าแหนงเดมแลว
ลากไปยงทใหม เชน ถาจะเปลยนจาก 3 เซต ไปเปน 2 เซต ใหคลกคางท แลวลากไปท
หรอ ถาจะเปลยนการด า เนนการของเซตจาก A B ไปเปน A C ใหคลกคางท
แลวลากไปท เปนตน
คมอสอการสอนวชาคณตศาสตร โดยความรวมมอระหวาง ส านกงานคณะกรรมการการศกษาขนพนฐาน และ คณะวทยาศาสตร จฬาลงกรณมหาวทยาลย
22
3.1 อนเตอรเซกชน ก าหนด A , B และ C เปนเซตใดๆ เราทราบวา
อนเตอรเซกชนของ A และ B คอ เซตทประกอบดวยสมาชกซงเปนสมาชกของทง A และ B อนเตอรเซกชนของ A และ B เขยนแทนดวย A B
อนเตอรเซกชนของ A , B และ C คอ เซตทประกอบดวยสมาชกซงเปนสมาชกของทง A , B และ C อนเตอรเซกชนของ A , B และ C เขยนแทนดวย A B C
ในเรองนเราจะใชแผนภาพเวนน-ออยเลอร มาชวยในการพจารณาหาบรเวณทแทนอนเตอรเซกชนของเซต 2 เซต หรอ 3 เซต โดยการแรเงาบรเวณอนเตอรเซกชนของเซตทก าหนดใหดงน
รปท 3.1
จากรปท 3.1 จะเหนบรเวณทแทน A B แตถาตองหาบรเวณทเกดจากการอนเตอรเซกชนของเซตอนๆ กสามารถเลอกดไดโดยการเลอนแถบสเหลยมไปท A C หรอ B C หรอ A B C ตวอยาง ก าหนดให A , B และ C เปนเซตใดๆโดยท A B และ A C จงใชแผนภาพเวนน-ออยเลอร เพอหาบรเวณทแทน A B C วธท า โดยอาศยความรในเรองเซตจะไดวา A B A ดงนน A B C A C ในทนเราจะอาศยแผนภาพเวนน-ออยเลอร เพอหาบรเวณทแทน A B C โดยจากรปท 3.1 ปรบต าแหนง และขนาดของวงกลม A , B และ C ใหสอดคลองกบเงอนไข และเปลยนอนเตอรเซกชนของเซตไปอยท A B C จะไดบรเวณทตองการ ดงน
คมอสอการสอนวชาคณตศาสตร โดยความรวมมอระหวาง ส านกงานคณะกรรมการการศกษาขนพนฐาน และ คณะวทยาศาสตร จฬาลงกรณมหาวทยาลย
23
และเพอแสดงใหเหนวาจากขอก าหนดของตวอยางนจะไดวา A B C A C ขอใหผเรยนปรบอนเตอรเซกชนของเซตไปอยท A C จะปรากฏบรเวณทแทน A C ดงแผนภาพตอไปน
ซงจะพบวาบรเวณทแทน A B C จะเปนบรเวณเดยวกบบรเวณทแทน A C #
คมอสอการสอนวชาคณตศาสตร โดยความรวมมอระหวาง ส านกงานคณะกรรมการการศกษาขนพนฐาน และ คณะวทยาศาสตร จฬาลงกรณมหาวทยาลย
24
ผเรยนสามารถหาบรเวณทแทนอนเตอรเซกชนของเซตทมความสมพนธกนในลกษณะตางๆได โดยการปรบต าแหนงและขนาดของวงกลม A , B และ C และเลอกอนเตอรเซกชนของเซตทตองการดงตวอยางตอไปน 1. 2. 3. 4. 5. 6. จะเหนวา ขอ 4,5 และ 6 ไมมบรเวณทแทน A B C นนคอ A B C
คมอสอการสอนวชาคณตศาสตร โดยความรวมมอระหวาง ส านกงานคณะกรรมการการศกษาขนพนฐาน และ คณะวทยาศาสตร จฬาลงกรณมหาวทยาลย
25
3.2 ยเนยน ในเรองนเราจะใชแผนภาพเวนน-ออยเลอร มาชวยในการพจารณาหาบรเวณทแทนยเนยนของเซต 2 เซต หรอ 3 เซต โดยการแรเงาบรเวณยเนยนของเซตทก าหนดใหดงน
รปท 3.2
จากรปท 3.2 จะเหนบรเวณทแทน A B แตถาผเรยนตองการหาบรเวณทเกดจากการยเนยนของเซตอนๆ กสามารถเลอกดไดโดยการเลอนแถบสเหลยมไปท A C หรอ B C หรอ A B C นอกจากนผเรยนสามารถหาบรเวณทแทนยเนยนของเซตทมความสมพนธในลกษณะตางๆได โดยการปรบต าแหนงและขนาดของวงกลม และเลอกยเนยนของเซตทตองการดงตวอยางตอไปน กรณ 2 เซต
คมอสอการสอนวชาคณตศาสตร โดยความรวมมอระหวาง ส านกงานคณะกรรมการการศกษาขนพนฐาน และ คณะวทยาศาสตร จฬาลงกรณมหาวทยาลย
26
กรณ 3 เซต
คมอสอการสอนวชาคณตศาสตร โดยความรวมมอระหวาง ส านกงานคณะกรรมการการศกษาขนพนฐาน และ คณะวทยาศาสตร จฬาลงกรณมหาวทยาลย
27
ตวอยาง ก าหนดให A , B และ C เปนเซตใดๆ โดยท A B และ A C จงใชแผนภาพเวนน-ออยเลอร เพอหาบรเวณทแทน B C และ A B C วธท า จากรปท 3.2 ปรบต าแหนงและขนาดของวงกลม A , B และ C ใหสอดคลองกบเงอนไข และเปลยนยเนยนของเซตไปอยท B C และ A B C ตามล าดบ จะไดบรเวณทตองการตามล าดบ ดงน
ผเรยนจะพบวาบรเวณทแทน B C และ A B C คอบรเวณเดยวกน นนคอ B C = A B C # จากตวอยางทกลาวมาน ผเรยนสามารถอาศยความรในเรองเซต แสดงไดดงน เนองจาก A B จะไดวา A B B ดงนน A B C = B C
คมอสอการสอนวชาคณตศาสตร โดยความรวมมอระหวาง ส านกงานคณะกรรมการการศกษาขนพนฐาน และ คณะวทยาศาสตร จฬาลงกรณมหาวทยาลย
28
