34 ความสัมพันธ์และฟังก์ชัน...

41
คู่มือสื่อการสอนวิชาคณิตศาสตร์ โดยความร่วมมือระหว่าง สํานักงานคณะกรรมการการศึกษาขั ้นพื ้นฐาน และ คณะวิทยาศาสตร์ จุฬาลงกรณ์มหาวิทยาลัย คู ่มือประกอบสื่อการสอน วิชาคณิตศาสตร์ เรื่อง ความสัมพันธ์และฟังก์ชัน (เนื้อหาตอนที5) พีชคณิตของฟังก์ชัน โดย อาจารย์ ดร.รตินันท์ บุญเคลือบ สื่อการสอนชุดนี้ เป็นความร่วมมือระหว่าง คณะวิทยาศาสตร์ จุฬาลงกรณ์มหาวิทยาลัย กับ สํานักงานคณะกรรมการการศึกษาขั ้นพื้นฐาน (สพฐ.) กระทรวงศึกษาธิการ
  • Upload

    -
  • Category

    Documents

  • view

    4.730
  • download

    7

Transcript of 34 ความสัมพันธ์และฟังก์ชัน...

Page 1: 34 ความสัมพันธ์และฟังก์ชัน ตอนที่5_พีชคณิตของฟังก์ชัน

คมอสอการสอนวชาคณตศาสตร โดยความรวมมอระหวาง สานกงานคณะกรรมการการศกษาขนพนฐาน และ คณะวทยาศาสตร จฬาลงกรณมหาวทยาลย

คมอประกอบสอการสอน วชาคณตศาสตร

เรอง

ความสมพนธและฟงกชน (เนอหาตอนท 5)

พชคณตของฟงกชน

โดย

อาจารย ดร.รตนนท บญเคลอบ

สอการสอนชดน เปนความรวมมอระหวาง คณะวทยาศาสตร จฬาลงกรณมหาวทยาลย กบ

สานกงานคณะกรรมการการศกษาขนพนฐาน (สพฐ.) กระทรวงศกษาธการ

Page 2: 34 ความสัมพันธ์และฟังก์ชัน ตอนที่5_พีชคณิตของฟังก์ชัน

คมอสอการสอนวชาคณตศาสตร โดยความรวมมอระหวาง สานกงานคณะกรรมการการศกษาขนพนฐาน และ คณะวทยาศาสตร จฬาลงกรณมหาวทยาลย

สอการสอน เรอง ความสมพนธและฟงกชน สอการสอน เรอง ความสมพนธและฟงกชน มจานวนตอนทงหมดรวม 16 ตอน ซงประกอบดวย

1. บทนา เรอง ความสมพนธและฟงกชน 2. เนอหาตอนท 1 ความสมพนธ

- แผนภาพรวมเรองความสมพนธและฟงกชน - ผลคณคารทเซยน - ความสมพนธ - การวาดกราฟของความสมพนธ

3. เนอหาตอนท 2 โดเมนและเรนจ - โดเมนและเรนจ - การหาโดเมนและเรนจโดยการแกสมการ - การหาโดเมนและเรนจโดยการวาดกราฟ

4. เนอหาตอนท 3 อนเวอรสของความสมพนธ และบทนยามของฟงกชน - อนเวอรสของความสมพนธ - บทนยามของฟงกชน

5. เนอหาตอนท 4 ฟงกชนเบองตน

- ฟงกชนจากเซต A ไปเซต B

- ฟงกชนทวถง - ฟงกชนหนงตอหนง

6. เนอหาตอนท 5 พชคณตของฟงกชน - พชคณตของฟงกชน - ตวอยางประเภทของฟงกชนพนฐาน

7. เนอหาตอนท 6 อนเวอรสของฟงกชนและฟงกชนอนเวอรส - อนเวอรสของฟงกชนละฟงกชนอนเวอรส - กราฟของฟงกชนอนเวอรส

8. เนอหาตอนท 7 ฟงกชนประกอบ - ฟงกชนประกอบ

Page 3: 34 ความสัมพันธ์และฟังก์ชัน ตอนที่5_พีชคณิตของฟังก์ชัน

คมอสอการสอนวชาคณตศาสตร โดยความรวมมอระหวาง สานกงานคณะกรรมการการศกษาขนพนฐาน และ คณะวทยาศาสตร จฬาลงกรณมหาวทยาลย

- โดเมนและเรนจของฟงกชนประกอบ - สมบตของฟงกชนประกอบ

9. แบบฝกหด (พนฐาน 1) 10. แบบฝกหด (พนฐาน 2) 11. แบบฝกหด (ขนสง) 12. สอปฏสมพนธ เรอง ความสมพนธและฟงกชน 13. สอปฏสมพนธ เรอง อนเวอรสของความสมพนธและฟงกชนอนเวอรส 14. สอปฏสมพนธ เรอง โดเมนและเรนจ 15. สอปฏสมพนธ เรอง พชคณตและการประกอบของฟงกชน 16. สอปฏสมพนธ เรอง การเลอนแกน

คณะผจดทาหวงเปนอยางยงวา สอการสอนชดนจะเปนประโยชนตอการเรยนการสอนสาหรบคร และนกเรยนทกโรงเรยนทใชสอชดนรวมกบการเรยนการสอนวชาคณตศาสตร เรอง ความสมพนธและฟงกชน นอกจากนหากทานสนใจสอการสอนวชาคณตศาสตรในเรองอนๆทคณะผจ ดทาไดดาเนนการไปแลว ทานสามารถดชอเรอง และชอตอนไดจากรายชอสอการสอนวชาคณตศาสตรทงหมดในตอนทายของคมอฉบบน

Page 4: 34 ความสัมพันธ์และฟังก์ชัน ตอนที่5_พีชคณิตของฟังก์ชัน

คมอสอการสอนวชาคณตศาสตร โดยความรวมมอระหวาง สานกงานคณะกรรมการการศกษาขนพนฐาน และ คณะวทยาศาสตร จฬาลงกรณมหาวทยาลย

เรอง ความสมพนธและฟงกชน หมวด เนอหา ตอนท 5 (5/7) หวขอยอย 1. พชคณตของฟงกชน 2. ตวอยางของฟงกชนพนฐาน จดประสงคการเรยนร เพอใหผเรยน

1. เขาใจบทนยามของการดาเนนการทางพชคณตของฟงกชน 2. คานวณผลของการดาเนนการทางพชคณตของฟงกชนทกาหนดมาใหได 3. เขาใจบทนยามของฟงกชนลดและฟงกชนเพม 4. ไดเหนตวอยางฟงกชนพนฐานชนดตางๆ

ผลการเรยนรทคาดหวง ผเรยนสามารถ 1. คานวณผลของการดาเนนการทางพชคณตของฟงกชนทกาหนดมาใหได 2. ระบไดวาชวงใดในโดเมนของฟงกชนทกาหนดทาใหฟงกชนนนเปนฟงกชนลด และชวงใดใน

โดเมนของฟงกชนทกาหนดทาใหฟงกชนนนเปนฟงกชนเพม 3. สามารถยกตวอยางฟงกชนพนฐานตางๆ และวาดกราฟของฟงกชนพนฐานเหลานนได

   

Page 5: 34 ความสัมพันธ์และฟังก์ชัน ตอนที่5_พีชคณิตของฟังก์ชัน

คมอสอการสอนวชาคณตศาสตร โดยความรวมมอระหวาง สานกงานคณะกรรมการการศกษาขนพนฐาน และ คณะวทยาศาสตร จฬาลงกรณมหาวทยาลย

เนอหาในสอ  

   

  

Page 6: 34 ความสัมพันธ์และฟังก์ชัน ตอนที่5_พีชคณิตของฟังก์ชัน

คมอสอการสอนวชาคณตศาสตร โดยความรวมมอระหวาง สานกงานคณะกรรมการการศกษาขนพนฐาน และ คณะวทยาศาสตร จฬาลงกรณมหาวทยาลย

1. พชคณตของฟงกชน

Page 7: 34 ความสัมพันธ์และฟังก์ชัน ตอนที่5_พีชคณิตของฟังก์ชัน

คมอสอการสอนวชาคณตศาสตร โดยความรวมมอระหวาง สานกงานคณะกรรมการการศกษาขนพนฐาน และ คณะวทยาศาสตร จฬาลงกรณมหาวทยาลย

ในตอนนไดยกตวอยางพชคณตของฟงกชนทนกเรยนอาจไดใชในชวตประจาวนโดยไมรตว จากนนพยายามยกตวอยางเพอชกจงใหนกเรยนเหนเงอนไขทจาเปนในการนยามการดาเนนการทางพชคณตของฟงกชน โดยในทนกาลงพจารณาการบวก   

