ฟังก์ชันเอกซ์โพเนนเชียล (Exponential Function) ·...
Transcript of ฟังก์ชันเอกซ์โพเนนเชียล (Exponential Function) ·...
ค32204 คณตเพม3 ม. 5 ฟ�งกชนตรโกณมต ครเณรศา พรหมวลย
=======================================================================================================
0
คณตศาสตรเพม3
ค32204 ชนมธยมศกษาป�ท 5
ภาคเรยนท 1 ป�การศกษา 2561
ชอ........................................ชน ม.5/.......เลขท…….
ครเณรศา พรหมวลย โรงเรยนสตรภเกต
=======================================================================================================
ค32204 คณตเพม3 ม. 5 ฟ�งกชนตรโกณมต ครเณรศา พรหมวลย
=======================================================================================================
1
**ใหนกเรยนทบทวนเนอหาเรองเลขยกกาลงในคณตศาสตรพนฐานประกอบการเรยนดวย**
จากการศกษาในเรองเลขยกกาลง ซงทายทสดเราไดสนใจเลขยกกาลงทมฐานเป�นจานวนจรงบวก และ เลขชกาลงเป�นจานวนจรงใด ๆ แตไดมนกคณตศาสตรไดสงเกตเหนวา ถาเลขยกกาลงมฐานเป�น 1 และเลขชกาลงเป�นจานวนจรงใด ๆ ดงน ถากาหนดให a = 1 และ x เป�นจานวนจรงใดแลวจะได ax = 1x = 1
ขอตกลง ในหนงสอคณตศาสตรบางเลมใหขอกาหนดของฟ�งกชนเอกซโพเนนเชยล เป�นฟ�งกชนทอยในรป
f(x) = kax เมอ k เป�นคาคงตวท ไม ใช 0 และ a เป�นจานวนจรงบวกท ไม เป�น 1 แตในหลกสตร ม.ปลาย จะถอวาฟ�งกชนเอกซโพเนนเชยลจะอยในรป f(x) = ax เมอ a เป�น จานวนจรงบวกทไมเป�น 1 เทานน
ขอสงเกต จากขอกาหนดฟ�งกชนเอกซโพเนนเชยล
1. f(x) = 1x เป�นฟ�งกชนคงตวเนองจาก 1x = 1 ดงนนในขอกาหนดฟ�งกชนเอกซโพเนนเชยล จงไมสนใจ ฐาน (a) ทเป�น 1
2. f(x) = 1x ไมเป�นฟ�งกชนเอกซโพเนนเชยล เนองจาก f(x) = 1x เป�นฟ�งกชนคงตว 3. จากเงอนไขทวา y = ax, a > 0, a ≠ 1 ทาใหเราทราบไดเลยวาฐาน (a) มอย 2 ลกษณะ คอ 0 < a < 1 กบ a >
1 4. ฟ�งกชนเอกซโพเนนเชยลจะมอย 2 ชนด โดยขนอยกบลกษณะของฐาน (a) ดงน
ฟ�งกชนเอกซโพเนนเชยล คอ f = { (x, y) ∈ R × R+ / y = ax , a > 0, a ≠ 1 }
ฟ�งกชนเอกซโพเนนเชยล (Exponential Function)
ชนดท 1 y = ax, 0 < a < 1 ชนดท 2 y = ax, a > 1
=======================================================================================================
ค32204 คณตเพม3 ม. 5 ฟ�งกชนตรโกณมต ครเณรศา พรหมวลย
=======================================================================================================
2
เขยนกราฟของฟ�งกชน y = ax
ตวอยาง จงเขยนกราฟของฟ�งกชน y =
x
21
วธทา ฟ�งกชน y = x
21
เป�นฟ�งกชนเอกซโพเนนเชยลทมฐาน a เป�นจานวนจรงบวกทมคานอยกวา 1 (0<a<1 นนเอง)
เขยนตารางแสดงจดผานบางจดของกราฟ y=x
21
ดงน
x -3 -2 -1 0 1 2 3
y
จากตวอยาง ทแสดงใหเหนรปรางกราฟของฟ�งกชน y = x
21
จะเหนไดวา
1. คาของ y จะเพมขนอยางรวดเรวเมอ x มคาเป�นจานวนทนอยลงเรอย ๆ 2. คาของ y จะคอย ๆ ลดลงเขาใกลศนยเมอ x มคาเป�นจานวนบวกมากขน
อาจกลาวไดวา เมอ x มคาเพมขนจะทาให y มคาลดลงตามไปดวย แสดงวาฟ�งกชนก y = x
21
จงเป�น
ฟ�งกชนลดในโดเมนของฟ�งกชนซงเป�นเซตของจานวนจรง ถกเรยกสน ๆ วา y = x
21
เป�นฟ�งกชนลด (Decreasing
Function)
0 2 4 6
x
y
8
6
4
2
-2 -4 -6
ลองศกษารปรางกราฟของฟ�งกชน y = ax, 0 < a < 1 จากตวอยางดงตอไปน
=======================================================================================================
ค32204 คณตเพม3 ม. 5 ฟ�งกชนตรโกณมต ครเณรศา พรหมวลย
=======================================================================================================
3
=======================================================================================================
ค32204 คณตเพม3 ม. 5 ฟ�งกชนตรโกณมต ครเณรศา พรหมวลย
=======================================================================================================
4
จงเขยนกราฟของฟ�งกชนตอไปน 1. x2y =
2. x
31y
=
ขอสงเกต
8
6
4
2
-5 5 X
Y
x
y
8
6
4
2
-5 5 X
Y x y
1. กราฟของ 0a,ay x >= และ 0≠a จะผานจด (0,1) เสมอ เนองจาก 1a0 = 2. ถา 1a > แลว xay = เป�นฟ�งกชนเพม ถา 1a0 << แลว xay = เป�นฟ�งกชนลด
=======================================================================================================
ค32204 คณตเพม3 ม. 5 ฟ�งกชนตรโกณมต ครเณรศา พรหมวลย
=======================================================================================================
5
จงบอกวาฟ�งกชนตอไปนเป�นฟ�งกชนเพมหรอลด
1. x7y = 2. x
31y
= 3.
x
34y
= 4.
x
34y
−
=
5. x)2.2(y = 6. x
2
2
a1ay
+
= 7. x
a1ay
+
=
ทบทวนกนหนอย ใชความรเรองเลขยกกาลงเรยงลาดบคาตอไปนจากนอยไปมาก
1) 32234334 4,4,2,2
2) 101000100 1000,10,100
การแกสมการเอกซโพเนนเชยล หลกการ
กาหนดให a > 0 , a ≠ 1 และ b > 0 , b ≠ 1 1. a∆ = a กตอเมอ ∆ = (พยายามทาฐานใหเหมอนกน) 2. ถา a∆ = b และ a ≠ b แลว ∆ = = 0 เทานน สงทควรเนน คาตอบทไดจากการแกสมการ ไมตองนามาตรวจสอบคาตอบ
ยกเวนในกรณมการยกกาลงจานวนค จะตองตรวจสอบคาตอบดวย
ตวอยางท 1 จงหาคา x ของสมการ 3x+2 = 243 (3)
ตวอยางท 2 จงแกสมการ 2515 x3x2
=− (2,1)
สมการเอกซโพเนนเชยล
=======================================================================================================
ค32204 คณตเพม3 ม. 5 ฟ�งกชนตรโกณมต ครเณรศา พรหมวลย
=======================================================================================================
6
ตวอยาง 3 จงแกสมการ 10x – 5x-1 ⋅ 2x-2 = 950 (3) จงแกสมการตอไปน
1. 6255x = 2. 128
12x =
3. 2x1x2 168 ++ = 4. 2x2x
2791 −
+
=
*5. x1x5x1x3 752562 =⋅⋅ −− 6. 016282 xx2 =+⋅−
=======================================================================================================
ค32204 คณตเพม3 ม. 5 ฟ�งกชนตรโกณมต ครเณรศา พรหมวลย
=======================================================================================================
7
เทคนคชดท 1 การแกอสมการเอกซโพเนนเชยลททาฐานใหเหมอนกนได หลกการ
1. ถา 0 < a < 1 (ฟ�งกชนลด) แลว 1. 1xa > 2xa กตอเมอ x1 < x2 2. 1xa < 2xa กตอเมอ x1 > x2
ขอสงเกต สาหรบ 0 < a < 1 เมอปลดฐาน หรอเตมฐาน เปลยนเครองหมายอสมการ
2. ถา a > 1 (ฟ�งกชนเพม) แลว 1. 1xa > 2xa กตอเมอ x1 > x2 2. 1xa < 2xa กตอเมอ x1 < x2
ตวอยาง จงหาเซตคาตอบของอสมการ 12x8x2x )4
1()
2
1(
2 +++ <
วธทา
อสมการเอกซโพเนนเชยล
เปลยน
เปลยน
ไมเปลยน
ไมเปลยน
ขอสงเกต สาหรบ a > 1 เมอปลดฐาน หรอเตมฐาน คงเดมเครองหมายอสมการ
สงทควรเนน คาตอบทไดจากการแกอสมการ ไมตองนามาตรวจสอบคาตอบ
ยกเวน ในกรณทมการยกกาลงจานวนค จะตองตรวจสอบคาตอบดวย
=======================================================================================================
ค32204 คณตเพม3 ม. 5 ฟ�งกชนตรโกณมต ครเณรศา พรหมวลย
=======================================================================================================
8
=======================================================================================================
ค32204 คณตเพม3 ม. 5 ฟ�งกชนตรโกณมต ครเณรศา พรหมวลย
=======================================================================================================
9
จงหาเซตคาตอบของอสมการตอไปน
1. 813x ≤ ]4,(−∞ 2. 41
21 x
<
),2( ∞
3. 1681
32 x
≥
]4,( −−∞ 4.
1x
12515
−
≤ ]3,(−∞
จงเปรยบเทยบคาตอไปน (เมอกาหนด a > 0) โดยเตมเครองหมาย > หรอ <
1. 7
1aa
+………………….