3.3 คอมพลเมนต ถา A เปนสบเซตของเอกภพสมพทธ เราทราบวา คอมพลเมนตของเซต A คอ เซตทประกอบดวยสมาชกซงเปนสมาชกของ แตไมเปนสมาชกของ A และเขยนแทนดวย A ในเรองนเราจะใชแผนภาพเวนน-ออยเลอร มาชวยในการพจารณาบรเวณทแทนเซต A และคอมพลเมนตของเซต A โดยการแรเงาตามล าดบดงน
ซงจะสอดคลองกบสมบตของเซตทไดกลาวไปแลวในหวขอ 2.1 คอ
A A และ A A
คมอสอการสอนวชาคณตศาสตร โดยความรวมมอระหวาง ส านกงานคณะกรรมการการศกษาขนพนฐาน และ คณะวทยาศาสตร จฬาลงกรณมหาวทยาลย
29
3.4 ผลตางระหวางเซต ก าหนด A และ B เปนเซตใดๆ เราทราบวา ผลตางระหวาง A และ B คอ เซตทประกอบดวยสมาชกของ A ซงไมเปนสมาชกของ B
ผลตางระหวาง A และ B เขยนแทนดวย A B ในเรองนเราจะใชแผนภาพเวนน-ออยเลอร มาชวยในการพจารณาบรเวณทแทนผลตางระหวางเซต
2 เซต โดยการแรเงาบรเวณผลตางของเซตทก าหนดให ดงน
รปท 3.4
ผเรยนสามารถปรบต าแหนงและขนาดของวงกลม และเลอกผลตางของเซตทมความสมพนธในลกษณะตางๆไดดงตวอยางตอไปน กรณ 2 เซต
A B A B
คมอสอการสอนวชาคณตศาสตร โดยความรวมมอระหวาง ส านกงานคณะกรรมการการศกษาขนพนฐาน และ คณะวทยาศาสตร จฬาลงกรณมหาวทยาลย
30
B A A B
(ไมมบรเวณทแทน A - B นนคอ A B ) กรณ 3 เซต
A B C A B C และ A C จากแผนภาพจะเหนวา ถา A B แลว A B ถา A B แลว A B A
คมอสอการสอนวชาคณตศาสตร โดยความรวมมอระหวาง ส านกงานคณะกรรมการการศกษาขนพนฐาน และ คณะวทยาศาสตร จฬาลงกรณมหาวทยาลย
31
3.5 สมาชกของผลการด าเนนการของเซต ในเรองนเราจะใชแผนภาพเวนน-ออยเลอร ทมสมาชกในเอกภพสมพทธเปนจ านวนจ ากด เพอพจารณาหาสมาชกของผลการด าเนนการของเซต กลาวคอ ก าหนดใหเอกภพสมพทธ 0,1,2,3,4,5,6,7,8,9 และ , ,A B C โดยทวงกลมทแทน A , B และ C อยในลกษณะทมสวนททบซอนกน ผเรยนสามารถเลอกสมาชกใน ไปไวในวงกลมไดตามต าแหนงทตองการ ซงอาจจะเปนต าแหนงทอยในสวนททบซอนหรอไมทบซอนกนกได เมอวางสมาชกในต าแหนงทตองการแลว ผเรยนจะพบการสรปขอมลของสมาชกของเซต , ,A B C และสมาชกของผลการด าเนนการของเซตปรากฏทางขวามอของหนาตางในเรองน ดงน
ในกรณทผเรยนเลอกการด าเนนการของเซตเปน หนาตางนจะมเพยงเซต A และ B ซงผเรยนสามารถเลอกสมาชกไดเหมอนเดม ดงตวอยางตอไปน
คมอสอการสอนวชาคณตศาสตร โดยความรวมมอระหวาง ส านกงานคณะกรรมการการศกษาขนพนฐาน และ คณะวทยาศาสตร จฬาลงกรณมหาวทยาลย
32
3.6 การด าเนนการทซบซอนขน จากการใชแผนภาพเวนน-ออยเลอร ชวยในการหาบรเวณทแทนการด าเนนการของเซต ไดแก อนเตอรเซกชน ยเนยน คอมพลเมนต และผลตางระหวางเซต ในหวขอ 3.1-3.4 มาแลวนน ในเรองนจะสรปการใชแผนภาพเวนน-ออยเลอร หาบรเวณทแทนการด าเนนการทง 4 อยางรวมไวดวยกน นอกจากนยงใชหาบรเวณทแทนการด าเนนการทซบซอนขน ดงน กรณเลอก 1 เซต : ผเรยนจะไดทบทวนเรองคอมพลเมนต โดยพจารณาบรเวณทแทนเซต A และ เซต A
ดงตวอยางตอไปน
บรเวณทแทน A กรณเลอก 2 เซต : ผเรยนจะไดทบทวนเรอง อนเตอรเซกชน ยเนยน และผลตางระหวางเซต โดยจะพจารณา บรเวณทแทน A , B , A B , A B , A B และ B A ดงตวอยางการหาบรเวณท แทน A B และ B A ตามล าดบตอไปน
คมอสอการสอนวชาคณตศาสตร โดยความรวมมอระหวาง ส านกงานคณะกรรมการการศกษาขนพนฐาน และ คณะวทยาศาสตร จฬาลงกรณมหาวทยาลย
33
กรณเลอก 3 เซต : ผเรยนสามารถเลอกการด าเนนการของเซตได 3 ชด ชดท 1 : ผเรยนจะไดทบทวนเรอง อเตอรเซกชน ยเนยน คอมพลเมนต และผลตางระหวางเซต ดง
ตวอยางการหาบรเวณทแทน A B C ดงน
ชดท 2 : ในชดนจะมการด าเนนการของเซตทซบซอนขน โดยมการกระท าของเซต 2 อยาง เชน
ผ เรยนสามารถหาบรเวณทแทน B A C ได โดยการคลกท ซงหนาจอจะปรากฏบรเวณทตองการ ดงน
คมอสอการสอนวชาคณตศาสตร โดยความรวมมอระหวาง ส านกงานคณะกรรมการการศกษาขนพนฐาน และ คณะวทยาศาสตร จฬาลงกรณมหาวทยาลย
34
ชดท 3 : ในชดนจะมการด าเนนการของเซตทซบซอนขนเพมเตมจากชดท 2 ดงตวอยางตอไปน
บรเวณทแทน A B C บรเวณทแทน A C B
บรเวณทแทน A B C บรเวณทแทน C B A
ผเรยนสามารถใชแผนภาพเวนน-ออยเลอร ในหวขอ 3.6 เพอทบทวนการหาบรเวณทแทนการด าเนนการของเซตไดจากงายไปถงบรเวณทซบซอนขน ตามทไดกลาวมาทงหมดน