   

            

 

Page 8: 34 ความสัมพันธ์และฟังก์ชัน ตอนที่5_พีชคณิตของฟังก์ชัน

คมอสอการสอนวชาคณตศาสตร โดยความรวมมอระหวาง สานกงานคณะกรรมการการศกษาขนพนฐาน และ คณะวทยาศาสตร จฬาลงกรณมหาวทยาลย

หลงจากทนกเรยนไดขอสงเกตเกยวกบเงอนไขในการนยามการดาเนนการทางพชคณตของฟงกชนแลว ในตอนนไดใหบทนยามของการดาเนนการทางพชคณตตางๆ ของฟงกชน กลาวคอ การบวก การลบ การคณ และการหาร   

  

เมอมาถงตอนนครควรย าอกครงวาฟงกชนคอความสมพนธแบบหนง ดงนนแทจรงแลวฟงกชนคอเซตของคอนดบ ดงนนการนาฟงกชนสองฟงกชนขนไปมาดาเนนการทางพชคณต เชน นามาบวกกนนน จะดาเนนการกนเฉพาะสมาชกตวหลงของคอนดบทอยในความสมพนธเทานน ในขณะทสมาชกตวหนาของความสมพนธมหนาทบงบอกวาจะหาผลการดาเนนการทางพชคณตของฟงกชนนนๆ ไดหรอไมเทานน ไมตองนามาเกยวของกบการดาเนนการแตอยางใด    

Page 9: 34 ความสัมพันธ์และฟังก์ชัน ตอนที่5_พีชคณิตของฟังก์ชัน

คมอสอการสอนวชาคณตศาสตร โดยความรวมมอระหวาง สานกงานคณะกรรมการการศกษาขนพนฐาน และ คณะวทยาศาสตร จฬาลงกรณมหาวทยาลย

ในตอนนไดใหตวอยางในการคานวณผลการดาเนนการทางพชคณตของฟงกชน ทงในกรณทกาหนดฟงกชนมาใหแบบแจกแจงสมาชก และแบบบอกเงอนไข  

   

  

สาหรบปญหาชวนคดททงไวในตวอยางทกาหนดให {(0,2), (1,4), (2,6), (3,8)}f = และ

{(0,1), (1,0), (2,3), (5,7)}g = นน จะไดวา 1 0 3 1 10, , 1, , 2, 0, , (1, 0), 2,

2 4 6 2 2

g

f

ì ü ì üæ ö æ ö æ ö æ ö æ öï ï ï ï÷ ÷ ÷ ÷ ÷ï ï ï ïç ç ç ç ç÷ ÷ ÷ ÷ ÷= =ç ç ç ç çí ý í ý÷ ÷ ÷ ÷ ÷ç ç ç ç ç÷ ÷ ÷ ÷ ÷ïç ç ç ï ïç ç ïè ø è ø è ø è ø è øï ï ï ïî þ î þ  

 

นอกจากนยงมปญหาชวนคดททงไวในตวอยางอกขอหนงทกาหนดให 2

2( )

9f x

x=

- ในขณะทเปลยน

ฟงกชน g เปน ( ) 5g x x= - จะไดวา 2

2( )

( 9) 5

fx

g x x

æ ö÷ç ÷ =ç ÷ç ÷çè ø - - แตโดเมนของ f

g จะเปลยนเปน

(5, )¥  

Page 10: 34 ความสัมพันธ์และฟังก์ชัน ตอนที่5_พีชคณิตของฟังก์ชัน

คมอสอการสอนวชาคณตศาสตร โดยความรวมมอระหวาง สานกงานคณะกรรมการการศกษาขนพนฐาน และ คณะวทยาศาสตร จฬาลงกรณมหาวทยาลย

 เมอมาถงจดนครอาจยกตวอยางโดยใชฟงกชนจากสอตอนทผานๆ มาเพอใหนกเรยนฝกหาผลการดาเนนการเชงพชคณตของฟงกชนนนๆ พรอมทงระบโดเมนของผลการดาเนนการเหลานนได นอกจากนครยงอาจยกตวอยางเหลานเพมเตมเพอใหนกเรยนชานาญยงขน  ตวอยาง 1 กาหนดให {(1, 0), (2,1), (3,5), (4, 3), (5,2)}f = และ

{( 1, 2), (0, 1), (1,2), (2, 3), (3, 4)}g = - - - - จงหา , , ,f

f g f g fgg

+ - และ gf 

 วธทา {(1, 0 2), (2,1 ( 3)), (3,5 4)} {(1,2), (2, 2), (3,9)}f g+ = + + - + = -  

{(1,0 2), (2,1 ( 3)), (3,5 4)} {(1, 2), (2, 4), (3,1)}f g- = - - - - = -  

{(1,(0)(2)), (2,(1)( 3)), (3,(5)(4)} {(1, 0), (2, 3), (3,20)}fg = - = -  

0 1 5 1 51, , 2, , 3, (1, 0), 2, , 3,

2 3 4 3 4

f

g

ì ü ì üæ ö æ ö æ ö æ ö æ öï ï ï ï÷ ÷ ÷ ÷ ÷ï ï ï ïç ç ç ç ç÷ ÷ ÷ ÷ ÷= = -ç ç ç ç çí ý í ý÷ ÷ ÷ ÷ ÷ç ç ç ç ç÷ ÷ ÷ ÷ ÷ïç ç ç ï ï ç ç ï-è ø è ø è ø è ø è øï ï ï ïî þ î þ 

3 4 42, , 3, (2, 3), 3,

1 5 5

g

f

ì ü ì üæ ö æ ö æ öï ï ï ï- ÷ ÷ ÷ï ï ï ïç ç ç÷ ÷ ÷= = -ç ç çí ý í ý÷ ÷ ÷ç ç ç÷ ÷ ÷ïç ç ï ï ç ïè ø è ø è øï ï ï ïî þ î þ 

 

ตวอยาง 2 กาหนดให ( ) 3f x x= - และ ( ) 2 | 4 |g x x=- + - จงหา

( )( ), ( )( ), ( )( ), ( )f

f g x f g x fg x xg

æ ö÷ç ÷+ - ç ÷ç ÷çè ø และ ( )

gx

f

æ ö÷ç ÷ç ÷ç ÷çè ø 

พรอมทงระบโดเมนของแตละฟงกชนทหามาได   วธทา จากโจทยจะไดวา ( , 3]

fD = -¥ และ

gD = นอกจากน { | ( ) 0} {3}x f x = = และ

{ | ( ) 0} {2, 6}x g x = = ดงนนจะไดวา  

( )( ) 3 2 | 4 |f g x x x+ = - - + - โดยท ( , 3]f g

D+

= -¥  

( )( ) 3 2 | 4 |f g x x x- = - + - - โดยท ( ,3]f g

D-

= -¥  

( )( ) 3 ( 2 | 4 |)fg x x x= - - + - โดยท ( ,3]fg

D = -¥  

3( )

2 | 4 |

f xx

g x

æ ö -÷ç ÷ =ç ÷ç ÷ç - + -è ø โดยท ( ,2) (2, 3]

f

g

D = -¥ È  

Page 11: 34 ความสัมพันธ์และฟังก์ชัน ตอนที่5_พีชคณิตของฟังก์ชัน

คมอสอการสอนวชาคณตศาสตร โดยความรวมมอระหวาง สานกงานคณะกรรมการการศกษาขนพนฐาน และ คณะวทยาศาสตร จฬาลงกรณมหาวทยาลย

2 | 4 |( )

3

g xx

f x

æ ö - + -÷ç ÷ =ç ÷ç ÷çè ø - โดยท ( , 3)

g

f

D = -¥  

 แบบฝกหดเพมเตมเรองพชคณตของฟงกชน 

 1. กาหนดให {( 3,2), ( 2, 1), ( 1, 0), (2,1), (4, 3)}f = - - - - และ ( ) | 1 |g x x= + จงหา