8
1aa
+
วธพจารณา 1. ฐานมากกวา 1 หรอไม............ 2. จากขอ 1. สรปไดวาเป�นฟ�งกชน................ 3. ตองเปลยนเครองหมายอสมการหรอไม ............ จากโจทย 7 ................ 8
ดงนน 7
1aa
+………………….
8
1aa
+
2. a1a
)5(+
………………………….. a1a
)7(+
3. 5.0
a1a
+ ………………….
6.0
a1a
+
4. 2
1aa −
+……………………….
3
1aa −
+
=======================================================================================================
ค32204 คณตเพม3 ม. 5 ฟ�งกชนตรโกณมต ครเณรศา พรหมวลย
=======================================================================================================
10
1.ฟ�งกชนอนเวอรสของฟ�งกชนเอกซโพเนนเชยลสามารถเขยนใหมไดเป�น { (x, y) ∈ R+×R / y = logax, a > 0, a ≠ 1 } 2. ฟ�งกชนอนเวอรสของฟ�งกชนเอกซโพเนนเชยล ถกเรยกใหมวา ฟ�งกชนลอการทม
3. logax ถกอานออกเสยงวา “ลอการทมเอกซฐานเอ” หรอ “ลอกเอกซฐานเอ”
จากทเราทราบอยแลววาฟ�งกชนลอการทม กบ ฟ�งกชนเอกซโพเนนเชยลเป�นอนเวอรสซงกนและกน แสดงวา กราฟของฟ�งกชนทงสองจะสมมาตรซงกนและกน เมอเทยบกบเสนตรง y = x ดงนน จงไดกราฟของฟ�งกชนลอการทมทง 2 ชนด โดยขนอยกบลกษณะของฐาน (a) ดงตารางตอไปน
y = ax กบ y = logax, เมอ 0 < a < 1 y = ax กบ y = logax, เมอ a > 1
12
10
8
6
4
2
-2
-4
-6
-8
-5 5 10 15
12
10
8
6
4
2
-2
-4
-6
-5 5 10 15
ฟ�งกชนลอการทม
กราฟของฟ�งกชนลอการทม
ฟ�งกชนลอการทม
expo y=ax expo y=ax
log y=log a x log y=log a x
=======================================================================================================
ค32204 คณตเพม3 ม. 5 ฟ�งกชนตรโกณมต ครเณรศา พรหมวลย
=======================================================================================================
11
=======================================================================================================
ค32204 คณตเพม3 ม. 5 ฟ�งกชนตรโกณมต ครเณรศา พรหมวลย
=======================================================================================================
12
กาหนดใหจานวนทกจานวนตอไปนมความหมายและสามารถหาคาได
ขอท 1 y = logax กตอเมอ x = ay
ตวอยาง จงเปลยนจานวนตอไปนในรปลอการทม หรอเอกซโปเนนเชยล 1. x327 = ....................................... 2. 41010000 = .......................................
3. 21
)49(7 = ....................................... 4. 3)21(8 −= .......................................
5. 125log3 5= ....................................... 6. 2log21
4= .......................................
7. 55log35
= .......................................
8. จงหาจานวนจรง x ทสอดคลองกบสมการ x625log5 =
9. จงหาจานวนจรง x ทสอดคลองกบสมการ 38log x = ขอท 2 01log a = เชน...................................................................
ขอท 3 1alog a = เชน..................................................................
ขอท 4 NlogMlogMNlog aaa += เชน..................................................................
ขอท 5 NlogMlogNMlog aaa −= เชน..................................................................
ขอท 6 MlogpMlog a
pa = เชน..................................................................
ขอท 7 alogMlog
Mlogb
ba = เชน..................................................................
ขอท 8 Mlog Pa = Mlog
p1
a เชน..................................................................
ขอท 9 xlogaa = x เชน..................................................................
สมบตของลอการทม
ศกษาการพสจนสมบต log ไดท
=======================================================================================================
ค32204 คณตเพม3 ม. 5 ฟ�งกชนตรโกณมต ครเณรศา พรหมวลย
=======================================================================================================
13
ขอท 10 alog
1blogb
a = เชน..................................................................
=======================================================================================================
ค32204 คณตเพม3 ม. 5 ฟ�งกชนตรโกณมต ครเณรศา พรหมวลย
=======================================================================================================
14
แบบฝ�กหด จงหาคาของลอการทมตอไปน 1. 1024log 4 (5)
2. 008.0log 25 (23
− )
3. 5125log5 (27 )
4. 2401log7
(8)
5. 522
432log (5
18 )
6. 52 64log (
56 )
8. 3log10log7log6log35log 1010101010 −+−+ (2)
ศกษาเพมเตมท
log ฐาน 10 สามารถเขยนหรอไมเขยนเลขกากบฐานกได แตสวนใหญ
ไมนยมเขยนกากบ
=======================================================================================================
ค32204 คณตเพม3 ม. 5 ฟ�งกชนตรโกณมต ครเณรศา พรหมวลย
=======================================================================================================
15
9. 8180log3
2524log5
1615log720log +++ (1)
10. 8180log7
2425log4
910log16 −− (log5)
11. 2222 blogalog)balog()balog()balog( −+−−++− เมอ a=20, b=2 (2)
12. 527log64log64log 348 −−+ (-3)
13. 25.0log128log 48 × (37
− )
=======================================================================================================
ค32204 คณตเพม3 ม. 5 ฟ�งกชนตรโกณมต ครเณรศา พรหมวลย
=======================================================================================================
16
14. จงเขยน log45 ในรปของ a,b ถากาหนดให log2 =a และ log3 = b (2b -a+1)
15. abclog
1abclog
1abclog
1
cba++ (1)
16. จงพสจน ถา ylog)bya(logx aa −−= แลว ba
ay x +=
17. จงพสจนวา dlogclogblogdlog cbaa ××=
ลอการทมสามญ หมายถงลอการทมฐาน 10 ซงนยมเขยนโดยไมมฐานกากบ เชน 7log10 เขยนแทนดวย 7log
พจารณาคาของลอการทมของจานวนเตมทสามารถเขยนในรป n10 เมอ In∈
110log10log 1 == 210log100log 2 == 310log1000log 3 == จานวนจรงบวก N ใด ๆ สามารถเขยนในรป n10A × ไดเสมอ เมอ 1 < A < 10 และ n เป�นจานวนเตม
ดงนน n10log n =
ศกษาโจทยเพมเตมไดท
จาก log 10 = 1 จะไดวา 1)52log( =×
ดงนน log 2 + log 5 = 1
การหาคาลอการทม
=======================================================================================================
ค32204 คณตเพม3 ม. 5 ฟ�งกชนตรโกณมต ครเณรศา พรหมวลย
=======================================================================================================
17
เนองจาก n10AN ×= ดงนน )10Alog(Nlog n×=
n10logAlog += = nAlog + เรยก logA วา แมนทสซา (mantissa) เรยก n ซงเป�นจานวนเตมวา คาแรกเทอรสตก (characteristic)
ศกษาเพมเตมท
=======================================================================================================
ค32204 คณตเพม3 ม. 5 ฟ�งกชนตรโกณมต ครเณรศา พรหมวลย
=======================================================================================================
18
แบบฝ�กหด เรอง การหาคาลอการทม 1. กาหนด log4.85 = 0.6857 จงหาคาของ 1.1 log485 (2.6857) 1.2 log 0.485 (-0.3143) 2. กาหนด log89.6 = 1.9523 จงหาคาของ 2.1 log 8.96 (0.9523) 2.2 log0.00896 (-2.0477) 3. กาหนดให log0.00642 = -2.195 คาของ log642 มคาเทาใด (1.875)
1. ถา log N = K แลว
N จะถกเรยกวา แอนตลอการทม (antilogarithm) ของ logK
2. ถา log N = K แลว N จะถกเขยนสน ๆ ไดเป�น antilog (K)
แสดงวา N = antilog (K) = 10k
จากขอกาหนดทาใหเราทราบไดวา 1. antilog (K) = 10k 2. ตองระลกอยเสมอวา สามารถยายขาง antilog ไปเป�น log ได
และ สามารถยายขาง log ไปเป�น antilog ได แสดงวาถาเราเจอ N = antilog (K) N = antilog (K) ยายขาง * จะได log N = K หรอถาเราเจอ log N = K สามารถยายขาง log N = K
แอนตลอการทม
ศกษาเพมเตมท
=======================================================================================================
ค32204 คณตเพม3 ม. 5 ฟ�งกชนตรโกณมต ครเณรศา พรหมวลย
=======================================================================================================
19
ยายขาง * จะได N = antilog (K) สรป เรยก N วา แอนตลอการทมของ logN ซงเป�นวธการหาคา N เมอกาหนด logN ให มสมบตคอ
1. antiloga=x เมอ logx=a 2. antilog(loga)=a
แบบฝ�กหด 1. กาหนด log1.15 = 0.0607 จงหาคาของ antilog0.0607 ...................................... 2. กาหนด antilog0.06184=1.153 จงหาคาของ N เมอ logN=4.06184 (N=11,530)
3. จงหาคาของ antilog(8log2-log129) (12928
)
4 . ให log34.2 = 1.5328 จงหาคาของ x เมอ logx = -2.4672 ( 31024.3 −× หรอ 0.00324)
ขอกาหนด
1. ลอการทมธรรมชาต หมายถง ลอการทมทมฐานเป�น e โดยท e เป�นสญลกษณแทนจานวนอตรรกยะจานวนหนงซงมคาประมาณ 2.7182818 แสดงวา logex คอ ลอการทมธรรมชาต นนเอง
2. การเขยนลอการทมของ x ฐาน e นยมเขยน lnx แทน logex
ลอการทมธรรมชาต (Natural logarithm)
=======================================================================================================
ค32204 คณตเพม3 ม. 5 ฟ�งกชนตรโกณมต ครเณรศา พรหมวลย
=======================================================================================================
20
3. ”ลอการทมธรรมชาต (Natural logarithms)” อาจถกเรยกอกอยางหนงวา “ลอการทมแบบเนเป�ยร (Napierian logarithms)
ขอควรเนน ถาเราเจอ lnx อยากเปลยนไปเป�นlogex แลวคดทาทกอยางเหมอนทเคยคดทา log ทว ๆ ไป