คมอสอการสอนวชาคณตศาสตร โดยความรวมมอระหวาง ส านกงานคณะกรรมการการศกษาขนพนฐาน และ คณะวทยาศาสตร จฬาลงกรณมหาวทยาลย
35
4. เอกลกษณทส าคญ
คมอสอการสอนวชาคณตศาสตร โดยความรวมมอระหวาง ส านกงานคณะกรรมการการศกษาขนพนฐาน และ คณะวทยาศาสตร จฬาลงกรณมหาวทยาลย
36
4. เอกลกษณทส าคญ
ผเรยนไดเรยนรเอกลกษณของการด าเนนการของเซตมาแลวจากสอการสอน เรอ เซต (เนอหาตอนท 3) ส าหรบสอปฏสมพนธ เรอง แผนภาพเวนน-ออยเลอร ในหวขอน ผเรยนจะไดใชแผนภาพเวนน-ออยเลอร เพอแสดงแนวคดพรอมทงท าการตรวจสอบ และท าความเขาใจเกยวกบเอกลกษณทส าคญตอไปน 4.1 ผลตางระหวางเซต A B A B
4.2 คอมพลเมนตของอนเตอรเซกชน A B A B
4.3 คอมพลเมนตของยเนยน A B A B
4.4 การกระจายอนเตอรเซกชนกบยเนยน A B C A B A C 4.5 การกระจายยเนยนกบอนเตอรเซกชน A B C A B A C การเขาศกษาในหวขอน ผเรยนตองเลอกแฟมขอมล เรอง เอกลกษณทส าคญ แลวจงเขาสหนาตางสารบญของแฟมขอมลน ซงหนาจอจะแสดงดงน
เมอคลกท จะปรากฏหนาจอจ านวน 6 หนาตอเนองกน ซงจะแยกพจารณาทละหนาตางตามเรองทง 5 คอ 4.1-4.5 สวนหนาตางสดทายจะเปนการสรปเอกลกษณบางสวน ซงจะพจารณาตามล าดบดงตอไปน
คมอสอการสอนวชาคณตศาสตร โดยความรวมมอระหวาง ส านกงานคณะกรรมการการศกษาขนพนฐาน และ คณะวทยาศาสตร จฬาลงกรณมหาวทยาลย
37
4.1 ผลตางระหวางเซต 'A B A B
รปท 4.1.1 A B
จากคมอประกอบสอการสอน เรอ เซต (เนอหาตอนท 3) ไดพสจนเอกลกษณขอนไวแลว ดงน พสจน เนองจาก x A B กตอเมอ x A และ x B กตอเมอ x A และ x B กตอเมอ x A B ดงนน A B A B ในทนเราจะตรวจสอบเอกลกษณขอนโดยพจารณาจากแผนภาพเวนน-ออยเลอร ดงตอไปน จากรปท 4.1.1เราจะไดบรเวณทแทน A B ตอไปใหผเรยนปรบการด าเนนการของเซตไปอยท A B ซงจะไดแผนภาพแสดงบรเวณทแทน A B ดงน
รปท 4.1.2 A B
จากรปท 4.1.1 และ 4.1.2 จะไดวา บรเวณทแทน A B คอ บรเวณเดยวกบบรเวณทแทน A B
คมอสอการสอนวชาคณตศาสตร โดยความรวมมอระหวาง ส านกงานคณะกรรมการการศกษาขนพนฐาน และ คณะวทยาศาสตร จฬาลงกรณมหาวทยาลย
38
นอกจากนผเรยนอาจปรบแผนภาพโดยให A และ B มความสมพนธกนในลกษณะอนๆ เพอตรวจสอบเอกลกษณขอน เชน แผนภาพทปรากฏตอไปน
รปท 4.1.3 A B รปท 4.1.4 A B จากแผนภาพจะไดวา A B A B
รปท 4.1.5 B A รปท 4.1.6 B A จากแผนภาพจะไดวา A B A B ทงน การตรวจสอบการด าเนนการของเซต A และ B ใดๆ 2 การด าเนนการ วาเทากนหรอไม โดยการพจารณาแผนภาพเวนน-ออยเลอร นน เราจะใชแผนภาพเวนน-ออยเลอรทวงกลม A และวงกลม B มทงสวนททบซอนกนและไมทบซอนกนทกกรณทเปนไปได ดงเชน รปท 4.1.1 และ 4.1.2 ซงผลสรปของแผนภาพในลกษณะนจะครอบคลมกรณอนๆไวแลว ดงเหนไดจาก รปท 4.1.3 จะเหมอนกบรปท 4.1.4 และ รปท 4.1.5 จะเหมอนกบรปท 4.1.6 เปนตน
คมอสอการสอนวชาคณตศาสตร โดยความรวมมอระหวาง ส านกงานคณะกรรมการการศกษาขนพนฐาน และ คณะวทยาศาสตร จฬาลงกรณมหาวทยาลย
39
4.2 คอมพลเมนตของอนเตอรเซกชน A B A B
รปท 4.2.1
รปท 4.2.1 แสดงบรเวณทแทน A B ตอไปใหผเรยนปรบการด าเนนการของเซตไปอยท A , B และ A B ตามล าดบ ซงจะไดแผนภาพแสดงบรเวณทงสามตามล าดบ ดงน
รปท 4.2.2 รปท 4.2.3
คมอสอการสอนวชาคณตศาสตร โดยความรวมมอระหวาง ส านกงานคณะกรรมการการศกษาขนพนฐาน และ คณะวทยาศาสตร จฬาลงกรณมหาวทยาลย
40
รปท 4.2.4
ผเรยนจะพบวา บรเวณทแรเงาของ รปท 4.2.2-4.2.4 จะไมมการแรเงาในสวน A B และยงไดวา บรเวณทแรเงาของรปท 4.2.1 คอ บรเวณเดยวกบรปท 4.2.4 ท าใหสรปไดวา
A B A B
คมอสอการสอนวชาคณตศาสตร โดยความรวมมอระหวาง ส านกงานคณะกรรมการการศกษาขนพนฐาน และ คณะวทยาศาสตร จฬาลงกรณมหาวทยาลย
41
4.3 คอมพลเมนตของยเนยน A B A B
รปท 4.3.1
รปท 4.3.2
จากรปท 4.3.1 แสดงบรเวณทแทน A B และ รปท 4.3.2 แสดงบรเวณทแทน A B ผเรยนจะพบวา บรเวณทงสองคอ บรเวณเดยวกน ท าใหสรปไดวา
A B A B
คมอสอการสอนวชาคณตศาสตร โดยความรวมมอระหวาง ส านกงานคณะกรรมการการศกษาขนพนฐาน และ คณะวทยาศาสตร จฬาลงกรณมหาวทยาลย
42
4.4 การกระจายอนเตอรเซกชนกบยเนยน A B C A B A C