, , ,f

f g f g fgg

+ - และ gf 

2. กาหนดให 2( ) ( 1)f x x= + และ ( ) 1g x x= - จงหา ( )( ), ( )( ), ( )( ), ( )f

f g x f g x fg x xg

æ ö÷ç ÷+ - ç ÷ç ÷çè ø

และ ( )g

xf

æ ö÷ç ÷ç ÷ç ÷çè ø พรอมทงระบโดเมนของแตละฟงกชนทหามาได  

3. กาหนดให f และ g เปนฟงกชนทมกราฟดงรป จงรางกราฟของ f g+ และ f g-       

4. จงรางกราฟของ fg เมอกาหนดให ( ) 1f x =- และ g เปนฟงกชนทมกราฟดงรป  

5. กาหนดให ( )f x x= และ ( ) | | 1g x x= + จงหาโดเมนและเรนจของ f

g

-1.5 -1.0 -0.5 0.0 0.5 1.0 1.5

0.5

1.0

1.5

2.0

2.5

3.0

-1.5 -1.0 -0.5 0.0 0.5 1.0 1.5

0.5

1.0

1.5

2.0

2.5

3.0

f g

-1.0 -0.5 0.5 1.0 1.5 2.0

-3

-2

-1

Page 12: 34 ความสัมพันธ์และฟังก์ชัน ตอนที่5_พีชคณิตของฟังก์ชัน

คมอสอการสอนวชาคณตศาสตร โดยความรวมมอระหวาง สานกงานคณะกรรมการการศกษาขนพนฐาน และ คณะวทยาศาสตร จฬาลงกรณมหาวทยาลย

2. ตวอยางของฟงกชนพนฐาน

Page 13: 34 ความสัมพันธ์และฟังก์ชัน ตอนที่5_พีชคณิตของฟังก์ชัน

คมอสอการสอนวชาคณตศาสตร โดยความรวมมอระหวาง สานกงานคณะกรรมการการศกษาขนพนฐาน และ คณะวทยาศาสตร จฬาลงกรณมหาวทยาลย

ในชวงแรกนยงไมไดยกตวอยางฟงกชนพนฐานตางๆ ทนกเรยนควรรจก แตไดกลาวถงบทนยามของฟงกชนเพม และฟงกชนลด ซงมความสาคญอยางยงในการแกอสมการตางๆ   

   

              

Page 14: 34 ความสัมพันธ์และฟังก์ชัน ตอนที่5_พีชคณิตของฟังก์ชัน

คมอสอการสอนวชาคณตศาสตร โดยความรวมมอระหวาง สานกงานคณะกรรมการการศกษาขนพนฐาน และ คณะวทยาศาสตร จฬาลงกรณมหาวทยาลย

หลงจากทเขาใจบทนยามของฟงกชนเพม และฟงกชนลดแลว ในตอนนไดยกตวอยางตางๆ เกยวกบฟงกชนเพม และฟงกชนลด โดยใหนกเรยนไดฝกพจารณาโดยวธเชงพชคณต และโดยการวาดกราฟ  

  

  

เมอมาถงตอนนครควรเนนย าวา ฟงกชนหนงๆ นนไมจาเปนจะตองเปนฟงกชนเพม หรอฟงกชนลดเพยงอยางเดยวตลอดทงโดเมน แตอาจมบางชวงทฟงกชนนนเปนฟงกชนเพม และบางชวงทฟงกชนนนเปนฟงกชนลด สาหรบฟงกชนทไมเพมและไมลดเลยนนจะเรยกวาเปนฟงกชนคงท ยงไปกวานนการกากบวาฟงกชนนนๆ เปนฟงกชนเพมหรอฟงกชนลดบนเซตใด มความสาคญเชนกน ใหนกเรยนพจารณาฟงกชน f ทมกราฟดงรป        

-1 1 2 3

-1.0

-0.5

0.5

1.0

Page 15: 34 ความสัมพันธ์และฟังก์ชัน ตอนที่5_พีชคณิตของฟังก์ชัน

คมอสอการสอนวชาคณตศาสตร โดยความรวมมอระหวาง สานกงานคณะกรรมการการศกษาขนพนฐาน และ คณะวทยาศาสตร จฬาลงกรณมหาวทยาลย

จะเหนวา f เปนฟงกชนเพมบนเซต ( ,1)-¥ และ บนเซต (1, )¥ แต f ไมเปนฟงกชนเพมบน (ทาไม) ซงคอโดเมนของ f (สงเกตวา f ไมเปนฟงกชนหนงตอหนง) ในกรณท f เปนฟงกชนเพม (หรอฟงกชนลด) บนโดเมนของฟงกชน f อาจกลาวสนๆ วา f เปนฟงกชนเพม (หรอฟงกชนลด) เทานน   นอกจากนในบางตาราอาจกาหนดนยามในลกษณะดงน สาหรบฟงกชน f ทมโดเมนและเรนจเปนสบเซตของจานวนจรง และ

fA DÌ จะไดวา  

1. f เปนฟงกชนเพม บน A กตอเมอ สาหรบ 1

x และ 2

x AÎ ถา 1 2

x x< แลว 1 2

( ) ( )f x f x£  2. f เปนฟงกชนลด บน A กตอเมอ สาหรบ

1x และ

2x AÎ ถา

1 2x x< แลว

1 2( ) ( )f x f x³  

 ในขณะทสอชดน แทจรงแลวกาหนดนยามไวดงน สาหรบฟงกชน f ทมโดเมนและเรนจเปนสบเซตของจานวนจรง และ

fA DÌ จะไดวา  

1. f เปนฟงกชนไมลด (nondecreasing function) บน A กตอเมอ สาหรบ 1

x และ 2

x AÎ ถา 1 2

x x< แลว

1 2( ) ( )f x f x£  

2. ฟงกชนไมเพม (nondecreasing function) บน A กตอเมอ สาหรบ 1

x และ 2

x AÎ ถา 1 2

x x< แลว

1 2( ) ( )f x f x³  

3. ฟงกชนเพม หรอฟงกชนเพมโดยแท (increasing function หรอ strictly increasing) บน A กตอเมอ สาหรบ 1

x และ

2x AÎ ถา

1 2x x< แลว

1 2( ) ( )f x f x<  

4. ฟงกชนลด หรอฟงกชนลดโดยแท (decreasing function หรอ strictly decreasing) บน A กตอเมอ สาหรบ 1

x และ

2x AÎ ถา

1 2x x< แลว

1 2( ) ( )f x f x>  

 อกทงในการตอบวาชวงใดเปนชวงทฟงกชนเพม หรอชวงใดเปนชวงทฟงกชนลด บางตาราอาจรวมจดปลายชวง (หากจดปลายชวงนนอยในโดเมนของฟงกชน) ในขณะทบางตาราจะตอบเปนชวงเปดโดยไมสนใจจดปลายชวงดงเชนทนกเรยนเหนในสอชดนนนเอง   ในชวงนครควรถามคาถามนาเพอใหนกเรยนชวยกนอภปรายในประเดนเหลาน  1. สมมตวา f เปนฟงกชนเพม (หรอฟงกชนลด) และ

1 2( ) ( )f x f x< แลวสรปไดหรอไมวา

1 2x x< (หรอ

1 2x x> ) โดยใหนกเรยนชวยกนยกตวอยางประกอบ

Page 16: 34 ความสัมพันธ์และฟังก์ชัน ตอนที่5_พีชคณิตของฟังก์ชัน

คมอสอการสอนวชาคณตศาสตร โดยความรวมมอระหวาง สานกงานคณะกรรมการการศกษาขนพนฐาน และ คณะวทยาศาสตร จฬาลงกรณมหาวทยาลย

2. เมอนกเรยนอภปรายและยกตวอยางกนไปพอสมควรแลวนาจะนามาสขอสรปวา ถา f เปนฟงกชนเพม (หรอฟงกชนลด) แลวสาหรบ

1 fx DÎ และ

2 fx DÎ (

1 2x x< กตอเมอ

1 2( ) ( )f x f x< (หรอ

1 2( ) ( )f x f x> ))

สมบตนนาไปใชในการแกอสมการของฟงกชนอนๆ ทเปนฟงกชนหนงตอหนง เชน ฟงกชนเลขชกาลง และฟงกชนลอการทม ซงนกเรยนจะไดศกษารายละเอยดในสอเรองฟงกชนเลขชกาลงและฟงกชนลอการทม โดย อาจารยเพญพรรณ และอาจารยจณดษฐ นอกจากนนกเรยนทมความสนใจเปนพเศษอาจสงเกตไดอกวา ถา f เปนฟงกชนเพม (หรอฟงกชนลด) แลว f เปนฟงกชนหนงตอหนง ซงบทพสจนจะขอใหไวสาหรบนกเรยนทสนใจ  พสจน กาหนดให f เปนฟงกชนเพม ให