=======================================================================================================
ค32204 คณตเพม3 ม. 5 ฟ�งกชนตรโกณมต ครเณรศา พรหมวลย
=======================================================================================================
21
สงทควรทราบ
1. เราอาจหาคาลอการทมฐาน e โดยอาศยลอการทมฐานสบไดดงน จาก lnx = logex
lnx = elogxlog
เราพบวา loge = log 2.718 (e ≈ 2.718) = 0.4343
ดงนน lnx = 4343.0
xlog
ตวอยาง จงหาคาของ ln25 แบบฝ�กหด เรอง ลอการทมธรรมชาต 1. กาหนด log114=2.0569, log0.324=-0.4895 และ loge= 0.4343 จงหา
1.1 ln114 (4.736)
1.2 ln0.324 (-1.1271)
2. จงหาคาของ
2.1 ln3-ln6+ln2 (0) 2.2 10lne (10)
3. จงหาคาของ ln0.324 เมอกาหนด antilog0.5105=3.24 (-1.1271)
=======================================================================================================
ค32204 คณตเพม3 ม. 5 ฟ�งกชนตรโกณมต ครเณรศา พรหมวลย
=======================================================================================================
22
ตารางคา logx
=======================================================================================================
ค32204 คณตเพม3 ม. 5 ฟ�งกชนตรโกณมต ครเณรศา พรหมวลย
=======================================================================================================
23
การแกสมการลอการทม หลกการ กาหนดให a > 0, a ≠ 1 และ b > 0, b ≠ 1
1. loga∆ = loga กตอเมอ ∆ = (พยายามทาฐานใหเหมอนกน) 2. loga∆ = กตอเมอ ∆ = a 3. ถา loga∆ = logb และ a ≠ b แลว ∆ = = 1
ตวอยาง 1 จงหาเซตคาตอบของสมการ xlogx = 100x วธทา จาก xlogx = 100x Take log ทงสองขาง log xlogx = log100x ดงนน เซตคาตอบของสมการคอ { 10-1 , 102 }
แบบฝ�กหด จงหาคา x จากสมการ 1. 1)3x(log)2x(log 22 =−+− (4) 2. 4logxlog 93 = (2)
3. 1log)27(log49log x37 =+ (
32
− ) 4. 3logxlog2log71497 =+ (
121 )
สมการลอการทม ศกษาเพมเตมท
สงทควรเนน คาตอบทไดจากการแกสมการ จะตองนามาตรวจสอบคาตอบวา 1. ตวเลขหลง log หามเป�นจานวนลบและศนยโดยเดดขาด 2. ตวเลขหลง log ตองเป�นจานวนบวกเทานน (R+)
=======================================================================================================
ค32204 คณตเพม3 ม. 5 ฟ�งกชนตรโกณมต ครเณรศา พรหมวลย
=======================================================================================================
24
5. )1x2(log)1x(log)2x(log)3x(log 5555−−+=−−− (5)
6. 23 )7x(log 23 =− (-3,3)
7. กาหนด log2 = 0.3010, log3= 0.4771, log7= 0.8451 จงหาคา x จากสมการ
7.1 1x2x 52 −= (≈0.64) 7.2 103x = (≈2.096) **7.3 03242 xx2 =+⋅− (0, 1.585) **7.4 8x42x )32()23( ++ −=− (-2)
=======================================================================================================
ค32204 คณตเพม3 ม. 5 ฟ�งกชนตรโกณมต ครเณรศา พรหมวลย
=======================================================================================================
25
=======================================================================================================
ค32204 คณตเพม3 ม. 5 ฟ�งกชนตรโกณมต ครเณรศา พรหมวลย
=======================================================================================================
26
หลกการ (ดฐานของ log ถาฐาน 0<a<1 เปลยนเครองหมายอสมการ , ถาฐาน a>1 ไมเปลยนเครองหมายอสมการ) 1. 2)x2x(log 2
24<−
2. )3x5(log)4x2(log 55 +>+
3. )1x(log)4x2(log31
31 +>−
อสมการลอการทม
=======================================================================================================
ค32204 คณตเพม3 ม. 5 ฟ�งกชนตรโกณมต ครเณรศา พรหมวลย
=======================================================================================================
27
แบบฝ�กหดเพมเตม จงหาคาของ
1. 91log 3 (-2)
2. 3
71 49log (
32
− )
3. )0001.0(log10 (-4) 4. 1010
1log10 (23
− )
5. 3
1log33
(31
− ) 6. )100(log10 − (หาคาไมได)
7. 274log
92log
32log6log
33
33
56
1510
⋅
⋅ (3,000)
=======================================================================================================
ค32204 คณตเพม3 ม. 5 ฟ�งกชนตรโกณมต ครเณรศา พรหมวลย
=======================================================================================================
28
8. [ ])9(logloglog 32a (0)
9. 16loglogloglog 2223 (0) 10. 4log2log1 399 −+ (89 )
11. 270log4900log2343log625log 3375 −+⋅ (4) 12. 8log81log16log8log 164
41
21 +++ (
423
− )
13. )64)(log81(log)125)(log81(log212753 + (4) 14. 3log2log2log1 435 16325 −+ −− )
49(−
=======================================================================================================
ค32204 คณตเพม3 ม. 5 ฟ�งกชนตรโกณมต ครเณรศา พรหมวลย
=======================================================================================================
29
15. )2)(log36)(log5)(log16)(log3(log625492 (4)
16. 30log
130log
130log
1
532++
(1)
17. 83log
53
328
3225log)17(loglog)17(loglog +− (0) 18. 3log10log7log6log35log −+−+
(2)
จงแกสมการ
1. 6log 3 52−= (
16001 )
2. 3125log x = (5)
3. 1)xx(log 26 =− (3,-2) 4. 0)x(loglog 1010 = (10)
=======================================================================================================
ค32204 คณตเพม3 ม. 5 ฟ�งกชนตรโกณมต ครเณรศา พรหมวลย
=======================================================================================================
30
5. 010logloglog )x7xlog(239
2=− (8,-1)
6. 38log 9logx= (3)
7. x2logxlog 5= (101 )
8. x3logxlog 721 = (211 )
9. 1264log16log4log xxx =++ (2)
10. 2log)1x(log1)1x(log)6xx(log 32
332
3 +−+=+++− (3,4)
11. 0)))x2x((log(loglog 2234 =− (4,-2) 12. 2
42
4 )x(log4xlog3 = (1,8)
=======================================================================================================
ค32204 คณตเพม3 ม. 5 ฟ�งกชนตรโกณมต ครเณรศา พรหมวลย
=======================================================================================================
31
13. 1)1xlog()4x3log( +−=+ (2)
=======================================================================================================
ค32204 คณตเพม3 ม. 5 ฟ�งกชนตรโกณมต ครเณรศา พรหมวลย
=======================================================================================================
32
โจทยประยกต ฟ�งกชน exponential และ logarithm (ในสวนนครจะมโจทย O-Net หรอ PAT1 มาใหทายคาบเรยนใหนกเรยนจดโจทยและแสดงวธทาคะ)
=======================================================================================================
ค32204 คณตเพม3 ม. 5 ฟ�งกชนตรโกณมต ครเณรศา พรหมวลย
=======================================================================================================
33
โจทยประยกต ฟ�งกชน exponential และ logarithm (ในสวนนครจะมโจทยมาใหทายคาบเรยนใหนกเรยนจดโจทยและแสดงวธทาคะ)
=======================================================================================================
ค32204 คณตเพม3 ม. 5 ฟ�งกชนตรโกณมต ครเณรศา พรหมวลย
=======================================================================================================
34
โจทยประยกต ฟ�งกชน exponential และ logarithm (ในสวนนครจะมโจทยมาใหทายคาบเรยนใหนกเรยนจดโจทยและแสดงวธทาคะ)
=======================================================================================================
ค32204 คณตเพม3 ม. 5 ฟ�งกชนตรโกณมต ครเณรศา พรหมวลย
=======================================================================================================
35
มมและการวด เรยก OP วาดานเรมตน (initial side) ของมม , เรยก OQ วาดานสนสด (terminal side) ของมม เรยกจด O วาจดยอด (Vertex) ของมม
ถาวดมมในทศทวนเขมนา�กา ขนาดของมมเป�นบวก ,
ถาวดมมในทศตามเขมนา�กา ขนาดของมมเป�นลบ
1.หนวยของมม
1.1 หนวยเป�นองศา แบงหนวยองศาออกเป�นหนวยยอย ดงน 1 องศา 601 == ลปดา 06 ′= , 1 ลปดา 061 ′′=′= ฟ�ลปดา 60=
1.2 หนวยเป�นเรเดยน (radian) มมทจดศนยกลางของวงกลมซงรองรบดวยเสนโคงของวงกลมทยาวเทากบรศมของวงกลมนน เป�นมมทมขนาด 1 เรเดยน
ให θ เป�นมมทจดศนยกลาง มหนวยเป�นเรเดยน , r เป�นรศมของวงกลม ,
a เป�นความยาวสวนโคงทรองรบมม θ จะได ra
=θ
2. ความสมพนธของมมในหนวยขององศาและเรเดยน พจารณาวงกลมทมรศมยาว r หนวย จะมเสนรอบวงยาว rπ2
หนวย ดงนนมมรอบจดศนยกลางของวงกลมมขนาด ππ
2r
r2= เรเดยน
π2360 = เรเดยน π=180 เรเดยน
1 เรเดยน π
180= องศา 8157 ′≈
1 องศา 180π
= เรเดยน 01745.0= เรเดยน
Q
Q
O P
P
r a θ
O
ฟ�งกชนตรโกณมต ม. 5
=======================================================================================================
ค32204 คณตเพม3 ม. 5 ฟ�งกชนตรโกณมต ครเณรศา พรหมวลย
=======================================================================================================
36
ขอสงเกต 1. มมทมหนวยเป�นเรเดยน มกจะไมเขยนหนวยกากบไว
2. ถาตองการเปลยนองศาเป�นเรเดยน ใหคณจานวนองศาดวย 180π
3. เมอตองการเปลยนเรเดยนเป�นองศา ใหคณจานวนเรเดยนดวย π
180 หรอสามารถแทน π เป�น 180o
ตวอยาง จงเปลยน 36 องศา เป�นเรเดยน และ เปลยน 4