รปท 4.4.1
รปท 4.4.2
จากรปท 4 .4 .1 แสดงบรเวณทแทน A B C และ รปท 4 .4 .2 แสดงบรเวณทแทน A B A C ผ เรยนจะพบวา บรเวณทงสองคอ บรเวณเดยวกน หลงจากนขอใหผ เรยนปรบต าแหนงและขนาดของวงกลม A , B และ C ในลกษณะอนๆ เพอตรวจสอบเอกลกษณขอนตอไป ทงน การตรวจสอบการด าเนนการ2 การด าเนนการของเซต A , B และ C ใดๆ วาเทากนหรอไม โดยการพจารณาจากแผนภาพเวนน-ออยเลอร นน เราจะใชแผนภาพเวนน-ออยเลอรทวงกลม A , B และ C มสวนทบซอนกนดงเชน รปท 4.4.1 เสมอ ซงผลสรปทไดจากแผนภาพในลกษณะนจะครอบคลมกรณ ทมการปรบต าแหนง และขนาดของวงกลม A , B และ C ในลกษณะอนๆไวแลว ดงนน จากการตรวจสอบในรปท 4.4.1 และ 4.4.2 ท าใหสรปไดวา
A B C A B A C
คมอสอการสอนวชาคณตศาสตร โดยความรวมมอระหวาง ส านกงานคณะกรรมการการศกษาขนพนฐาน และ คณะวทยาศาสตร จฬาลงกรณมหาวทยาลย
43
4.5 การกระจายยเนยนกบอนเตอรเซกชน A B C A B A C
รปท 4.5.1
รปท 4.5.2
จากรปท 4 .5 .1 แสดงบรเวณทแทน A B C และรปท 4 .5 .2 แสดงบรเวณทแทน A B A C ผเรยนจะพบวาบรเวณทงสอง คอ บรเวณเดยวกน ท าใหสรปไดวา
A B C A B A C
คมอสอการสอนวชาคณตศาสตร โดยความรวมมอระหวาง ส านกงานคณะกรรมการการศกษาขนพนฐาน และ คณะวทยาศาสตร จฬาลงกรณมหาวทยาลย
44
ส าหรบหนาตางสดทายของหวขอน จะสรปเอกลกษณทไดกลาวมาแลว พรอมทงเพมเตมเอกลกษณบางสวนทชดเจนในตวเอง โดยผเรยนไมจ าเปนตองแสดงดวยแผนภาพเวนน-ออยเลอร ดงน
คมอสอการสอนวชาคณตศาสตร โดยความรวมมอระหวาง ส านกงานคณะกรรมการการศกษาขนพนฐาน และ คณะวทยาศาสตร จฬาลงกรณมหาวทยาลย
45
5. จ านวนสมาชกของเซตจ ากด
คมอสอการสอนวชาคณตศาสตร โดยความรวมมอระหวาง ส านกงานคณะกรรมการการศกษาขนพนฐาน และ คณะวทยาศาสตร จฬาลงกรณมหาวทยาลย
46
5. จ านวนสมาชกของเซตจ ากด
ผเรยนไดศกษาการหาจ านวนสมาชกของเซตจ ากดโดยใชสตร และใชแผนภาพเวนน -ออยเลอร พรอมทงศกษาตวอยางการประยกตใชงานมาแลวจากสอการสอนเรอง เซต (เนอหาตอนท 3) กลาวคอ สตรการหาจ านวนสมาชกของเซตจ ากด ก าหนดให ,A B และ C เปนเซตจ ากด จะไดวา ส าหรบสอปฏสมพนธเรอง แผนภาพเวนน -ออยเลอร ในหวขอน ผ เรยนจะไดใช แผนภาพ เวนน-ออยเลอร เพอแสดงแนวคดของความสมพนธระหวางจ านวนสมาชกของเซตจ ากดตางๆ เปรยบเทยบกบสตรการหาจ านวนสมาชกของเซต อกทงเรยนรการใชสตรแกโจทยปญหาของเซตจ ากดดวย ในขนแรกผเรยนตองเลอกแฟมขอมลเรอง จ านวนสมาชกของเซตจ ากด แลวจงเขาสหนาตางสารบญของแฟมขอมลน ซงหนาจอจะแสดงดงน
เมอคลกท จะปรากฏหนาตางจ านวน 7 หนาตอเนองกน ซงเปนสอชวยอธบายเนอหา 3 เรอง ดงตอไปน
n A B n A n B n A B
n A B C n A n B n C n A B n A C
n B C n A B C
คมอสอการสอนวชาคณตศาสตร โดยความรวมมอระหวาง ส านกงานคณะกรรมการการศกษาขนพนฐาน และ คณะวทยาศาสตร จฬาลงกรณมหาวทยาลย
47
5.1 จ านวนสมาชกของเซตจ ากด
ในหนาตางท 1 และ 2 ของหวขอ 5 น จะใชแผนภาพเวนน-ออยเลอร เพอพจารณาความสมพนธระหวางจ านวนสมาชกของเซตจ ากด (2 เซต หรอ 3 เซต) กบจ านวนสมาชกของผลการด าเนนการของเซต พรอมเปรยบเทยบกบจ านวนสมาชกของเซตทปรากฏในสตรทกลาวขางตน ดงน
หนาตางท 1
หนาตางท 2
ผเรยนสามารถเลอกตวเลขใน 0,1,2,3,4,5,6,7,8,9 ไปไวในต าแหนงทตองการได เมอวางตวเลขในต าแหนงทตองการแลว ผเรยนจะพบการสรปขอมลสมาชกของเซตตางๆทางขวามอ และการแสดงจ านวนสมาชกของเซตทอยในสตรจะปรากฏอยดานลางของหนาตาง เมอผเรยนไดทดลองเปลยนต าแหนงของสมาชกพรอมสงเกตความสมพนธระหวางสมาชกของเซตตางๆ โดยเฉพาะในหนาตางท 2 ผเรยนจะสามารถเขาใจความสมพนธของสตรการหาจ านวนสมาชกของเซตจ ากดไดดยงขน และเพอใหเหนแนวคดของสตรดงกลาว ผเรยนสามารถศกษาไดในหนาตางท 3 และ 4 ของหวขอน
คมอสอการสอนวชาคณตศาสตร โดยความรวมมอระหวาง ส านกงานคณะกรรมการการศกษาขนพนฐาน และ คณะวทยาศาสตร จฬาลงกรณมหาวทยาลย
48
5.2 แนวคดของจ านวนสมาชกของเซตจ ากด ในหนาตางท 3 ผเรยนสามารถลากแผนปาย x ไปไวตามต าแหนงตางๆในเอกภพสมพทธได 4 กรณ ซงจะไดดงน 1. 2.