1 fx DÎ และ

2 fx DÎ สมมตวา

1 2x x¹ โดยไมเสยนยทวไป สมมตวา

1 2x x< เนองจาก f เปนฟงกชนเพม ทาใหไดวา

1 2( ) ( )f x f x< นนคอ

1 2( ) ( )f x f x¹ เพราะวาขอความ ถา

1 2x x¹ แลว

1 2( ) ( )f x f x¹ สมมลกบขอความ ถา

1 2( ) ( )f x f x= แลว

1 2x x= จงสรปไดวา f เปนฟงกชน

หนงตอหนง   เมอมาถงตอนนครควรยกตวอยางเหลานประกอบ  

ตวอยาง 3 กาหนดให 2

( )4

xf x

x=

- จงหาชวงท f เปนฟงกชนเพม และชวงท f เปนฟงกชนลด 

 

วธทา ให 1

x และ 2

x เปนสมาชกของโดเมน f สมมตวา 1 2

( ) ( )f x f x< นนคอ 1 22 2

1 24 4

x x

x x<

- - ซงเมอยาย

ขางและรวมเศษสวนจะได 2 2

1 1 2 2 1 2 1 2 1 22 2 2 2

1 2 1 2

4 4 (4 )( )0

(4 )(4 ) (4 )(4 )

x x x x x x x x x x

x x x x

- - + + -= <

- - - -  

กรณ 1

2x <- และ 2

2x <- จะไดวา 21

4x > และ 22

4x > และ 1 2

0x x > ดงนน 1 2

x x<  

กรณ 1 2

2 , 2x x- < < จะไดวา 2

14x < และ 2

24x < และ

1 24 4x x- < < ดงนน

1 2x x<  

กรณ 1

2x > และ 2

2x > ไดวา 2

14x > และ 2

24x > และ

1 20x x > ดงนน

1 2x x<  

ทาใหไดวา f เปนฟงกชนเพมบนชวง ( , 2), ( 2,2)-¥ - - และ (2, )¥ และไมมชวงท f เปนฟงกชนลด 

 ตวอยาง 4 สมมตวา f และ g เปนฟงกชนเพมทงค (หรอฟงกชนลดทงค) บนชวง

f gA D DÌ Ç ทไมใชเซตวาง

แลว f g+ จะเปนฟงกชนเพมทงค (หรอฟงกชนลดทงค) บนชวง A หรอไม  

Page 17: 34 ความสัมพันธ์และฟังก์ชัน ตอนที่5_พีชคณิตของฟังก์ชัน

คมอสอการสอนวชาคณตศาสตร โดยความรวมมอระหวาง สานกงานคณะกรรมการการศกษาขนพนฐาน และ คณะวทยาศาสตร จฬาลงกรณมหาวทยาลย

วธทา ให 1

x AÎ และ 2

x AÎ สมมตวา 1 2

x x< จะไดวา 1 2

( ) ( )f x f x< และ 1 2

( ) ( )g x g x< ทาให

1 1 1 2 2 2( )( ) ( ) ( ) ( ) ( ) ( )( )f g x f x g x f x g x f g x+ = + < + = + นนคอ f g+ เปนฟงกชนเพมทงคบนชวง A   หมายเหต ในทนแสดงใหดเฉพาะกรณท f และ g เปนฟงกชนเพมทงค สวนในกรณท f และ g เปนฟงกชนลดทงค ขอใหนกเรยนชวยกนทาเปนแบบฝกหด

Page 18: 34 ความสัมพันธ์และฟังก์ชัน ตอนที่5_พีชคณิตของฟังก์ชัน

คมอสอการสอนวชาคณตศาสตร โดยความรวมมอระหวาง สานกงานคณะกรรมการการศกษาขนพนฐาน และ คณะวทยาศาสตร จฬาลงกรณมหาวทยาลย

ในตอนนไดกลาวถงนยามของฟงกชนเชงเสนในรป ( )f x ax b= + เมอ a และ b เปนจานวนจรงใดๆ  

 

 

 สาหรบปญหาชวนคดททงไวในสอนน จะเหนวาแบงออกเปนสามกรณไดดงน กรณ 0a > ให

1x และ

2x เปนจานวนจรงใดๆ ท

1 2x x< เนองจาก 0a > จะไดวา

1 1 2 2( ) ( )f x ax b ax b f x= + < + = ทาใหไดวา เมอ 0a > ฟงกชนเชงเสน ( )f x ax b= + เปนฟงกชนเพม 

กรณ 0a < ให 1

x และ 2

x เปนจานวนจรงใดๆ ท 1 2

x x< เนองจาก 0a < จะไดวา

1 1 2 2( ) ( )f x ax b ax b f x= + > + = ทาใหไดวา เมอ 0a < ฟงกชนเชงเสน ( )f x ax b= + เปนฟงกชนลด 

กรณ 0a = จะไดวาฟงกชนเชงเสนอยในรป ( )f x b= ซงเปนฟงกชนคงท  สาหรบฟงกชนเชงเสน ( )f x ax b= + จะเรยก a วาความชนของกราฟ (ทเปนเสนตรง) ของฟงกชนน และเรยก b วาระยะตดแกน y  

Page 19: 34 ความสัมพันธ์และฟังก์ชัน ตอนที่5_พีชคณิตของฟังก์ชัน

คมอสอการสอนวชาคณตศาสตร โดยความรวมมอระหวาง สานกงานคณะกรรมการการศกษาขนพนฐาน และ คณะวทยาศาสตร จฬาลงกรณมหาวทยาลย

 เมอถงตอนนครอาจใหนกเรยนรางกราฟของฟงกชนเชงเสนเมอ a และ b มเงอนไขตางๆ กน กลาวคอ 

1. 0a > และ 0b >  

2. 0a > และ 0b <  

3. 0a < และ 0b <  

4. 0a = และ 0b <  

 นอกจากนยงอาจถามในทานองกลบกน กลาวคอกาหนดกราฟเสนตรงมาใหแลวใหนกเรยนชวยกนระบเครองหมายของ a และ b    

Page 20: 34 ความสัมพันธ์และฟังก์ชัน ตอนที่5_พีชคณิตของฟังก์ชัน

คมอสอการสอนวชาคณตศาสตร โดยความรวมมอระหวาง สานกงานคณะกรรมการการศกษาขนพนฐาน และ คณะวทยาศาสตร จฬาลงกรณมหาวทยาลย

ในตอนนไดกลาวถงฟงกชนกาลงสองในรป 2( )f x ax bx c= + + เมอ ,a b และ c เปนจานวนจรงท 0a ¹  

 

  

 

 แมวานกเรยนจะไดเรยนเกยวกบพาราโบลาซงเปนกราฟของสมการกาลงสองมาแลวในระดบมธยมศกษาตอนตนแลวครควรย าอกครงวา เนองจาก  

2 2 2 22 2

2 2 2 2 4

b b c b b ba x x a x c

a a a a a a

æ öæ ö æ ö æ ö æ ö÷ç ÷ ÷ ÷ ÷ ÷ç ç ç çç ÷ ÷ ÷ ÷ ÷+ + + - = + + -ç ç ç çç ÷ ÷ ÷ ÷ ÷ç ç ç çç ÷ ÷ ÷ ÷ç ç ç ç÷è ø è ø è ø è øç ÷çè ø 

ทาใหไดวาจดยอดของพาราโบลาคอ 2

,2 4

b bc

a a

æ ö÷ç ÷- -ç ÷ç ÷çè ø จดยอดนอาจเรยกวา จดวกกลบของพาราโบลา ซงใน

กรณท 0a > จะไดวาจดวกกลบนเปนจดตาสดของฟงกชน และคาตาสดของฟงกชนคอ 2

2 4

b bf c

a a

æ ö÷ç ÷- = -ç ÷ç ÷çè ø

ในขณะทเมอ 0a < จะไดวาจดวกกลบนเปนจดสงสดของฟงกชน และคาสงสดของฟงกชนคอ

Page 21: 34 ความสัมพันธ์และฟังก์ชัน ตอนที่5_พีชคณิตของฟังก์ชัน

คมอสอการสอนวชาคณตศาสตร โดยความรวมมอระหวาง สานกงานคณะกรรมการการศกษาขนพนฐาน และ คณะวทยาศาสตร จฬาลงกรณมหาวทยาลย