9π เรเดยนเป�นองศา
1. แบมอซายของเราขนมาใหนวโปงแทนมม 0o ,นวชแทนมม 30o,นวกลางแทนมม 45o, นวนางแทนมม 60o และนวกอยแทนมม 90o
2. เกบนวทตองการหาคามม ตวอยางเชนตองการหาคา cos30o ใหเกบนวชไว
3. ใหจนตนาการวาใส ไวเหนอมอและใหใส /2 ไวในองมอ
4. ถาตองการหาคา sin ใหอานคาซายมอ แตถาหาคา cos ใหอาคาขวามอเชน
จากภาพจะหาคา sin30o = 21 = 0.5 และ cos30o =
23
ในกรณหาคา tan ใหอานคาซายหารดวยขวาไดเลย tan30o = 31
1
sin
3
cos
2
การหาคา sin cos tan โดยใชมอซาย
=======================================================================================================
คณตศาสตรเพม3 ค32204 ครเณรศา พรหมวลย ชอ............................................ม.5/............. ================================================================================================
24
จงเตมคา sin, cos, tan ของมมพนฐานตอไปน
มม (องศา) sin cos tan
0
30
45
60
90
วงกลมหนงหนวย (unit circle) หมายถง วงกลมทมจดศนยกลางอยทจดกาเนด และมรศมยาว 1 หนวย ซงมสมการเป�น
1yx 22 =+ ขอตกลง เมอกลาวถงจดปลายสวนโคงยาว θ หนวย เมอ θ เป�นจานวนจรงใด ๆ หมายถง จดปลายของสวนโคงทเรมวดจากจด ( )0,1 ไปตามสวนโคงของวงกลมหนงหนวยไปยาว θ หนวย โดยคดทศทาง
ถาวดสวนโคงจากจด ( )0,1 ในทศทวนเขมนา�กา θ เป�นบวก ถาวดสวนโคงจากจด ( )0,1 ในทศตามเขมนา�กา θ เป�นลบ จาก ra θ= เมอ 1r = จะได θ=a
นนคอ คาของความยาวสวนโคงของวงกลมหนงหนวยจะเทากบขนาดของมมทจดศนยกลางทมหนวยเป�นเรเดยน
Y
X 0
θ
(1,0)
(x , y)
วงกลมหนงหนวย
=======================================================================================================
คณตศาสตรเพม3 ค32204 ครเณรศา พรหมวลย ชอ............................................ม.5/............. ================================================================================================
25
นยาม เมอ ( )y,x เป�นจดปลายสวนโคงทยาว θ หนวย
ฟ�งกชนไซน }siny|)y,{( θθ =
ฟ�งกชนโคไซน }cosx|)x,{( θθ =
เนองจาก ( )yx, เป�นจดบนวงกลมหนงหนวย ซงมสมการเป�น 2 2x y 1+ = แทนคา y,x จะได 2 2cos sin 1θ+ θ = และ 1 x 1− ≤ ≤ จะได 1 cos 1− ≤ θ ≤ 1 y 1− ≤ ≤ จะได 1 sin 1− ≤ θ ≤
คาของฟ�งกชนไซนและโคไซนบางคาทสาคญ 1. เมอจดปลายสวนโคงอยบนแกน X หรอแกน Y
θ
)(f θ
0 2π π
23π π2
0 90 180 270 360
cosθ
sinθ
Y
X 0
(0,- 1)
(1,0) (-1 , 0)
(0, 1)
π
2
sinπ
2π
2π
2
3π
2
cosπ
πsin
πcos
ฟ�งกชนไซนและโคไซน
=======================================================================================================
คณตศาสตรเพม3 ค32204 ครเณรศา พรหมวลย ชอ............................................ม.5/............. ================================================================================================
26
2. เมอ 6π
θ = หรอ 30
θ ( )θf
6π
65π
67π
611π
θcos
θsin
3. เมอ 4πθ = หรอ 45
θ ( )θf
4π
43π
45π
47π
θcos
θsin
Y
X 0
67π (……..,……
)
(……..,……) 6
5π
6
11π (……..,……) (……..,……)6
7π
Y
X 0
4π (……..,……)
4
3)..,( π…………
)..,(4
7…………
π )..,( …………
45π
=======================================================================================================
คณตศาสตรเพม3 ค32204 ครเณรศา พรหมวลย ชอ............................................ม.5/............. ================================================================================================
27
4. เมอ 3π
θ = หรอ 60
θ
( )θf
3π
32π
34π
35π
θcos
θsin
Y
X 0
)..,(3
…………π
3
2)..,( π…………
)..,(3
5…………
π
34)..,( π
…………
……….. o,...............เรเดยน,
X
Y
30o ,...............เรเดยน,
45o ,...............เรเดยน,
60o ,...............เรเดยน,
0o ,...............เรเดยน,
360o ,...............เรเดยน,
……….. o,...............เรเดยน,
……….. o,...............เรเดยน,
……….. o,...............เรเดยน,
……….. o,...............เรเดยน,
……….. o,...............เรเดยน,
……….. o,...............เรเดยน,
……….. o,...............เรเดยน,
……….. o,...............เรเดยน,
……….. o,...............เรเดยน,
……….. o,...............เรเดยน,
……….. o,...............เรเดยน,
=======================================================================================================
คณตศาสตรเพม3 ค32204 ครเณรศา พรหมวลย ชอ............................................ม.5/............. ================================================================================================
28
ฟ�งกชนตรโกณมตอน ๆ นยาม สาหรบจานวนจรง θ ใด ๆ
θgenttan หรอ θtan θθ
=cossin เมอ 0cos ≠θ
θantsec หรอ θsec θ
=cos
1 เมอ 0cos ≠θ
θecantcos หรอ θeccos θ
=sin
1 เมอ 0sin ≠θ
θangentcot หรอ θcot θθ
=sincos เมอ 0sin ≠θ
θcot θ
=tan
1 เมอ 0tan ≠θ
============================================================================= 1. จงหาคาของ
1.1 3
cot6
sec6
sin23
sin6
cos4
tan πππ+
πππ (ตอบ
1251 )
1.2 3
tan2cos0sin32
eccos6
sec3
cotcos 2 π+π−πππ
π (ตอบ 312 )
1.3 6
tan3
eccos6
sin4
tan6
cot2
cos3
cos2
sin ππ−
ππ+
ππ−
ππ
(ตอบ 31 )
=======================================================================================================
คณตศาสตรเพม3 ค32204 ครเณรศา พรหมวลย ชอ............................................ม.5/............. ================================================================================================
29
2. จงหาคาของ
2.1 60cos45cot630eccos0sec45cos270sin 2 +− (ตอบ 21 )
2.2 60sin270cot60eccos345sin460tan 222 −++ (ตอบ 3)
2.3 [ ]
180sec45eccos60cos45cos30sin45sin
−++− (ตอบ 24 − )
=======================================================================================================
คณตศาสตรเพม3 ค32204 ครเณรศา พรหมวลย ชอ............................................ม.5/............. ================================================================================================
30
3. จงหาคา x จากสมการ
6
sec43
cot106
cos23
tan2
eccos6
cotx 2 π−
π=
π
−π
π
+π (ตอบ
31 )
=======================================================================================================
คณตศาสตรเพม3 ค32204 ครเณรศา พรหมวลย ชอ............................................ม.5/............. ================================================================================================
31
จงบอกคาของ θ และฟ�งกชนตรโกณมตทกาหนดใหจากแผนภาพตอไปน (คดแบบวดตามเขม) (1) (2) sinθ = ____ cosθ =____ tanθ=____ sinθ = ____ cosθ =____ tanθ =____ cosecθ =____ secθ =____ cotθ =____ cosecθ =____ secθ =____ cotθ =____ (3) (4) sinθ = ____ cosθ =____ tanθ=____ sinθ = ____ cosθ =____ tanθ =____ cosecθ =____ secθ =____ cotθ =____ cosecθ =____ secθ =____ cotθ =____ (5) (6) sinθ = ____ cosθ =____ tanθ=____ sinθ = ____ cosθ =____ tanθ =____ cosecθ =____ secθ =____ cotθ =____ cosecθ =____ secθ =____ cotθ =____
Y
X 0
θ
(1,0)
(x , y)
0
(1,0) X
Y
0
(1,0) X
Y
0
(1,0) X
Y
0
(1,0) X
Y
0
(1,0) X
Y
0
(1,0) X
Y
θ= ____เรเดยน, _______ o θ= ____เรเดยน, _______ o
θ= ____เรเดยน, _______ o
θ= ____เรเดยน, _______ o
θ= ____เรเดยน, _______ o
θ= ____เรเดยน, _______ o
คดแบบวดตามเขม หรอ แบบดงเครองหมายแลวเทยบกบทวนเขม แบบดงเครองหมายแลวเทยบกบทวนเขม
sin(-θ)= -sinθ tan(-θ) = -tanθ
cot(-θ) = -cotθ cosec(-θ) = -cosecθ ยกเวน cos, sec
*** cos(-θ) = cosθ
sec(-θ) =
ฟ�งกชนตรโกณมตของมม θ < 0 (วดตามเขมนา�กา)
=======================================================================================================
คณตศาสตรเพม3 ค32204 ครเณรศา พรหมวลย ชอ............................................ม.5/............. ================================================================================================
32
คาของฟ�งกชนไซนและโคไซนหาไดจากพกดของจดปลายสวนโคงยาว θ หนวยบนวงกลมหนงหนวย เครองหมายของฟ�งกชนตรโกณมตจงเป�นดงน
ฟ�งกชน จดปลายสวนโคงอยในควอดรนตท
หมายเหต 1 2 3 4
θcos θ= cosx θsin θ= siny
θtan θθ
=θcossintan
θcot θθ
=θsincoscot
θsec θ
=θcos
1sec
θeccos θ
=θsin
1eccos
Y
1Q ทกฟ�งกชน เป�นบวก
4Q
θθ sec,cos เป�นบวก
3Q
θθ cot,tan เป�นบวก
2Q θθ eccos,sin
เป�นบวก X
คาของฟ�งกชนตรโกณมตของมมหรอจานวน
ขอควรจา
=======================================================================================================
คณตศาสตรเพม3 ค32204 ครเณรศา พรหมวลย ชอ............................................ม.5/............. ================================================================================================
33
คาของฟ�งกชนตรโกณมต πθ 2>
ถาสวนโคง θ ยาวเป�น π2 ไมวาจะวดทวนเขมหรอตามเขมนา�กากตาม เราสามารถเขยนสวนโคง θ ในรป
α+π=θ n2 เมอ π<α≤ 20 ไดเสมอ (จดปลายสวนโคง θ และ α จะเป�นจดเดยวกน ดงนน ( ) ( ) α=α+πα=α+π eccosn2eccos,sinn2sin
( ) ( ) α=α+πα=α+π secn2sec,cosn2cos
( ) ( ) α=α+πα=α+π cotn2cot,tann2tan
เมอ n เป�นจานวนเตมใด ๆ ขอสงเกต สตรในชดนใชสาหรบ θ ทมขนาดมากกวา π2 โดยคดจานวนทครบรอบ คอ ...,6,4,2 πππ หรอ
...,6,4,2 π−π−π− ทงไป
เชน o390sin =…………………………………….. o840cos =………………………………………
6
17sin π = ……………………………………… )4
21tan( π− =……………………………………..