หนาตางท 3 3. 4. ใหผเรยนสงเกตการนบสมาชก x ในแตละกรณจากสตร n A B n A n B n A C (1) ผเรยนจะพบวา การนบสมาชก x ในดานขวาของสมการ (1) จะนบมากกวา 1 ครง ถา x อยในสวน A B คอ นบทง n A และ n B จง เปนเหตใหตองมการลบออกดวยสวนททบซอนกน คอ n A B สวนกรณท x อยในเซตใดเซตหนงเพยงเซตเดยว การนบสมาชก x ทงสองขางของสมการจะ
ถกนบขางละหนงครงเทานน นอกจากนกรณท x ไมอยทงสองเซตผเรยนจะพบวาไมมการนบสมาชก x เกดขนในสตร
คมอสอการสอนวชาคณตศาสตร โดยความรวมมอระหวาง ส านกงานคณะกรรมการการศกษาขนพนฐาน และ คณะวทยาศาสตร จฬาลงกรณมหาวทยาลย
49
ในหนาตางท 4 ผเรยนลากแผนปาย x ไปไวตามต าแหนงตางๆในเอกภพสมพทธได 8 กรณ ดงน 1. 2.
หนาตางท 4 3. 4. 5. 6.
คมอสอการสอนวชาคณตศาสตร โดยความรวมมอระหวาง ส านกงานคณะกรรมการการศกษาขนพนฐาน และ คณะวทยาศาสตร จฬาลงกรณมหาวทยาลย
50
7. 8.
ใหผเรยนสงเกตการนบสมาชก x ในแตละกรณจากสตร
n A B C n A n B n C n A B n A C n B C n A B C (2)
ผเรยนจะพบวา กรณท x อยในสวนททบซอนของเซต 2 เซต หรอ กรณท x อยในเซตใดเซตหนงเพยงเซตเดยว หรอ x ไมอยทงสามเซต การนบสมาชก x จากสตร (2) จะสอดคลองกบสตร (1) ดงทกลาวไปแลวในหนาตางท 3 ส าหรบกรณท x อยในสวน A B C นนผเรยนจะพบวามการนบสมาชก x ททกต าแหนงในสตร (2) ซงขอใหผเรยนทดลองหาค าตอบโดยอาศยรปในหนา 49 ประกอบการพจารณา
คมอสอการสอนวชาคณตศาสตร โดยความรวมมอระหวาง ส านกงานคณะกรรมการการศกษาขนพนฐาน และ คณะวทยาศาสตร จฬาลงกรณมหาวทยาลย
51
5.3 ตวอยางโจทยปญหาของเซตจ ากด
หนาตางท 5
จากตวอยางโจทยปญหาในหนาตางท 5 ผเรยนสามารถแกปญหาเกยวกบการหาจ านวนสมาชกของเซตจ ากด 2 เซต โดยอาศยสตรทกลาวไปแลวขางตนไดดงน ให A เปนเซตของผทชอบวชาคณตศาสตร B เปนเซตของผทชอบวชาฟสกส จะไดวา n A B n A n B n A B ให x เปนจ านวนผทชอบทงวชาคณตศาสตรและวชาฟสกส จากสตรจะได 95 70 60 x นนคอ 35x เปนจ านวนผทชอบทงสองวชา
นอกจากนผเรยนสามารถใชแผนภาพเวนน-ออยเลอร เพอดบรเวณทแทนเซตของผทชอบวชาตางๆ
ไดโดยการคลกเลอกวชาทตองการ เชน คลกท หนาจอกจะปรากฏบรเวณทแทนเซตของผทชอบวชาคณตศาสตรและฟสกสดงน
คมอสอการสอนวชาคณตศาสตร โดยความรวมมอระหวาง ส านกงานคณะกรรมการการศกษาขนพนฐาน และ คณะวทยาศาสตร จฬาลงกรณมหาวทยาลย
52
หนาตางท 6 หนาตางท 7
ตวอยางโจทยปญหาในหนาตางท 6 และ 7 ผเรยนสามารถแกปญหาเกยวกบการหาจ านวนสมาชกของเซตจ ากด 3 เซต โดยอาศยสตรดงน ให A เปนเซตของผทเรยนภาษาองกฤษ B เปนเซตของผทเรยนภาษาสเปน C เปนเซตของผทเรยนภาษาจน จะไดวา n A B C n A n B n C n A B n A C n B C n A B C ให x เปนจ านวนผทเรยนทงสามภาษา จากสตรจะได 100 60 40 50 25 20 15 x นนคอ 10x แสดงวามผเรยนทงสามวชาอย 10 คน
นอกจากนผเรยนสามารถเลอกดบรเวณทแทนเซตของผทเรยนวชาตางๆไดจากแผนภาพเวนน-ออยเลอรในหนาตางท 7 โดยการคลกเลอกภาษาทตองการซงอยทางขวามอของหนาตางน
คมอสอการสอนวชาคณตศาสตร โดยความรวมมอระหวาง ส านกงานคณะกรรมการการศกษาขนพนฐาน และ คณะวทยาศาสตร จฬาลงกรณมหาวทยาลย
53
6. แบบฝกหด
คมอสอการสอนวชาคณตศาสตร โดยความรวมมอระหวาง ส านกงานคณะกรรมการการศกษาขนพนฐาน และ คณะวทยาศาสตร จฬาลงกรณมหาวทยาลย
54
6. แบบฝกหด
จากการใชแผนภาพเวนน-ออยเลอร ศกษาเรองตางๆของเซตมาแลว ในหวขอนผเรยนจะไดพบกบแบบฝกหดทเกยวกบการตรวจสอบเอกลกษณของการด าเนนการของเซต โดยพจารณาจากแผนภาพเวนน -ออยเลอร และการแกโจทยปญหาจ านวนสมาชกของเซตจ ากดโดยใชสตร ทงนผเรยนตองเลอกแฟมขอมลเรอง แบบฝกหด แลวเขาสหนาตางสารบญของแฟมขอมลน ซงหนาจอจะแสดงดงน
เมอคลกท จะปรากฏหนาจอจ านวน 6 หนาตอเนองกน ซงประกอบดวยแบบฝกหด 4 เรอง ดงตอไปน
คมอสอการสอนวชาคณตศาสตร โดยความรวมมอระหวาง ส านกงานคณะกรรมการการศกษาขนพนฐาน และ คณะวทยาศาสตร จฬาลงกรณมหาวทยาลย
55
6.1 แบบฝกหด (เอกลกษณของเซต 2 เซต)
เราจะใชแผนภาพเวนน-ออยเลอรในหนาถดไปชวยตรวจสอบเอกลกษณดงตอไปน