2

2 4

b bf c

a a

æ ö÷ç ÷- = -ç ÷ç ÷çè ø เชนกน นอกจากนกราฟของพาราโบลายงมเสนตรง

2

bx

a= - เปนแกนสมมาตรอก

ดวย   สาหรบปญหาชวนคดททงไวในสอนนจะไดวา 

กรณ 0a > ฟงกชนกาลงสองจะเปนฟงกชนลดบนชวง ,2

b

a

æ ö÷ç ÷-¥ -ç ÷ç ÷çè ø และเปนฟงกชนเพมบนชวง

,2

b

a

æ ö÷ç ÷- ¥ç ÷ç ÷çè ø 

กรณ 0a < ฟงกชนกาลงสองจะเปนฟงกชนเพมบนชวง ,2

b

a

æ ö÷ç ÷-¥ -ç ÷ç ÷çè ø และเปนฟงกชนลดบนชวง

,2

b

a

æ ö÷ç ÷- ¥ç ÷ç ÷çè ø 

 ครควรใหนกเรยนสงเกตตอวาจดตดแกน X ของฟงกชนกาลงสองคอคาตอบทเปนจานวนจรงของสมการ

2 0ax bx c+ + = นนเอง กลาวคอถา ( ,0)A และ ( ,0)B เปนจดตดแกน X ทงสองจดของฟงกชนกาลงสองแลวจะไดวา 2 ( )( )ax bx c a x A x B+ + = - - ในขณะทถามจดตดแกน X เพยงจดเดยว หรอกราฟของฟงกชนกาลงสองแตะแกน X ทจด ( ,0)A แลวจะไดวา 2 2( )ax bx c a x A+ + = - และสาหรบกราฟของฟงกชนกาลงสองทไมตดแกน X จะไดวาสาหรบจานวนจรง x ใดๆ 2 0ax bx c+ + > หรอ

2 0ax bx c+ + < อยางใดอยางหนงอยางเดยวเทานน นนหมายความวาสมการ 2 0ax bx c+ + = ไมมคาตอบทเปนจานวนจรง หรอ 2 4 0b ac- < นนเอง ประเดนอกประเดนหนงทสาคญคอถา ( ,0)A และ ( , 0)B เปนจดตดแกน X ทงสองจดของฟงกชนกาลงสองแลวจะไดวาจดยอดหรอจดวกกลบ (ซงอาจเปน

จดสงสดหรอจดตาสด) นนจะอยทจดซง 2

A Bx

+= ซงอยตรงกลางระหวาง x A= และ x B=  

 เมอมาถงตรงนครอาจยกตวอยางเหลานเพมเตม  

ตวอยาง 5 กาหนดให 2( ) 4 10f x x x= - + - สรปไดหรอไมวา 106

3fæ ö÷ç ÷ç <-÷ç ÷ç ÷çè ø

 

Page 22: 34 ความสัมพันธ์และฟังก์ชัน ตอนที่5_พีชคณิตของฟังก์ชัน

คมอสอการสอนวชาคณตศาสตร โดยความรวมมอระหวาง สานกงานคณะกรรมการการศกษาขนพนฐาน และ คณะวทยาศาสตร จฬาลงกรณมหาวทยาลย

วธทา เนองจาก 1 0a =- < ดงนนฟงกชนนมจดสงสดอยท 42

2( 1)x = - =

- และคาสงสดของฟงกชน

คอ 24

10 64( 1)

- - = --

และเพราะวา 102

3¹ ทาใหไดวา 10

63

fæ ö÷ç ÷ç <-÷ç ÷ç ÷çè ø

 

หมายเหต สาหรบตวอยางขอน ถานกเรยนแทนคา x ลงในสตรของ ( )f x โดยตรงอาจเปรยบเทยบลาบาก  ตวอยาง 6 กาหนดใหกราฟของฟงกชน 2( ) 2 8f x x x= - + + เปนรปพาราโบลาทตดแกน X ทจด A และ B จงหาพนทของสามเหลยม ABC เมอ C คอจดวกกลบของพาราโบลาน  วธทา เนองจาก 2( ) 2 8 ( 4)( 2)f x x x x x= - + + = - - + ดงนนจดตดแกน X คอ ( 2, 0)A = - และ

(4, 0)B = ตามลาดบ สาหรบจดวกกลบคอ 22 2

,8 (1,9)2( 1) 4( 1)

Cæ ö÷ç ÷= - - =ç ÷ç ÷ç - -è ø

ดงนนพนทรป

สามเหลยม ABC 1(4 ( 2))(9) 27

2= - - = ตารางหนวย

Page 23: 34 ความสัมพันธ์และฟังก์ชัน ตอนที่5_พีชคณิตของฟังก์ชัน

คมอสอการสอนวชาคณตศาสตร โดยความรวมมอระหวาง สานกงานคณะกรรมการการศกษาขนพนฐาน และ คณะวทยาศาสตร จฬาลงกรณมหาวทยาลย

ในชวงนไดกลาวถงฟงกชนคาสมบรณในรป ( ) | |f x a x b c= - + เมอ ,a b และ c เปนจานวนจรงท 0a ¹   

  

จากรปของกราฟฟงกชนคาสมบรณจะเหนวา กราฟนมเสนตรง x b= เปนแกนสมมาตร และในกรณท 0a > จะไดวากราฟของฟงกชนคาสมบรณมจดตาสดอยทจด ( , )b c และคาตาสดของฟงกชนคอ ( )f b c= ในขณะทถา 0a < จะไดวากราฟของฟงกชนคาสมบรณมจดสงสดอยทจด ( , )b c และคาสงสดของฟงกชนคอ ( )f b c=  

 สาหรบประเดนททงไวใหนกเรยนชวยกนอภปรายในสอนนคอคาของจานวนจรง a มผลอยางไรกบลกษณะกราฟของฟงกชนน นกเรยนอาจทาไดโดยลงรอยทางเดนของจดของฟงกชนเหลาน

1 2( ) | |, ( ) 2 | |f x x f x x= = และ

3

1( ) | |

2f x x= บนระนาบ XY เดยวกน ซงนกเรยนจะไดกราฟดงรป 

  

Page 24: 34 ความสัมพันธ์และฟังก์ชัน ตอนที่5_พีชคณิตของฟังก์ชัน

คมอสอการสอนวชาคณตศาสตร โดยความรวมมอระหวาง สานกงานคณะกรรมการการศกษาขนพนฐาน และ คณะวทยาศาสตร จฬาลงกรณมหาวทยาลย

           จากกราฟทไดพอจะสรปไดวา ถา 1a = แขนของตว V ทเปนรปกราฟของฟงกชนนจะทามม 45 กบแกน X ในขณะทถา 1a > มมระหวางแขนของตว V ทเปนรปกราฟของฟงกชนนจะทามมมากกวา 45 กบแกน X ขนไปเรอยๆ สาหรบกรณท 0 1a< < มมระหวางแขนของตว V ทเปนรปกราฟของฟงกชนนจะทามมนอยกวา 45 กบแกน X ลงมาเรอยๆ ดงนนสมประสทธ a จะมผลตอความกวางและความแคบของขาของตว V ทเปนรปกราฟของฟงกชนนนนเอง สวนในกรณท 0a < นน จะสามารถพจารณาไดในทานองเดยวกน กลาวคอแยกเปนกรณท 1 0a- < < และ กรณท 1a <- อนทจรงแลว ถาให q เปนมมทแขนของตว V ทากบแกน X จะไดวา tan aq =  

 ปญหาชวนคดททงไวในสอนนจะไดวา กรณ 0a > ฟงกชนคาสมบรณจะเปนฟงกชนลดบนชวง ( , )b-¥ แลวเปนฟงกชนเพมบนชวง ( , )b ¥  กรณ 0a < ฟงกชนคาสมบรณจะเปนฟงกชนเพมบนชวง ( , )b-¥ แลวเปนฟงกชนลดบนชวง ( , )b ¥   เมอถงตอนนครอาจใหนกเรยนรางกราฟของฟงกชนคาสมบรณเมอ ,a b และ c มเงอนไขตางๆ กน เชน 

1. 0, 0a b> > และ 0c >  

2. 0, 0a b> > และ 0c <  

3. 0, 0a b> < และ 0c >  

4. 0, 0a b> < และ 0c <  

เปนตน  

-1.5 -1.0 -0.5 0.5 1.0 1.5

0.5

1.0

1.5

2.0

2.5

3.0

f1

f2

f3

Page 25: 34 ความสัมพันธ์และฟังก์ชัน ตอนที่5_พีชคณิตของฟังก์ชัน

คมอสอการสอนวชาคณตศาสตร โดยความรวมมอระหวาง สานกงานคณะกรรมการการศกษาขนพนฐาน และ คณะวทยาศาสตร จฬาลงกรณมหาวทยาลย

นอกจากนยงอาจถามในทานองกลบกน กลาวคอกาหนดกราฟของฟงกชนคาสมบรณมาใหแลวใหนกเรยนชวยกนระบเครองหมายของ ,a b และ c  