P
A(1,0) 0 X
Y
α
P
A(1,0) 0 X
Y
α
=======================================================================================================
คณตศาสตรเพม3 ค32204 ครเณรศา พรหมวลย ชอ............................................ม.5/............. ================================================================================================
34
จงหาคาของ 1. o405eccos =………………………………………= ……….. 2.
o
840cot =…………………………………..=……………..
3. 6
37sin π =………………………………………= ……….. 4. 3
8cos π =……………………………………..=……………..
5. 3
29tan π =………………………………………= ……….. 6. 6
31cot π =……………………………………..=……………..
7. 4
35sin( π− =………………………………………= ……….. 8.
)
619cos( π
− =………………………………..=……………..
9. )4
7sin()3
4cos()4
7cos()6
5sin( π−
π−+
π−⋅
π− (ตอบ
22
− )
10. )4
5cos()4
5sin()3
5(cos)6
11(sin 22 π−⋅
π−+
π−+
π− (ตอบ 0)
11. )3
4tan()3
11cos()6
13sin( π−
π−
π− (ตอบ
43 )
=======================================================================================================
คณตศาสตรเพม3 ค32204 ครเณรศา พรหมวลย ชอ............................................ม.5/............. ================================================================================================
35
12. )4
5cot()6
11(eccos)6
11tan(6
13cos4
5sin π−+
π−+
π−+
π+
π (ตอบ 6
23356 −+ )
13. กาหนดให 0 ≤ θ ≤ 2π
และ sin2θ = 0.36 จงหาคาในแตละขอตอไปน
1. cosθ = ……………… 2. sin(π-θ) =……………… 3. cos(π-θ) = ………………
4. sin(π+θ) =……………… 5. cos(π+θ) =……………… 6. sin(-θ) =………………
7.cos(-θ) =……………… 8. sin(θ-π) =……………. 9. cos(θ-π) = ………………
10. sin(θ-2π) =……………… 11. cos(θ-2π) = ……………… 12. sin(2π-θ) =………………
13. cos(2π-θ) =……………… 14. cos(2π+θ) =……………… 15.sin(3π+θ) =………………
16. cos(3π+θ)=……………. 17. sin(-π-θ) = ……………… 18. cos(-π-θ) =………………
19. sin(-59π-θ) = ……………… 20. cos(-100π+θ) =………………
=======================================================================================================
คณตศาสตรเพม3 ค32204 ครเณรศา พรหมวลย ชอ............................................ม.5/............. ================================================================================================
36
14. กาหนดให 25.1Aeccos −= และ 0Atan < จงหาคาของ AcosAsin + (ตอบ 51
− )
ฟ�งกชนตรโกณมตทกฟ�งกชนเป�น ฟ�งกชนทเป�นคาบ (periodie function)
1. คาบ (period) หมายถง ความยาวชวงสนทสดททาใหกราฟซ�ารปเดม
2. แอมพลจด (amplitude) มคาเทากบครงหนงของคาสงสดลบดวยคาต�าสดของฟ�งกชนทเป�นคาบ
ตวอยาง กราฟของ xsiny =
โดเมนของฟ�งกชน = R เรนจของฟ�งกชน [ ]1,1−=
1 คาบ π2= แอมปลจด 1=
แบบฝ�กทกษะเรองกราฟของฟ�งกชนตรโกณมต กราฟของ y=sinx
x เรเดยน -π 43π−
2π−
4π− 0
4π
2π
43π π
sinx
แอมพลจด.................. คาบ ................. เรจน..................
,...4,2,0 ππ ,...3, ππ
23π
2
π
กราฟของฟ�งกชนตรโกณมต
=======================================================================================================
คณตศาสตรเพม3 ค32204 ครเณรศา พรหมวลย ชอ............................................ม.5/............. ================================================================================================
37
จงวาดกราฟของฟ�งกตรโกณมตตอไปนอยางคราว ๆ 1. y = 2sinx
-------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------- 2. y = sin2x
x เรเดยน -π 43π−
2π−
4π− 0
4π
2π
43π π
sinx
2sinx
x เรเดยน -π 43π−
2π−
4π− 0
4π
2π
43π π
2x
sin2x
แอมพลจด.................. คาบ ................. เรจน..................
แอมพลจด.................. คาบ ................. เรจน..................
=======================================================================================================
คณตศาสตรเพม3 ค32204 ครเณรศา พรหมวลย ชอ............................................ม.5/............. ================================================================================================
38
3. y = (sinx)+1
………………………………………………………………………………………………………………………………………………………. 4. กราฟของ xcosy =
ตวอยางเชน
สาหรบฟ�งกชน bxsinay = และ bxcosay = เมอ ba , เป�นจานวนจรงทไมเป�นศนย
จะได แอมพลจด a= , คาบของฟ�งกชน b
2π=
แอมพลจด.................. คาบ ................. เรจน..................
x เรเดยน -π 43π−
2π−
4π− 0
4π
2π
43π π
cosx
แอมพลจด.................. คาบ ................. เรจน..................
x เรเดยน -π 43π−
2π−
4π− 0
4π
2π
43π π
sinx
(sinx)+1
=======================================================================================================
คณตศาสตรเพม3 ค32204 ครเณรศา พรหมวลย ชอ............................................ม.5/............. ================================================================================================
39
1. x3sin5y −= มแอมพลจด =……………. , คาบของฟ�งกชน คอ................
2. 4x5cos
21y = มแอมพลจด=…………… , คาบของฟ�งกชน คอ..................