1. พจารณาบรเวณทแทน A A B และ A
จากแผนภาพทงสองจะเหนวา A A B A หมายเหต ขอ 1 ผเรยนไมจ าเปนตองพจารณาจากแผนภาพเวนน-ออยเลอรกได เนองจากเราทราบวา A B A จงไดวา A A B A
#
คมอสอการสอนวชาคณตศาสตร โดยความรวมมอระหวาง ส านกงานคณะกรรมการการศกษาขนพนฐาน และ คณะวทยาศาสตร จฬาลงกรณมหาวทยาลย
56
2. พจารณาบรเวณทแทน A A B และ A
จากแผนภาพทงสองจะเหนวา A A B A หมายเหต ขอ 2 ผเรยนไมจ าเปนตองพจารณาจากแผนภาพเวนน-ออยเลอรกได เนองจากเราทราบวา A A B จงไดวา A A B A
# 3. พจารณาบรเวณทแทน A B และ B A
จากแผนภาพทงสองจะเหนวา A B B A #
คมอสอการสอนวชาคณตศาสตร โดยความรวมมอระหวาง ส านกงานคณะกรรมการการศกษาขนพนฐาน และ คณะวทยาศาสตร จฬาลงกรณมหาวทยาลย
57
4. พจารณาบรเวณทแทน A B A และ B A
จากแผนภาพทงสามจะเหนวา A B A B A #
คมอสอการสอนวชาคณตศาสตร โดยความรวมมอระหวาง ส านกงานคณะกรรมการการศกษาขนพนฐาน และ คณะวทยาศาสตร จฬาลงกรณมหาวทยาลย
58
5. พจารณาบรเวณทแทน A A B และ A B
จากแผนภาพทงสามจะเหนวา A A B A B #
คมอสอการสอนวชาคณตศาสตร โดยความรวมมอระหวาง ส านกงานคณะกรรมการการศกษาขนพนฐาน และ คณะวทยาศาสตร จฬาลงกรณมหาวทยาลย
59
6. พจารณาบรเวณทแทน A B และ B A
จากแผนภาพทงหาจะเหนวา A B B A A B #
คมอสอการสอนวชาคณตศาสตร โดยความรวมมอระหวาง ส านกงานคณะกรรมการการศกษาขนพนฐาน และ คณะวทยาศาสตร จฬาลงกรณมหาวทยาลย
60
7. พจารณาบรเวณทแทน A B และ B A
จากแผนภาพทงหาจะเหนวา A B B A A B #
ประกอบการ พจารณาบรเวณทแทน
A B (ในขอ 9)
คมอสอการสอนวชาคณตศาสตร โดยความรวมมอระหวาง ส านกงานคณะกรรมการการศกษาขนพนฐาน และ คณะวทยาศาสตร จฬาลงกรณมหาวทยาลย
61
8. พจารณาบรเวณทแทน A B และ B A
จากแผนภาพทงสามจะเหนวา A B B A #
คมอสอการสอนวชาคณตศาสตร โดยความรวมมอระหวาง ส านกงานคณะกรรมการการศกษาขนพนฐาน และ คณะวทยาศาสตร จฬาลงกรณมหาวทยาลย
62
10. พจารณาบรเวณทแทน A B A B และ A B B A
จากแผนภาพทงสจะเหนวา A B A B A B B A #
คมอสอการสอนวชาคณตศาสตร โดยความรวมมอระหวาง ส านกงานคณะกรรมการการศกษาขนพนฐาน และ คณะวทยาศาสตร จฬาลงกรณมหาวทยาลย
63
6.2 แบบฝกหด (เอกลกษณของเซต 3 เซต)
จากโจทยทก าหนดใหผ เรยนสามารถใชแผนภาพเวนน -ออยเลอรในหนาถดไปชวยตรวจสอบเอกลกษณ ดงน
ในแผนภาพเวนน-ออยเลอร นจะมชดการด าเนนการของเซตใหผเรยนเลอกใชได 3 ชด ทงนผเรยนสามารถเลอกชดทเหมาะสมกบเอกลกษณทจะตรวจสอบ โดยในแตละขออาจตองใชแผนภาพมากกวาหนงชดกได
คมอสอการสอนวชาคณตศาสตร โดยความรวมมอระหวาง ส านกงานคณะกรรมการการศกษาขนพนฐาน และ คณะวทยาศาสตร จฬาลงกรณมหาวทยาลย
64
1. พจารณาบรเวณทแทน A B C และ A B A C
จากแผนภาพทงสามจะเหนวา A B C A B A C #
คมอสอการสอนวชาคณตศาสตร โดยความรวมมอระหวาง ส านกงานคณะกรรมการการศกษาขนพนฐาน และ คณะวทยาศาสตร จฬาลงกรณมหาวทยาลย
65
2. พจารณาบรเวณทแทน A B C และ A B A C
จากแผนภาพทงสามจะเหนวา A B C A B A C #
คมอสอการสอนวชาคณตศาสตร โดยความรวมมอระหวาง ส านกงานคณะกรรมการการศกษาขนพนฐาน และ คณะวทยาศาสตร จฬาลงกรณมหาวทยาลย
66
3. พจารณาบรเวณทแทน A B C และ A C B C
จากแผนภาพทงสามจะเหนวา A B C A C B C #
คมอสอการสอนวชาคณตศาสตร โดยความรวมมอระหวาง ส านกงานคณะกรรมการการศกษาขนพนฐาน และ คณะวทยาศาสตร จฬาลงกรณมหาวทยาลย
67
4. พจารณาบรเวณทแทน A B C และ A C B C
จากแผนภาพทงสามจะเหนวา A B C A C B C #
คมอสอการสอนวชาคณตศาสตร โดยความรวมมอระหวาง ส านกงานคณะกรรมการการศกษาขนพนฐาน และ คณะวทยาศาสตร จฬาลงกรณมหาวทยาลย
68
5. พจารณาบรเวณทแทน A B C และ A B C
จากแผนภาพทงสามจะเหนวา A B C A B C #
คมอสอการสอนวชาคณตศาสตร โดยความรวมมอระหวาง ส านกงานคณะกรรมการการศกษาขนพนฐาน และ คณะวทยาศาสตร จฬาลงกรณมหาวทยาลย
69
6. พจารณาบรเวณทแทน A B C และ A B C