ในตอนนไดกลาวถงฟงกชนพหนามดกร n ทอยในรป  1 2 2

1 2 2 1 0( ) ...n n n

n n nf x a x a x a x a x a x a- -

- -= + + + + + +  

เมอ i

a Î ทก {0}i Î È และ 0n

a ¹  

 

 

ในระดบนนกเรยนควรจะวาดกราฟของฟงกชนพหนามดกรสามรปแบบหนงคอ 3( )f x ax= เมอ a เปนจานวนจรงทไมใช 0 เหมอนเชนทยกตวอยางไวในสอนได สาหรบประเดนททงไวใหนกเรยนชวยกนอภปรายนนจะเหนวา ในกรณท 0a > ฟงกชน 3( )f x ax= จะเปนฟงกชนเพมบนเซตของจานวนจรง แตในกรณท

0a < ฟงกชน 3( )f x ax= จะเปนฟงกชนลดบนเซตของจานวนจรง     

Page 26: 34 ความสัมพันธ์และฟังก์ชัน ตอนที่5_พีชคณิตของฟังก์ชัน

คมอสอการสอนวชาคณตศาสตร โดยความรวมมอระหวาง สานกงานคณะกรรมการการศกษาขนพนฐาน และ คณะวทยาศาสตร จฬาลงกรณมหาวทยาลย

ในชวงนไดแนะนาใหนกเรยนรจกฟงกชนขนบนได ซงเปนฟงกชนทมคาคงทเปนชวงๆ ทงนความยาวของแตละชวงทคาของฟงกชนแตกตางกนนนไมจาเปนตองยาวเทากน ตลอดจนคาของฟงกชนในชวงทอยตดกนอาจมคาเพมขนหรอลดลงกได  

 

  

จากกราฟในสอนจะไดวา

0; 0 1

4; 1 2( )

6; 2 3

8; 3 4

x

xf x

x

x

ìï £ £ïïï < £ïï= íï < £ïïï < £ïïî

 

 ในบางครงจานวนขนบนไดอาจมมากมายไมจากด เชน  ตวอยาง 7 กาหนดให ( )f x = จานวนเตมทมากทสดทนอยกวาหรอเทากบ x จะไดวาสาหรบจานวนเตม n ใดๆ ถา

1n x n£ < + แลว ( )f x n= ซงสามารถเขยนไดในรป 1; 1 0

0; 0 1( )

1; 1 2

x

xf x

x

ìïïïï- - £ £ïïïï £ <= íïï £ <ïïïïïïî

 

 ฟงกชนขนบนไดทสาคญฟงกชนหนงซงไดกลาวถงไวในบทนาเรองความสมพนธและฟงกชนโดยอาจารยจณดษฐนน คอฟงกชนขนบนไดหนงหนวย (unit-step function) หรอฟงกชนเฮวไซด (Heaviside function) ทกาหนดโดย

1;( )

0;

x cu x c

x c

ìï >ï- = íï <ïî ซงบางครงอาจใชสญลกษณ ( )

cu x และทจด x c= ในตาราบางเลมอาจกาหนดให

Page 27: 34 ความสัมพันธ์และฟังก์ชัน ตอนที่5_พีชคณิตของฟังก์ชัน

คมอสอการสอนวชาคณตศาสตร โดยความรวมมอระหวาง สานกงานคณะกรรมการการศกษาขนพนฐาน และ คณะวทยาศาสตร จฬาลงกรณมหาวทยาลย

( ) 0u c = หรอ ( ) 1u c = หรออาจไมไดกาหนดคาของฟงกชนทจดนไวเลย และโดยสวนใหญจะมเงอนไขวา 0c ³  

 ผลการดาเนนการเชงพชคณตระหวางฟงกชนขนบนไดหนงหนวยโดยเฉพาะการบวกและการลบ มความสาคญในการประยกตทางคณตศาสตรชนสงตอไป   ตวอยาง 8 จงหา

1 3( ) ( )u x u x- พรอมทงวาดกราฟของผลลบทได 

 

วธทา 1 3

1 1; 3 0; 31; 1 1; 3

( ) ( ) 1 0; 1 3 1; 1 30; 1 0; 3

0 0; 1 0; 1

x xx x

u x u x x xx x

x x

ì ìï ï- > >ï ïì ìï ï ï ï> >ï ï ï ï- = - = - < < = < <í í í íï ï ï ï< <ï ï ï ïî î - < <ï ïï ïî î

ซงมกราฟดงรป 

 

-1 1 2 3 4 5

0.2

0.4

0.6

0.8

1.0

Page 28: 34 ความสัมพันธ์และฟังก์ชัน ตอนที่5_พีชคณิตของฟังก์ชัน

คมอสอการสอนวชาคณตศาสตร โดยความรวมมอระหวาง สานกงานคณะกรรมการการศกษาขนพนฐาน และ คณะวทยาศาสตร จฬาลงกรณมหาวทยาลย

ในตอนนไดกลาวถงฟงกชนทนยามเปนชวงๆ กลาวคอคาของฟงกชนกาหนดดวยสตรทตางกนบนชวงทเปนสบเซตของโดเมนตางๆ กน ในบางครงอาจเรยกวาฟงกชนแยกตอน นกเรยนนาจะพอสงเกตไดวาฟงกชนขนบนไดเปนฟงกชนทนยามเปนชวงๆ แบบหนงโดยคาของฟงกชนเปนคาคงททตางกนไปในแตละชวง  

 

  

สาหรบตวอยางของฟงกชนทยกไวในสอคอ 2

3

2 3 1; 2

( ) 4 1; 2 4

1; 4

x x x

f x x x

x x x

ìï + + <-ïïï= + - £ <íïïï + + ³ïî

นนจะมกราฟเปนดงรป 

         สงเกตวาจดปลายของกราฟในแตละชวงอาจเปนจดทบหรอจดโปรงขนอยกบวาชวงนนๆ รวมจดปลายหรอไมนนเอง  สาหรบฟงกชนทนยามเปนชวงๆ นนนกเรยนอาจลมไปวาไดคนเคยกบฟงกชนลกษณะนมากอนแลว นนคอฟงกชนท

มคาสมบรณมาเกยวของ เชน ; 0

( ) | |; 0

x xf x x

x x

ìï ³ï= = íï- <ïî 

 

-4 -2 2 4 6

50

100

150

200

Page 29: 34 ความสัมพันธ์และฟังก์ชัน ตอนที่5_พีชคณิตของฟังก์ชัน

คมอสอการสอนวชาคณตศาสตร โดยความรวมมอระหวาง สานกงานคณะกรรมการการศกษาขนพนฐาน และ คณะวทยาศาสตร จฬาลงกรณมหาวทยาลย

ในทานองเดยวกบฟงกชนขนบนใด เมอมาถงตอนนครอาจยกตวอยางเพมเตม เนองจากฟงกชนทนยามเปนชวงๆ นนในบางครงนกเรยนมกจะมความสบสนในการหาคาของฟงกชนทจดตางๆ บนโดเมน   

ตวอยาง กาหนดใหฟงกชน

1; 0 1

3 1

1; 1( )

2 5; 1

1

xx

xf x

xx

x

ìïï < <ïï +ïïïïïï =ïï= íïïïïï - -ï >ïï -ïïïïî

จงหา 1, , (1)

3fD f f

æ ö÷ç ÷ç ÷ç ÷çè ø และ (3)f  

วธทา จากโจทยจะไดวาฟงกชนทกาหนดใหนยามมาบนเซต (0,1) {1} (1, )È È ¥ แตในชวง (1, )¥ นน

2 5

1

x

x

- --

เปนจานวนจรงกตอเมอ 5x £ ดงนน (0,5]f

D =  

เนองจาก 10 1

3< < ทาใหไดวา 1 1 1

3 3(1 / 3) 1 2fæ ö÷ç ÷ = =ç ÷ç ÷ç +è ø

ตอมา (1) 1f = และเนองจาก 3 1> ทาให

ไดวา 2 5 3 2 2(3)

3 1 2f

- - -= =

-  

 หมายเหต สาหรบตวอยางนเมอ 1x > ครอาจชใหนกเรยนเหนวา สามารถเขยนสตรของฟงกชนในชวงนใหม

ไดโดย 2 5 (2 5 )(2 5 ) 4 (5 ) 1

1 ( 1)(2 5 ) ( 1)(2 5 ) 2 5

x x x x

x x x x x x

- - - - + - - -= = =

- - + - - + - + - ซงสตร

ใหมทไดนเมอตองการทราบคาของฟงกชนทจด x ใดๆ ในโดเมน จะแทนคา x ในสตรใหมเพอคานวณเพยงทเดยวเทานน  ฟงกชนทนยามเปนชวงๆ นนสามารถเขยนอยในรปของผลการดาเนนการเชงพชคณตของฟงกชนทนยามปกตกบฟงกชนขนบนไดหนงหนวยหลายๆ ฟงกชนได ดงตวอยางตอไปน  