1. กราฟของ xtany =
โดเมนของฟ�งกชน
∈
π+π≠∈= In,
2nx|Rx เรนจของฟ�งกชน R=
1 คาบ π= แอมพลจด = ไมม
2. กราฟของ xcoty = โดเมนของฟ�งกชน { }In,nx|Rx ∈π≠∈=
เรนจของฟ�งกชน R= 1 คาบ π= แอมพลจด = ไมม
สาหรบฟ�งกชน bxtanay = และ bxcotay = มคาบของฟ�งกชน bπ
=
0 π 2
3π X
Y
2π
−
2
3π− π−
2π
0 π X
Y
−
π2− π− 2π
23π
2π
− 2
3π
1 คาบ
=======================================================================================================
คณตศาสตรเพม3 ค32204 ครเณรศา พรหมวลย ชอ............................................ม.5/............. ================================================================================================
40
4. กราฟของ xy sec=
โดเมนของฟ�งกชน
∈
π+π≠∈= In,
2nx|Rx
เรนจของฟ�งกชน ( ] [ )∞∪−∞−= ,11, 1 คาบ = π2 แอมพลจด = ไมม 6. กราฟของ xeccosy =
โดเมนของฟ�งกชน { }InnxRx ∈≠∈= ,| π เรนจของฟ�งกชน ( ] [ )∞∪−∞−= ,11, 1 คาบ π2= แอมพลจด = ไมม
สาหรบฟ�งกชน bxay sec= และ bxecay cos= มคาบ bπ2
=
Y
X 0
2π π
23π
2π
− π− 2
3π−
1−
1
1 คาบ
Y
X 0
2π π
23π
2π
− π− 2
3π−
1−
1
π2 - π2
=======================================================================================================
คณตศาสตรเพม3 ค32204 ครเณรศา พรหมวลย ชอ............................................ม.5/............. ================================================================================================
41
คาของฟ�งกชนตรโกณมตของผลบวกและผลตางของจานวนจรงหรอมมทเป�นพนฐานและตองจาไปใชกบสตรอน ๆ
อกมากมายคอ ( ) BsinAcosBcosAsinBAsin ±=±
( ) BsinAsinBcosAcosBAcos =±
1AsinAcos 22 =+ เมอA และ B คอขนาดของมมใด ๆ
ตวอยางท 1 จงหาคาของ
π
−π
343cos (ตอบ
426 − )
ตวอยางท 2 จงหาคาของ sin75° (ตอบ 4
26 + )
ตวอยางท 3 จงแสดงวา sin(90° - A) = cos A
sincos cossin เครองหมายเหมอนเดม coscos sinsin เครองหมายตรงขาม
ศกษาเพมเตมไดท
↓↓↓
ฟ�งกชนตรโกณมตของผลบวกและผลตางของจานวนจรง
=======================================================================================================
คณตศาสตรเพม3 ค32204 ครเณรศา พรหมวลย ชอ............................................ม.5/............. ================================================================================================
42
แบบฝ�กหด
1. กาหนดให A และ B เป�นมมแหลม ถา sinA= 53 และ sinB =
54 จงหา
1.1 sin(A+B) (ตอบ 1) 1.2 sin(A-B) (ตอบ 257
− )
1.3 cos(A+B) (ตอบ 0) 1.4 cos(A-B) (ตอบ
2524 )
2. กาหนดให A และ B เป�นมมแหลม ถา sec A = 45 secB=
817 จงหา
2.1 sec(A+B) (ตอบ 1385
− ) 2.2 cosec(A-B) (ตอบ3685
− )
3. จงหาคาของ
3.1 sin 15o (ตอบ 4
26 − ) 3.2 sin 105o (ตอบ 4
26 + )
=======================================================================================================
คณตศาสตรเพม3 ค32204 ครเณรศา พรหมวลย ชอ............................................ม.5/............. ================================================================================================
43
3.3 oooo 75sin15sin75cos15cos + (ตอบ 21 )
4. จงแสดงวา
4.1 Asin)A2
cos( −=+π 4.2 Acos)A270sin( o −=+
4.3 0)45sin()45cos( oo =θ−−θ+
**4.5 กาหนด 21)BAcos( =+ และ
43)BAcos( =− จงหาคาของ cosAcosB (ตอบ
85 )
=======================================================================================================
คณตศาสตรเพม3 ค32204 ครเณรศา พรหมวลย ชอ............................................ม.5/............. ================================================================================================
44
ตวอยาง
1. ถา A และ B เป�นมมแหลมแลว 247Atan = และ
125Btan = จงหา
1.1 tan (A+B) (ตอบ 253204 ) 1.2 tan (A-B) (ตอบ
32336
− )
1.3 cot (A+B) (ตอบ 204253 ) 1.4 cot (A-B) (ตอบ
36323
− )
แบบฝ�กหด 1. จงหาคาของ 1.1 tan15o (ตอบ 32 − ) 1.2 tan75o (ตอบ 32 + )
BtanAtan1BtanAtan)BAtan(
−+
=+ , BtanAtan1BtanAtan)BAtan(
+−
=−
AcotBcot1BcotAcot)BAcot(
+−
=+ AcotBcot
1BcotAcot)BAcot(−
+=−
ศกษาเพมเตมไดท
ฟ�งกชน tan, cot
=======================================================================================================
คณตศาสตรเพม3 ค32204 ครเณรศา พรหมวลย ชอ............................................ม.5/............. ================================================================================================
45
1.3 cot105o (ตอบ 32 +− ) 2. จงหาคาของ 2.1
oo
oo
25tan35tan125tan35tan
−+ (ตอบ 3 ) 2.2
oo
oo
75tan105tan175tan105tan
+− (ตอบ
33 )
2.3
oo
oo
50cot10cot150cot10cot
+− (ตอบ
33 )
2.4
Btan)BAtan(1Btan)BAtan(
⋅−−+− เมอ
54Bsin,
125Asin == (A และ B เป�นมมแหลม) (ตอบ
1195 )
3. จงหาคาของ 3.1 oooo 30tan15tan30tan15tan ++ 3.2 oooo 40tan20tan340tan20tan ++ (ตอบ 1) (ตอบ 3 )
=======================================================================================================
คณตศาสตรเพม3 ค32204 ครเณรศา พรหมวลย ชอ............................................ม.5/............. ================================================================================================
46
แบบฝ�กหด
1. กาหนด 43Atan = และ o90A0 << จงหาคาของ
1.1 sin2A (ตอบ 2524 ) 1.2 cos2A (ตอบ
257 )
1.3 tan2A (ตอบ 7
24 ) 1.4 cot2A (ตอบ 247 )
2. ** กาหนด
37
)BAcos()BAcos(=
+− ถา A เป�นมมแหลม และ tan B=2 แลว จงหาคาของ tan(A+B) (ตอบ
311)
สองเทา
Atan1Atan2
AcosAsin2A2sin
2+=
=
1Acos2
AsinAcosA2cos2
22
−=
−=
Atan1Atan2A2tan
Atan1Atan1
Asin21
2
2
2
2
−=
+−
=
−=
สามเทา
Atan31AtanAtan3A3tan
Acos3Acos4A3cos
Asin4Asin3A3sin
2
3
3
3
−−
=
−=
−=
ครงหนง
Acos1Acos1
2Atan
2Acos1
2Asin
2Acos1
2Acos
+−
±=
−±=
+±=
ศกษาเพมเตมได
ท
ฟ�งกชนตรโกณของสองเทา สามเทา และครงหนงของ
=======================================================================================================
คณตศาสตรเพม3 ค32204 ครเณรศา พรหมวลย ชอ............................................ม.5/............. ================================================================================================
47
2. กาหนด 53Acos = และ π<<
π 2A2
3 จงหาคาของ
2.1 sin3A (ตอบ 12544
− ) 2.2 cos3A (ตอบ -125117 )
2.3 tan3A (ตอบ 11744
) 2.4 cot3A (ตอบ 44
117)
3. กาหนด 53Acos = ,
2A0 π<< จงหา
3.1 2Acos (ตอบ
552 )
3.2 )2A
2(sin1 2 −π
− (ตอบ 51 )
=======================================================================================================
คณตศาสตรเพม3 ค32204 ครเณรศา พรหมวลย ชอ............................................ม.5/............. ================================================================================================
48
โจทยประยกต สตรมม 2 เทา 1. กาหนดให sinx + cosx = 2a จงหา
1.1 sin2x ( 1a4 2 − )
1.2 cos2x ( )1a4(1 2 −− โจทยประยกต สตรมม 3 เทา
1. จงหาคาของ )40cos20(cos3)40cos20(cos4 ooo3o3 +−+ (0)
2. จงหาคาของ )40sin20(sin4)40sin20(cos3 o3o3oo +−+ ( 3 )
=======================================================================================================
คณตศาสตรเพม3 ค32204 ครเณรศา พรหมวลย ชอ............................................ม.5/............. ================================================================================================
49
แบบฝ�กหด 1. จงหาคาของ
1.1 oo 15sin75sin2 (ตอบ 21 ) 1.2 oo 15cos45sin2 (ตอบ
213 + )
1.3 oo 15cos105cos2 (ตอบ
21
− ) 1.4 oo 15sin45sin (ตอบ 4
13 − )
การเปลยนฟงกชนผลคณใหเปนผลบวกหรอผลตาง ( ) ( )( ) ( )( ) ( )( ) ( )BAcosBAcosBsinAsin2
BAcosBAcosBcosAcos2
BAsinBAsinBsinAcos2
BAsinBAsinBcosAsin2
−−+=−
−++=
−−+=
−++=
การเปลยนฟงกชนผลบวกหรอผลตางใหเปนฟงกชนผล
คณ
−
+
−=−
−
+
=+
−
+
=−
−
+
=+
2BAsin
2BAsin2BcosAcos
2BAcos
2BAcos2BcosAcos
2BAsin
2BAcos2BsinAsin
2BAcos
2BAsin2BsinAsin
ศกษาเพมเตมไดท
ความสมพนธระหวางผลบวก ผลตาง และผลคณของฟ�งกชน
=======================================================================================================
คณตศาสตรเพม3 ค32204 ครเณรศา พรหมวลย ชอ............................................ม.5/............. ================================================================================================
50
2. จงเปลยนฟ�งกชนตอไปนใหอยในรปของผลคณ 2.1 θθ 4sin8sin + 2.2 oo 50cos10cos −
Co-function ตรโกณมต สงเกตกนไหมคะ วา
oo 30cos60sin = oo 60cot30tan =
oo 30sec60eccos =
ลองคดด ..............50cos o = ……………. ..............10sec o = …………….. ..............25cot o = ……………..
สรปความคดรวบยอดไดวา ........................................................... ........................................................... ...........................................................
3. ooo 40sin110cos10cos −+ (ตอบ 0)
ศกษา
เพมเตม
Co-function
=======================================================================================================
คณตศาสตรเพม3 ค32204 ครเณรศา พรหมวลย ชอ............................................ม.5/............. ================================================================================================
51
4.** ประยกต หาคาของ ooo 80cos40cos20cos ⋅⋅ (โจทยเดยวกบ ooo 10sin50sin70sin ⋅⋅ ) )81(
5.** กาหนด y20sin o = แลวจงหาคาของ oo 80sin310sin + )y12( 2−
6. ลองทาด กาหนด a80sin o = แลวจงหาคาของ oo 70cos20cos3 + )a2(
=======================================================================================================
คณตศาสตรเพม3 ค32204 ครเณรศา พรหมวลย ชอ............................................ม.5/............. ================================================================================================
52
y = arcsinx มาจาก x= siny y = arccosx มาจาก x = cosy y = arctanx มาจาก x = tany ศกษาเพมเตมท ความหมาย
21arcsin หมายถง มมทมคา sin เป�น
2
1 ซงกคอมม................................... ดงนน
21arcsin =…………………….
)22arccos(− หมายถง ................................................................................ดงนน )
22arccos(− =……………
31arctan หมายถง ................................................................................ดงนน
31arctan =……………
ขอสงเกต 1. ( ) xxarcsinsin = เมอ -1≤ x ≤1 2. ( ) xxsinarcsin = (ตองพจารณาเรนจประกอบดวย) พจารณาวาขอความตอไปนถกหรอผด
41
41arcsinsin =
ถก ผด เพราะ......................................................................
35
35arcsinsin =
ถก ผด เพราะ......................................................................
( ) ooo 150,3030sinarcsin = ถก ผด เพราะ......................................................................