จากแผนภาพทงสามจะเหนวา A B C A B C #
คมอสอการสอนวชาคณตศาสตร โดยความรวมมอระหวาง ส านกงานคณะกรรมการการศกษาขนพนฐาน และ คณะวทยาศาสตร จฬาลงกรณมหาวทยาลย
70
7. พจารณาบรเวณ A B C และ A B A C เนองจากเราทราบวา A C A C ดงนน A C A C
จากแผนภาพทงสามจะเหนวา A B C A B A C นนคอ A B C A B A C #
คมอสอการสอนวชาคณตศาสตร โดยความรวมมอระหวาง ส านกงานคณะกรรมการการศกษาขนพนฐาน และ คณะวทยาศาสตร จฬาลงกรณมหาวทยาลย
71
8. พจารณาบรเวณทแทน A B C และ A B B C
จากแผนภาพทงสามจะเหนวา A B C A B B C #
คมอสอการสอนวชาคณตศาสตร โดยความรวมมอระหวาง ส านกงานคณะกรรมการการศกษาขนพนฐาน และ คณะวทยาศาสตร จฬาลงกรณมหาวทยาลย
72
9. พจารณาบรเวณทแทน A B C และ A B C
จากแผนภาพทงสองผเรยนคงจะพอเหนไดวา A B C A B C ทงนผเรยนสามารถพสจนเอกลกษณขอนได ดงน
A B C A B C
A B C
A B C
#
คมอสอการสอนวชาคณตศาสตร โดยความรวมมอระหวาง ส านกงานคณะกรรมการการศกษาขนพนฐาน และ คณะวทยาศาสตร จฬาลงกรณมหาวทยาลย
73
10. พจารณาบรเวณทแทน A B B C C A และ A B C A B C
จากแผนภาพทงหาจะเหนวา A B B C C A A B C A B C #
คมอสอการสอนวชาคณตศาสตร โดยความรวมมอระหวาง ส านกงานคณะกรรมการการศกษาขนพนฐาน และ คณะวทยาศาสตร จฬาลงกรณมหาวทยาลย
74
6.3 แบบฝกหด (โจทยปญหาจ านวนสมาชกของเซตจ ากด)
1. ให เปนเซตของนกเรยนกลมน สมมตวามทงหมด x คน A เปนเซตของนกเรยนทชอบดมกาแฟ B เปนเซตของนกเรยนทชอบดมนมสด จะไดวา , 70, 50n x n A n B
20n A B และ 10n A B จาก n A B n A n B n A B จะได 10 70 50 20x x x นนคอ 130x แสดงวา นกเรยนกลมนม 130 คน #
คมอสอการสอนวชาคณตศาสตร โดยความรวมมอระหวาง ส านกงานคณะกรรมการการศกษาขนพนฐาน และ คณะวทยาศาสตร จฬาลงกรณมหาวทยาลย
75
2. ให เปนเซตของสภาพสตรกลมน สมมตมจ านวนทงหมด x คน A เปนเซตของผทใชเครองส าอางคชนดทหนง B เปนเซตของผทใชเครองส าอางคชนดทสอง C เปนเซตของผทใชเครองส าอางคชนดทสาม จะไดวา 90, n A B C n x ,
70n A B C
เพราะฉะนน 70n A B C x เนองจาก ผใชเครองส าอาง ผใชเครองส าอางเพยงชนดเดยวเทานน + ผใชเครองส าอางค
เพยงสองชนดเทานน + ผใชเครองส าอางคทงสามชนด นนคอ 90 10 40 70x จะได 110x แสดงวา จ านวนของสภาพสตรกลมนมทงหมด 110 คน # นอกจากวธทแสดงมาน ผเรยนสามารถใชแผนภาพเวนน-ออยเลอรหาจ านวนสมาชกของเซตจ ากดแกปญหาโจทยทงสองขอขางตนไดเชนกน
คมอสอการสอนวชาคณตศาสตร โดยความรวมมอระหวาง ส านกงานคณะกรรมการการศกษาขนพนฐาน และ คณะวทยาศาสตร จฬาลงกรณมหาวทยาลย
76
6.4 แบบฝกหด (จ านวนสมาชกของเซตจ ากด n เซต)
ก าหนด 1 2 3, , , ,
nA A A A เปนเซตจ ากดในเอกภพสมพทธ U
เราสามารถขยายสตรการหาจ านวนสมาชกของยเนยนของ n เซตไดดงน
1 21 1 1
1 2
( ) ( ) ( ) ( )
( 1) ( )
n
n i i j i j ki i j n i j k n
nn
n A A A n A n A A n A A A
n A A A
(*)
เพอความสะดวก จะให kS เปนพจนทเปนผลรวมของสมาชกของอนเตอรเซกชนของเซต k เซตในพจน
ทางขวามอของสมการ (*) นนคอ
1 2
1 21
( )k
k
k i i ii i i n
S n A A A
ส าหรบแตละ 1,2, ,k n จะเหนวาเราสามารถเขยนสมการ (*) ไดในรป
1 2 1 2 3( ) ( 1)n
n nn A A A S S S S
1. เมอพจารณาสมาชก x U ใด ๆ และ x เปนสมาชกของเซต m เซตขางตน ( 0 m n ) จงหาวามการนบ x กครงในแตละพจนของสมการตอไปน เราทราบวา
kS เปนผลรวมของสมาชกของอนเตอรเซกชนของเซต k เซต
ฉะนน kS จะประกอบดวยพจนยอย n
k พจน
เชน ถา 3n และ 2k จะไดวา 2S ประกอบดวยพจนยอย 3 3
2 พจน
นนคอ 3 1 2 1 3 2 3
( ) ( ) ( )S n A A n A A n A A จากทก าหนดให x เปนสมาชกของเซต m เซต ดงนน พจนยอยใน
kS ทจะนบรวม x ไว จะตองมาจาก
การเลอกเซต k เซตจาก m เซต ซงสามารถท าได mk
วธ
จงสรปไดวาจะมการนบ x ทงหมด mk
ครงใน kS
ทงน 0m
k เมอ k m
คมอสอการสอนวชาคณตศาสตร โดยความรวมมอระหวาง ส านกงานคณะกรรมการการศกษาขนพนฐาน และ คณะวทยาศาสตร จฬาลงกรณมหาวทยาลย