ตวอยาง กาหนดให 2; 2 5

( )2 1; 5 6

x xf x

x x

ìï < <ïï= íï + < <ïïî จะไดวา  

Page 30: 34 ความสัมพันธ์และฟังก์ชัน ตอนที่5_พีชคณิตของฟังก์ชัน

คมอสอการสอนวชาคณตศาสตร โดยความรวมมอระหวาง สานกงานคณะกรรมการการศกษาขนพนฐาน และ คณะวทยาศาสตร จฬาลงกรณมหาวทยาลย

22

0; 2 0; 5; 2 5

( ) 1; 2 5 (2 1) 1; 5 62 1; 5 6

0; 5 0; 6

x xx x

f x x x x xx x

x x

æ ö æ öì ìï ï< <÷ ÷ç çï ï÷ ÷ì ç çï ï ï< < ÷ ÷ç çï ï ïï ÷ ÷ç ç= = ´ < < ÷+ + ´ < < ÷í í íç ç÷ ÷ï ï ïç ç÷ ÷+ < < ç ç÷ ÷ï ï ïïî ÷ ÷ç > ç >ï ï÷ ÷ç çè ø è øï ïî î

 

เนองจาก 2 5

0; 2

( ) ( ) 1; 2 5

0; 5

x

u x u x x

x

ìï <ïïï- = < <íïï >ïïî

และ 5 6

0; 5

( ) ( ) 1; 5 6

0; 6

x

u x u x x

x

ìï <ïïï- = < <íïï >ïïî

ทาใหไดวา

22

2 5 5 6

2 22 5 6

; 2 5( ) ( ( ) ( )) (2 1)( ( ) ( ))

2 1; 5 6

( ) ( 2 1) ( ) (2 1) ( )

x xf x x u x u x x u x u x

x x

x u x x x u x x u x

ìï < <ïï= = - + + -íï + < <ïïî= + - + + - +

 

 นอกจากนยงมการนยามฟงกชนโดยใชสตรตางกน ขนอยกบเงอนไขของสมาชกตวหนาทตองการนามาหา

สมาชกตวหลงของฟงกชนทคกนซงคอคาของฟงกชนนนเอง เชน 1;

( )0;

xf x

x

ìï Îï= íï Ïïî

ซงเรยกวาฟงกชน

ลกษณะเฉพาะของเซต เมอ คอเซตของจานวนตรรกยะ หรอฟงกชนจากเซตของจานวนนบไปยงเซตของ

จานวนเตม ;

2( )

1;

2

nn E

f n

nn O

ìïï Îïïïï= íïï -ïï Îïïî

เมอ E คอเซตของจานวนนบทเปนจานวนค และ O คอเซตของจานวน

นบทเปนจานวนค จะเหนวาฟงกชนนเปนฟงกชนสมนยหนงตอหนงจากเซตของจานวนนบไปยงเซตของจานวนเตมดวย  

Page 31: 34 ความสัมพันธ์และฟังก์ชัน ตอนที่5_พีชคณิตของฟังก์ชัน

คมอสอการสอนวชาคณตศาสตร โดยความรวมมอระหวาง สานกงานคณะกรรมการการศกษาขนพนฐาน และ คณะวทยาศาสตร จฬาลงกรณมหาวทยาลย

แบบฝกหดเพมเตมเรองตวอยางของฟงกชนพนฐาน  

1. ถา P เปนจดวกกลบของพาราโบลา 2( ) 12 44f x x x= - - - แลวจงหาระยะทางระหวางจด P และจดกาเนด 2. กาหนด f เปนฟงกชนกาลงสองทมคาสงสดอยทจด ( , )a b ถากราฟของฟงกชนนตดแกน X ทจด ( 5,0)- และ (1,0) แลว จงหาคา a  3. จงหาชวงทงหมดททาใหกราฟของฟงกชน 2( ) 4 5 6f x x x= - - + อยเหนอแกน X และ ชวงทงหมดททาใหกราฟของฟงกชน 2( ) 4 5 6f x x x= - - + อยใตแกน X  

4. สาหรบจานวนจรง k กาหนดใหเสนตรง 3x = เปนแกนสมมาตรของกราฟของฟงกชน 2 2( ) ( 5) 10f x x k x k= - + - + จงหาคาตาสดของฟงกชนน 

5. จงหา ,a b และ c ททาใหใหฟงกชน ( ) | |f x a x b c= - + มกราฟดงรป  

          

-0.5 0.5 1.0 1.5 2.0 2.5

-1.4

-1.2

-1.0

-0.8

-0.6

-0.4

-0.2

Page 32: 34 ความสัมพันธ์และฟังก์ชัน ตอนที่5_พีชคณิตของฟังก์ชัน

คมอสอการสอนวชาคณตศาสตร โดยความรวมมอระหวาง สานกงานคณะกรรมการการศกษาขนพนฐาน และ คณะวทยาศาสตร จฬาลงกรณมหาวทยาลย

 

สรปสาระสาคญประจาตอน

Page 33: 34 ความสัมพันธ์และฟังก์ชัน ตอนที่5_พีชคณิตของฟังก์ชัน

คมอสอการสอนวชาคณตศาสตร โดยความรวมมอระหวาง สานกงานคณะกรรมการการศกษาขนพนฐาน และ คณะวทยาศาสตร จฬาลงกรณมหาวทยาลย

  

  

    

Page 34: 34 ความสัมพันธ์และฟังก์ชัน ตอนที่5_พีชคณิตของฟังก์ชัน

คมอสอการสอนวชาคณตศาสตร โดยความรวมมอระหวาง สานกงานคณะกรรมการการศกษาขนพนฐาน และ คณะวทยาศาสตร จฬาลงกรณมหาวทยาลย

  

  

 

Page 35: 34 ความสัมพันธ์และฟังก์ชัน ตอนที่5_พีชคณิตของฟังก์ชัน

คมอสอการสอนวชาคณตศาสตร โดยความรวมมอระหวาง สานกงานคณะกรรมการการศกษาขนพนฐาน และ คณะวทยาศาสตร จฬาลงกรณมหาวทยาลย

ภาคผนวกท 1 แบบฝกหด/เนอหาเพมเตม

Page 36: 34 ความสัมพันธ์และฟังก์ชัน ตอนที่5_พีชคณิตของฟังก์ชัน

คมอสอการสอนวชาคณตศาสตร โดยความรวมมอระหวาง สานกงานคณะกรรมการการศกษาขนพนฐาน และ คณะวทยาศาสตร จฬาลงกรณมหาวทยาลย

แบบฝกหดระคน  สาหรบฟงกชนทกาหนดใหตอไปนจงระบวาเปนฟงกชนลดหรอฟงกชนเพม 1. 2.          3. กาหนดใหฟงกชน 2( ) 2 3f x x x= - + + จงหาแกนสมมาตรและจดวกกลบของกราฟของฟงกชนน 

4. กาหนดใหฟงกชน 2

3; 1

2

2 1; 1 1

( ) 2( 1)

1; 1

1

x

x xx

f x x

xx

x

ìïï- £-ïïïïïïïï + -ï - < £ïï= +íïïïïïï -ïï >ï -ïïïïî

 

จงหา , ( 2), (0), (1),f

D f f f- และ (2)f นอกจากนในกรณท 1 1x- < £ และ 1x > จงทาใหสตรของ

ฟงกชน ( )f x ทกาหนดใหอยในรปอยางงาย 

5. กาหนดให 2

1; 0 1( )

; 1

x xf x

x x

ìï - < £ïï= íï >ïïî จงหา ( 1)f x -  

-2.0 -1.5 -1.0 -0.5

-3

-2

-1

-2 -1 1 2

-4

-2

2

4

Page 37: 34 ความสัมพันธ์และฟังก์ชัน ตอนที่5_พีชคณิตของฟังก์ชัน

คมอสอการสอนวชาคณตศาสตร โดยความรวมมอระหวาง สานกงานคณะกรรมการการศกษาขนพนฐาน และ คณะวทยาศาสตร จฬาลงกรณมหาวทยาลย