ตวอยางท 1 จงหาคาของ )54sin(arccos
แบบฝ�กหด จงหาคาของ
1. sin(arctan1) (ตอบ22 ) 2. cos(arccot
43 ) (ตอบ
53 )
จดสาคญในเรองนคอ จะตองจาโดเมนและเรนจของ
ฟงกชนอนเวอรสแตละตวใหได
ฟ�งกชน โดเมน เรนจ
y = arcsin x [ - 1 , 1 ]
−
2,
2ππ
y = arccos x [ - 1 , 1 ] [ ]π,0 y = arctan x R
−
2,
2ππ
ตวผกผนของฟ�งกชนตรโกณมต
=======================================================================================================
คณตศาสตรเพม3 ค32204 ครเณรศา พรหมวลย ชอ............................................ม.5/............. ================================================================================================
53
3. arcsin(sin3π ) (ตอบ
3π ) 4. cos(arccos x) (ตอบ x)
5. arccos0.5 + arcos(-0.5) =?
6.
+
125cotarc
53arcsinsin )
6563(
7.
+
817ecarccos
247arctancos )
425304(
=======================================================================================================
คณตศาสตรเพม3 ค32204 ครเณรศา พรหมวลย ชอ............................................ม.5/............. ================================================================================================
54
สมการ Atan
1Acot = จะเป�นจรงสาหรบทกคาของ A เมอคาของฟ�งกชนทปรากฏในสมการนคอคาของ cotA, tanA, Atan
1 หาคา
ได เรยกสมการทมสมบตดงเชนนวา เอกลกษณ การพสจนเอกลกษณ เป�นการแสดงใหเหนวาทงสองขางของสมการเทากนจรง โดยใชความสมพนธตาง ๆ ระหวางฟ�งกชนตรโกณมต เอกลกษณทพสจนแลวสามารถนาไปอางองในการพสจนเอกลกษณอน ๆ ไดเชน
ตวอยาง จงพสจนเอกลกษณ 1cot11
tan11
22 =θ+
+θ+
แบบฝ�กหด จงพสจนเอกลกษณตอไปน 1. θ=θθ−θ cossintansec 2. θ−θ=θ−θ 2244 cossincossin 3. θ⋅θ=θ−θ 2222 sintansintan
sin2 A + cos2 A = 1 sec2 A - tan2 A = 1 cosec2 A - cot2 A = 1
ศกษาเรองเอกลกษณเพมเตมได
ท
เอกลกษณตรโกณมต
=======================================================================================================
คณตศาสตรเพม3 ค32204 ครเณรศา พรหมวลย ชอ............................................ม.5/............. ================================================================================================
55
สมการตรโกณมต สมการตรโกณมต คอ สมการทประกอบดวยพจนทอยในรปฟ�งกชนตรโกณมตของตวแปร ตวอยาง กาหนดให π2x0 ≤≤ จงแกสมการในแตละขอตอไปน
1. 23xsin = 2.
21xcos −= 3. tanx= 3
แบบฝ�กหด จงแกสมการทกาหนดใหในแตละขอ เมอ π≤≤ x0
1. 2sinX = 3 (3
2,3
ππ ) 2. 1xcos4 2 = (3
2,3
ππ )
3. 02xcos2xsin2 =−+ (0 ) 4. xsinx3cos = (
8π )
5. xeccos3xcot4 2= (3
,6
ππ )
ศกษาเพมเตมท
สมการตรโกณมต
=======================================================================================================
คณตศาสตรเพม3 ค32204 ครเณรศา พรหมวลย ชอ............................................ม.5/............. ================================================================================================
56
ในรปสามเหลยม ABC ใด ๆ ถา a,b,c เป�นความดานตรงขามมม A,B และ C ตามลาดบ จะไดความสมพนธดงน โดยท R เป�นรศมของวงกลมซงลอมรอบสามเหลยม แบบฝ�กหด 1. กาหนดใหรปสามเหลยม ABC ม a,b และ c เป�นความยาวดานตรงขามมม A,B และ C ตามลาดบ 1.1 กาหนด A= o60 , B= o45 และ 6a = จงหา b,c (ตอบ b=2, c= 31+ ) 1.2 กาหนด B= o30 , C= o120 และ a= 33 จงหา c (ตอบ c=9)
2. จงหาพนทของรปสามเหลยม ABC เมอกาหนดให B= o60 ,a= 12 และ c= 8 (ตอบ 23 ตร.หนวย)
3. ชายผหนงอยบนยอดตกสง 40 เมตร สงเกตเหนรถยนต 2 คน อยในแนวเดยวกน โดยทามมกม o30 และ o60 ตามลาดบ จงหา
ระยะหางระหวางรถทง 2 คน (ตอบ3
380 เมตร)
A
B
C
a
b
c R2
Csinc
Bsinb
Asina
=== ศกษาเพมเตมท
กฎของไซน (The Law of sine)
=======================================================================================================
คณตศาสตรเพม3 ค32204 ครเณรศา พรหมวลย ชอ............................................ม.5/............. ================================================================================================
57
ในรปสามเหลยม ABC ใด ๆ ถา a,b,c เป�นความดานตรงขามมม A,B และ C ตามลาดบ จะไดความสมพนธดงน
แบบฝ�กหด 1. กาหนดใหรปสามเหลยม ABC ม a,b และ c เป�นความยาวดานตรงขามมม A,B และ C ตามลาดบ 1.1 กาหนด a=5, c=8 และ B= o60 จงหา b (ตอบ b=7) 1.2 กาหนด a=13, b=15, c=7 จงหา A (ตอบ A= o60 ) 2. กาหนด a=7, b=5 และ c=3 จงหามมทโตทสด (ตอบ o120 ) 3. กาหนดใหดานทงสามของรปสามเหลยมรปหนงเป�น x,y และ 22 yxyx ++ จงหามมทโตทสด (ตอบ o120 )
Ccosab2bac
Bcosac2cab
Acosbc2cba
222
222
222
−+=
−+=
−+=
พนทสามเหลยม Csinab21
=
( )( )( )csbsass
Bsinac21
Asinbc21
−−−=
=
=
โดยท 2
cbaS ++=
กฎของ cosine (The law of cosine)
=======================================================================================================
คณตศาสตรเพม3 ค32204 ครเณรศา พรหมวลย ชอ............................................ม.5/............. ================================================================================================
58
สตรเยอะใชไหมจะ นกเรยนสามารถศกษาเพมเตมเรองเทคนคการเขยนสตรไดท ลองทาด
1. หาคาของ oooo 179cos...3cos2cos1cos ++++ คดตอ แลวถาหาคา oooo 180cos...3cos2cos1cos ++++
2. ถา o120BA =+ จงหาคาของ BtanAtan3BtanAtan −+ )3(−
3. หาคาของ )20sin10(cos4)20sin10(cos3 o3o3oo +−+ (สตรสามเทา) (0)
4. เขยน cosA เมอเขยนในรป tan2A ไดอยางไร (
2Atan1
2Atan1
2
2
+
−)
=======================================================================================================
คณตศาสตรเพม3 ค32204 ครเณรศา พรหมวลย ชอ............................................ม.5/............. ================================================================================================
59
5. )54arccos
135cos(arcsin + =? (
6533 )
6. คาของ ?250eccos200sin70tan ooo = (1)
7. ให 14.3=π และ cos0.86 =0.65 แลว tan4=? (65.058.0 )
=======================================================================================================
คณตศาสตรเพม3 ค32204 ครเณรศา พรหมวลย ชอ............................................ม.5/............. ================================================================================================
60
เกบตก เรองการวดมมหนวยองศา
จงหาขนาดของมมตอไปนในหนวยเรเดยน
1. 04150o ′ (ตอบ )135
133π
1.2. 0312o ′− (ตอบ )72
5π−
การใชตารางคาฟ�งกชนตรโกณมต (ตารางอยหนาถดไป) นกคณตศาสตรไดสรางตารางแสดงคาของฟ�งกชนตรโกณมตของจานวนจรงบางจานวนในชวง หรอของมมบางมมทมขนาดตงแต 0o ถง 90o ดงตวอยาง ตวอยาง sin 30o 20' หรอ sin 0.5294 = ……………………………. cos 30o 20' หรอ cos 0.5294 = ……………………………… ตวอยาง จงหาคาของ sin 230o 20' วธทา เพราะวา sin 230o20' = = = - ตวอยาง จงหาคาของ cos 142o 10' วธทา เพราะวา cos 142o 50' = = =
)ลบดา(06)องศา(1o ′= )ฟลบดา(06)ลบดา(1o ′′=
=======================================================================================================
คณตศาสตรเพม3 ค32204 ครเณรศา พรหมวลย ชอ............................................ม.5/............. ================================================================================================
61
=======================================================================================================
คณตศาสตรเพม3 ค32204 ครเณรศา พรหมวลย ชอ............................................ม.5/............. ================================================================================================
62
ระบบพกดฉากสามมต กาหนดเสนตรง
XX' , YY' และ ZZ' เป�นเสนตรงทผานจด O และตงฉากซงกนและกนโดยกาหนด ทศทางของเสนตรงทงสามเป�น ระบบมอขวา ดงรป 1
ถาเสนตรงทงสามเป�นเสนจานวน (real line) จะเรยกเสนตรง XX' , YY' และ ZZ' วา แกนพกด X แกนพกด Y และ แกนพกด Z หรอเรยนสนๆ วา แกน X (x-axis) แกน Y (y-axis) และ แกน Z (z-axis) และเรยนจด O วา จดกาเนด (origin) ดงรป 2
เรยกสวนของเสนตรง OX OY และ OZ วา แกน X ทางบวก (positivex-axis) แกน Y ทางบวก (positive y-axis) และ แกน Z ทางบวก (positive z-axis) และเรยกสวนของเสนตรง OX' OY' และ OZ' วา แกน X ทางลบ (negative x-axis) แกน Y ทางลบ (negative y-axis) และ แกน Z ทางลบ (negative z-axis)
โดยทวไปเมอเขยนรปแกนพกดในสามมต นยมเขยนเฉพาะ แกน X แกน Y และ แกน Z ทเนนเฉพาทางดานทแทนจานวนจรงบวกซงมหวลกศรกากบ ดงรป 3 หรอ รป 4
รป 3 รป 4