77
2. จงใหเหตผลวาสตรการหาจ านวนสมาชกของ n เซตเปนจรงไดอยางไร ถา x เปนสมาชกของเซต m เซต จะมการนบ x เพยงครงเดยวใน
1 2( )
nn A A A
และจากขอทแลว เราไดแสดงแลววาจะนบ x เปนจ านวน mk
ครงใน kS เมอรวมการนบจากทก k จงม
การนบ x ทงสน ( 1)1 2 3
nm m m m
n
แต 0m
k เมอ k m และเราทราบจากเอกลกษณทวนามวา
0 (1 1) ( 1)0 1 2
m mm m m m
m
จงสรปไดวา
( 1) 11 2 3
nm m m m
n
ฉะนน จงมการนบ x เพยงครงเดยวในพจนทางขวามอของสมการ (*) ซงเทากบทนบไวในพจนทางซายมอ จงสรปไดวาสมการ (*) เปนจรง
คมอสอการสอนวชาคณตศาสตร โดยความรวมมอระหวาง ส านกงานคณะกรรมการการศกษาขนพนฐาน และ คณะวทยาศาสตร จฬาลงกรณมหาวทยาลย
78
รายชอสอการสอนวชาคณตศาสตร จ านวน 92 ตอน
คมอสอการสอนวชาคณตศาสตร โดยความรวมมอระหวาง ส านกงานคณะกรรมการการศกษาขนพนฐาน และ คณะวทยาศาสตร จฬาลงกรณมหาวทยาลย
79
รายชอสอการสอนวชาคณตศาสตร จ านวน 92 ตอน
เรอง ตอน
เซต บทน า เรอง เซต
ความหมายของเซต
เซตก าลงและการด าเนนการบนเซต
เอกลกษณของการด าเนนการบนเซตและแผนภาพเวนน-ออยเลอร
สอปฏสมพนธเรองแผนภาพเวนน-ออยเลอร
การใหเหตผลและตรรกศาสตร บทน า เรอง การใหเหตผลและตรรกศาสตร
การใหเหตผล
ประพจนและการสมมล
สจนรนดรและการอางเหตผล
ประโยคเปดและวลบงปรมาณ
สอปฏสมพนธเรองหอคอยฮานอย
สอปฏสมพนธเรองตารางคาความจรง
จ านวนจรง
บทน า เรอง จ านวนจรง
สมบตของจ านวนจรง
การแยกตวประกอบ
ทฤษฏบทตวประกอบ
สมการพหนาม
อสมการ
เทคนคการแกอสมการ
คาสมบรณ
การแกอสมการคาสมบรณ
กราฟคาสมบรณ
สอปฏสมพนธเรองชวงบนเสนจ านวน
สอปฏสมพนธเรองสมการและอสมการพหนาม
สอปฏสมพนธเรองกราฟคาสมบรณ
ทฤษฎจ านวนเบองตน บทน า เรอง ทฤษฎจ านวนเบองตน
การหารลงตวและจ านวนเฉพาะ (การหารลงตวและตวหารรวมมาก) ตวหารรวมมากและตวคณรวมนอย
ความสมพนธและฟงกชน บทน า เรอง ความสมพนธและฟงกชน
ความสมพนธ
คมอสอการสอนวชาคณตศาสตร โดยความรวมมอระหวาง ส านกงานคณะกรรมการการศกษาขนพนฐาน และ คณะวทยาศาสตร จฬาลงกรณมหาวทยาลย
80
เรอง ตอน
ความสมพนธและฟงกชน โดเมนและเรนจ
อนเวอรสของความสมพนธและบทนยามของฟงกชน
ฟงกชนเบองตน
พชคณตของฟงกชน
อนเวอรสของฟงกชนและฟงกชนอนเวอรส
ฟงกชนประกอบ
ฟงกชนชก าลงและฟงกชนลอการทม บทน า เรอง ฟงกชนชก าลงและฟงกชนลอการทม
เลขยกก าลง
ฟงกชนชก าลงและฟงกชนลอการทม
ลอการทม
อสมการเลขชก าลง
อสมการลอการทม
ตรโกณมต บทน า เรอง ตรโกณมต
อตราสวนตรโกณมต
เอกลกษณของอตราสวนตรโกณมต และวงกลมหนงหนวย
ฟงกชนตรโกณมต 1
ฟงกชนตรโกณมต 2
ฟงกชนตรโกณมต 3
กฎของไซนและโคไซน
กราฟของฟงกชนตรโกณมต
ฟงกชนตรโกณมตผกผน
สอปฏสมพนธเรองมมบนวงกลมหนงหนวย
สอปฏสมพนธเรองกราฟของฟงกชนตรโกณมต
สอปฏสมพนธเรองกฎของไซนและกฎของโคไซน
ก าหนดการเชงเสน บทน า เรอง ก าหนดการเชงเสน
การสรางแบบจ าลองทางคณตศาสตร
การหาคาสดขด
ล าดบและอนกรม บทน า เรอง ล าดบและอนกรม
ล าดบ
การประยกตล าดบเลขคณตและเรขาคณต
ลมตของล าดบ
ผลบวกยอย
อนกรม
ทฤษฎบทการลเขาของอนกรม
คมอสอการสอนวชาคณตศาสตร โดยความรวมมอระหวาง ส านกงานคณะกรรมการการศกษาขนพนฐาน และ คณะวทยาศาสตร จฬาลงกรณมหาวทยาลย
81
เรอง ตอน
การนบและความนาจะเปน .
บทน า เรอง การนบและความนาจะเปน
การนบเบองตน
การเรยงสบเปลยน
การจดหม
ทฤษฎบททวนาม
การทดลองสม
ความนาจะเปน 1
ความนาจะเปน 2
สถตและการวเคราะหขอมล
บทน า เรอง สถตและการวเคราะหขอมล
บทน า เนอหา
แนวโนมเขาสสวนกลาง 1
แนวโนมเขาสสวนกลาง 2
แนวโนมเขาสสวนกลาง 3
การกระจายของขอมล
การกระจายสมบรณ 1
การกระจายสมบรณ 2
การกระจายสมบรณ 3
การกระจายสมพทธ
คะแนนมาตรฐาน
ความสมพนธระหวางขอมล 1
ความสมพนธระหวางขอมล 2
โปรแกรมการค านวณทางสถต 1
โปรแกรมการค านวณทางสถต 2
โครงงานคณตศาสตร การลงทน SET50 โดยวธการลงทนแบบถวเฉลย
ปญหาการวางตวเบยบนตารางจตรส
การถอดรากทสาม
เสนตรงลอมเสนโคง
กระเบองทยดหดได