6. กาหนดให f เปนฟงกชนทมกราฟเปน      จงเขยนสตรทกแบบทเปนไปไดของฟงกชน f ในรปทมคาสมบรณมาเกยวของ และเขยนสตรของฟงกชน f ในรปฟงกชนทนยามเปนชวงๆ โดยไมมคาสมบรณมาเกยวของ  

7. สาหรบจานวนจรง 0x ¹ จงเขยนฟงกชน 3

( )| |

xf x

x= ในรปฟงกชนทนยามเปนชวงๆ โดยไมมคา

สมบรณมาเกยวของ  8. ถา f เปนฟงกชนหนงตอหนงแลว จรงหรอไมท f จะเปนฟงกชนเพม (หรอฟงกชนลด) หากไมจรงใหยกตวอยางประกอบทแสดงวาขอความนไมเปนจรง 9. จงยกตวอยางฟงกชน f และ g ทเปนฟงกชนเพมทงค (หรอฟงกชนลดทงค) แต f g- เปนฟงกชนลด (หรอฟงกชนเพม)  

10. กาหนดให 2

1; 0 1( )

; 1

x xf x

x x

ìï - < £ïï= íï >ïïî และ 2

1; 0 2( )

; 2 3

x xg x

x x

ìï - £ £ïï= íï < £ïïî  จงหา ( )( ), ( )( ), ( )( ), ( )

ff g x f g x fg x x

g

æ ö÷ç ÷+ - ç ÷ç ÷çè ø และ ( )

gx

f

æ ö÷ç ÷ç ÷ç ÷çè ø พรอมทงระบโดเมนของแตละฟงกชนทหา

มาได  

-3 -2 -1 1 2 3

0.5

1.0

1.5

2.0

Page 38: 34 ความสัมพันธ์และฟังก์ชัน ตอนที่5_พีชคณิตของฟังก์ชัน

คมอสอการสอนวชาคณตศาสตร โดยความรวมมอระหวาง สานกงานคณะกรรมการการศกษาขนพนฐาน และ คณะวทยาศาสตร จฬาลงกรณมหาวทยาลย

ภาคผนวกท 2 เฉลยแบบฝกหด

Page 39: 34 ความสัมพันธ์และฟังก์ชัน ตอนที่5_พีชคณิตของฟังก์ชัน

คมอสอการสอนวชาคณตศาสตร โดยความรวมมอระหวาง สานกงานคณะกรรมการการศกษาขนพนฐาน และ คณะวทยาศาสตร จฬาลงกรณมหาวทยาลย

เฉลยแบบฝกหดเรองพชคณตของฟงกชน 1. {( 3,4), ( 2,0), ( 1,0), (2,4), (4,8)}f g+ = - - -  

{( 3,0), ( 2, 2), ( 1,0), (2, 2), (4, 2)}f g- = - - - - - -  

{( 3,4), ( 2, 1), ( 1,0), (2,3), (4,15)}fg = - - - -  

1 3( 3,1), ( 2, 1), 2, , 4,

3 5

f

g

ì üæ ö æ öï ï÷ ÷ï ïç ç÷ ÷= - - - ç çí ý÷ ÷ç ç÷ ÷ï ç ç ïè ø è øï ïî þ 

5( 3,1), ( 2, 1), (2,3), 4,

3

g

f

ì üæ öï ï÷ï ïç ÷= - - - çí ý÷ç ÷ï ç ïè øï ïî þ 

2. 2( )( ) ( 1) 1f g x x x+ = + + - เมอ [0, )f g

D+

= ¥  

2( )( ) ( 1) 1f g x x x- = + - + เมอ [0, )f g

D-

= ¥  

2( )( ) ( 1) ( 1)fg x x x= + - เมอ [0, )fg

D = ¥  

2( 1)

( )1

f xx

g x

æ ö +÷ç ÷ =ç ÷ç ÷çè ø - เมอ [0,1) (1, )

f

g

D = È ¥  

2

1( )

( 1)

g xx

f x

æ ö -÷ç ÷ =ç ÷ç ÷ç +è ø เมอ [0, )

g

f

D = ¥  

3.    

      

4.      

-1.5 -1.0 -0.5 0.5 1.0 1.5

-2

-1

1

2

-1.5 -1.0 -0.5 0.5 1.0 1.5

1

2

3

4

5

6

f + g f – g

-1.0 -0.5 0.5 1.0 1.5 2.0

1

2

3

Page 40: 34 ความสัมพันธ์และฟังก์ชัน ตอนที่5_พีชคณิตของฟังก์ชัน

คมอสอการสอนวชาคณตศาสตร โดยความรวมมอระหวาง สานกงานคณะกรรมการการศกษาขนพนฐาน และ คณะวทยาศาสตร จฬาลงกรณมหาวทยาลย

5. ( )| | 1

f xx

g x

æ ö÷ç ÷ =ç ÷ç ÷ç +è ø เมอ

f

g

D = และ ( 1,1)f

g

R = -

เฉลยแบบฝกหดเรองตวอยางของฟงกชนพนฐาน 

1. 10 หนวย 2. 2-  

3. ชวงทกราฟอยเหนอแกน X คอ 32,

4

æ ö÷ç ÷-ç ÷ç ÷çè ø; ชวงทกราฟอยใตแกน X คอ ( , 2)-¥ - และ 3

,4

æ ö÷ç ÷¥ç ÷ç ÷çè ø  

4. 0 5. 1, 1a b=- = และ 0c =  

เฉลยแบบฝกหดระคน 

1. ฟงกชนลดบนชวง ( 2,0)-  

2. ฟงกชนเพมบนชวง ( 2, 1)- - และ ( 1,1)- และ (1,2)  3. แกนสมมาตรคอ เสนตรง 1x = และจดวกกลบ คอ (1,4)  

4. 3 1 1; ( 2) ; (0) ; (1) ; (2) 2 1;

2 2 2fD f f f f= - = - = - = = -  

2 1( )

2

xf x

-= เมอ 1 1x- < £ และ 1

( )1

f xx

=+

เมอ 1x >  

5. 2

2; 1 2( )

( 1) ; 2

x xf x

x x

ìï - < £ïï= íï - >ïïî 

6.

1; 1

1; 1 0( ) | | 1 | | 1

1; 0 1

1; 1

x x

x xf x x x

x x

x x

ìï- - £-ïïï + - < £ïï= - = - + = íï- + < £ïïï - >ïïî

 

7. 2

2

; 0( )

; 0

x xf x

x x

ìï >ïï= íï- <ïïî 

8. ไมจรง เชน f เปนฟงกชนหนงตอหนงทมกราฟดงรป แต f ไมเปนฟงกชนเพม (หรอฟงกชนลด) บนโดเมนของ f       

-1.0 -0.5 0.5 1.0 1.5 2.0

-1.0

-0.5

0.5

1.0

1.5

2.0

Page 41: 34 ความสัมพันธ์และฟังก์ชัน ตอนที่5_พีชคณิตของฟังก์ชัน

คมอสอการสอนวชาคณตศาสตร โดยความรวมมอระหวาง สานกงานคณะกรรมการการศกษาขนพนฐาน และ คณะวทยาศาสตร จฬาลงกรณมหาวทยาลย

  9. ตวอยางเชนให ( )f x x= และ ( ) 2g x x= เปนฟงกชนเพมทงค แต ( )( )f g x x- = - เปนฟงกชนลด 

10. 2

2

2 2; 0 1

( )( ) 1; 1 2

2 ; 2 3

x x

f g x x x x

x x

ìï - < £ïïï+ = + - < £íïïï < £ïî

เมอ (0, 3]f g

D+

=  

2

0; 0 1

( )( ) 1; 1 2

0; 2 3

x

f g x x x x

x

ìï < £ïïï- = - + < £íïï < £ïïî

เมอ (0, 3]f g

D-

=  

2

2

4

( 1) ; 0 1

( )( ) ( 1); 1 2

; 2 3

x x

fg x x x x

x x

ìï - < £ïïï= - < £íïïï < £ïî

เมอ (0, 3]fg

D =  

2

1; 0 1

( ) ; 1 21

1; 2 3

x

f xx x

g xx

ìï < <ïïïæ ö ï÷ ïç ÷ = < £ç í÷ç ÷ç ï -è ø ïï < £ïïïî

เมอ (0,1) (1,3]f

g

D = È  

2

1; 0 1

1( ) ; 1 2

1; 2 3

x

g xx x

f xx

ìï < <ïïïæ ö -ï÷ ïç ÷ = < £ç í÷ç ÷ç ïè ø ïï < £ïïïî

เมอ (0,1) (1,3]g

f

D = È