แกน X แกน Y และ แกน Z จะกาหนดระนาบขน 3 ระนาบ เรยกวา ระนาบอางอง • เรยกระนาบทกาหนดดวย แกน X และแกน Y วา ระนาบอางอง XY หรอ ระนาบ XY • เรยกระนาบทกาหนดดวย แกน X และแกน Z วา ระนาบอางอง XZ หรอ ระนาบ XZ • เรยกระนาบทกาหนดดวย แกน Y และแกน Z วา ระนาบอางอง YZ หรอ ระนาบ
YZ (ดงรป 5)
รป 5
แกน
ระนาบ
รป 1
รป
2
เวกเตอรในสามมต
=======================================================================================================
คณตศาสตรเพม3 ค32204 ครเณรศา พรหมวลย ชอ............................................ม.5/............. ================================================================================================
63
ระนาบ XY ระนาบ YZ และระนาบ XZ ทงสามระนาบ จะแบงปรภมสามมต ออกเป�น 8 บรเวณ คอ เหนอระนาบ XY จานวน 4 บรเวณ และใตระนาบ XY จานวน 4 บรเวณ เรยกแตละบรเวณวา อฒภาค (octant) ดงรปท 6 อฒภาคทบรรจ แกน X แกน Y และแกน Z ทางบวกจะเรยกวา อฒภาคท 1 สวนอฒภาคอนๆ จะใชขอตกลงเดยวกบในระบบพกดฉากสองมต (นบทวนเขมนา�กา) โดยพจารณาบรเวณเหนอระนาบ XY กอน
รป 6
(นยมใช “พกด”) เมอกาหนดจด P ใดๆ ในปรภมสามมต จะระบตาแหนงของจด P หรอพกดจด P โดยใชจานวนจรงสามจานวนเรยง
กนตามลาดบ หรอเรยกวา สามสงอนดบ ในรป (x,y,z) โดยท x คอระยะทมทศทางตามแนวแกนX ซงระบวาจด P อยหางจากระนาบ YZ เทาใด ระยะดงกลาวมคาเป�นจานวน
บวกเมอวดจากระนาบ YZ ไปยงจด P ไปทางดานบวกของแกน X มคาเป�นจานวนลบเมอวดไปทางดานลบของแกน X และมคาเป�นศนยเมอจด P อยบนระนาบ YZ y คอระยะทมทศทางตามแนวแกน Y ซงระบวาจด P อยหางจากระนาบ XZ เทาใด ระยะดงกลาวมคาเป�นจานวนบวกเมอวดจากระนาบ XZ ไปยงจด P ไปทางดานบวกของแกน Y มคาเป�นจานวนลบเมอวดไปทางดานลบของแกน y และมคาเป�นศนยเมอจด P อยบนระนาบ XZ z คอระยะทมทศทางตามแนวแกน Z ซงระบวาจด P อยหางจากระนาบ XY เทาใด ระยะดงกลาวมคาเป�นจานวนบวกเมอวดจากระนาบ XY ไปยงจด P ไปทางดานบวกของแกน Z มคาเป�นจานวนลบเมอวดไปทางดานลบของแกน Z และม
คาเป�นศนยเมอจด P อยบนระนาบ XY เรยก (x,y,z) วา พกด ของจด P และบางครงจะเขยนจดและพกดกากบไวดวยกนเป�น P(x,y,z) ดงรป
อฒภาค
สามสงอนดบ
=======================================================================================================
คณตศาสตรเพม3 ค32204 ครเณรศา พรหมวลย ชอ............................................ม.5/............. ================================================================================================
64
ตวอยางท 1 จากรป จงหาพกดของจด B,C,D,E,F และ G เมอกาหนด A(2, 4, 3) จด B มพกดคอ..................................... จด C มพกดคอ..................................... จด D มพกดคอ..................................... จด E มพกดคอ..................................... จด F มพกดคอ.....................................
จด B มพกดคอ..................................... จด C มพกดคอ..................................... จด D มพกดคอ..................................... จด E มพกดคอ.....................................
จด B มพกดคอ..................................... จด C มพกดคอ..................................... จด D มพกดคอ..................................... จด E มพกดคอ..................................... จด F มพกดคอ..................................... จด G มพกดคอ....................................
4
=======================================================================================================
คณตศาสตรเพม3 ค32204 ครเณรศา พรหมวลย ชอ............................................ม.5/............. ================================================================================================
65
แบบฝ�กหด จงหาระยะระหวางจด A(2,0,3) และ B(1,2,-1) ( 21 )
ปรมาณมสองประเภท ประเภทหนงใชบอกแตขนาด เชน พนท มวล ความสง อณหภม ซงเขยนแทนขนาดดวย
จานวนเพอบอกใหทราบวา มากหรอนอยเพยงใด เชน กลองใบหนงหนก 50 กรม เดกชายโหนงสง 180 เซนตเมตร ทดนแหงหนงมพนท 250 ไร เป�นตน สวนปรมาณอกประเภทหนงบอกทงขนาดและทศทาง เชน การเคลอนท แรง ความเรว ความเรง ปรมาณเหลานจาเป�นตองบอกทงขนาดและทศทาง เชน คณพอขบรถไปทางทศตะวนออกเป�นระยะทาง 9 กโลเมตร พชายขบรถดวยความเรว 240 กโลเมตรตอชวโมง เป�นตน
ปรมาณทมแตขนาดเพยงอยางเดยว เรยกวา ปรมาณสเกลาร (scalar quantity) ปรมาณทมทงขนาดและทศทาง เรยกวา ปรมาณเวกเตอร (vectorquantity ) หรอเรยกสน ๆ วา เวกเตอร ปรมาณสเกลาร แทนดวยจานวนจรง สวนปรมาณเวกเตอร ในเชงเรขาคณตแทนไดดวยสวนของเสนตรงทระบทศทาง ( directed line segment หรอ directed segment ) โดยความยาวของสวนของเสนตรงบอกขนาดของเวกเตอรและหวลกศรบอกทศทางของเวกเตอร
จากรป แสดงเวกเตอร A ไป B เขยนแทนดวย AB เรยก A วา จดเรมตน (initial point) เรยก B วา จดสนสด ( terminal point)
ในบางครงเราอาจเขยนสญลกษณของเวกเตอรโดยใชอกษรเพยงตวเดยว เชนเวกเตอร u เขยนแทนดวย u ใชสญลกษณ | AB | แทนขนาดของ AB (ระยะทางจาก A ไป B นนเอง) และใชสญลกษณ | u | แทนขนาดของ u
ระยะทางระหวางจด 2 จด ในปรภมสามมต
ปรมาณเวกเตอร (Vector)
ระยะทางระหวางจด P(x1,y1,z1) และ Q(x2,y2,z2) หรอ |PQ| = 212
212
212 )zz()yy()xx( −+−+−
=======================================================================================================
คณตศาสตรเพม3 ค32204 ครเณรศา พรหมวลย ชอ............................................ม.5/............. ================================================================================================
66
บทนยาม u ขนานกบ v กตอเมอเวกเตอรทงสองมทศทางเดยวกนหรอทศทางตรงขามกน
บทนยาม u เทากบ v กตอเมอ |u |= | v | และ u ทศทางเดยวกบ v
บทนยาม นเสธของ u คอเวกเตอรทมขนาดเทากบ u และมทศทางตรงขามกบ u เขยนแทนดวย -u
ตวอยาง กาหนดสามเหลยมดานเทา จด D, E และ F เป�นจดกงกลางของดาน AB, BC และ CD และกาหนดเวกเตอร AB , DB , BC , EC , AC , FC , DE , EF , FD จงหา 1. เวกเตอรใดบางททศทางเดยวกน ................................................................................... ...................................................................................
2. เวกเตอรใดบางทมทศทางตรงขามกน ................................................................................... ................................................................................... 3. เวกเตอรใดบางทเทากน ................................................................................... ................................................................................... 4. เวกเตอรใดบางทเป�นนเสธกน ...................................................................................
................................................................................... 5. เวกเตอรใดบางทขนานกน ................................................................................. ................................................................................
เวกเตอรทขนานกน
เวกเตอรทเทากน
นเสธของเวกเตอร
=======================================================================================================
คณตศาสตรเพม3 ค32204 ครเณรศา พรหมวลย ชอ............................................ม.5/............. ================================================================================================
67
ในบางครงรปอาบกาหนดในรปของมมทมหนวยเป�นองศา เรยกวา “Three figure system” คอ การเรมวดจากทศเหนอทกครง หมนตามเขมนา�กาไปจนถงเวกเตอร คาของมมจะอยระหวาง 0 องศา ถง 360 องศา ถามมทวดนอยกวา 100 องศา จะเขยน “0” นาหนา ตวเลขทไดจนครบ 3 ตว เชน 045 เป�นตน เชน 1) 100 เมตรไปทางทศใต 2) 15 เมตรไปทางทศตะวนออกเฉยงเหนอ 3) 20 เมตรไปทาง 120องศา
แบบฝ�กหด นายเอเดนทางไปทศตะวนตกเฉยงเหนอเป�นระยะทาง 5 กโลเมตร จากนนเดนทางไปทางทศ 225o เป�นระยะทาง 5 กโลเมตร นายเออยหางจากจดเรมตนกกโลเมตร และอยทางทศใดของจดเรมตน
( 25 กม.ทางทศตะวนตก)
นยาม ให u และ v เป�นเวกเตอรใด ๆ เลอนใหจดเรมตนของ v อยทจดสนสดของ uผลบวกของ u และ v เขยนแทนดวย “ vu + ” คอเวกเตอรทมจดเรมตนทจดเรมตนของ u และจดสนสดอยทจดสนสดของ v ดงรปท 1
การกาหนดทศของเวกเตอร
การบวกและการลบเวกเตอร
การบวกเวกเตอร
=======================================================================================================
คณตศาสตรเพม3 ค32204 ครเณรศา พรหมวลย ชอ............................................ม.5/............. ================================================================================================
68
การบวกเวกเตอรดวยวธ “กฏของรปสเหลยมดานขนาน” เลอกจด A เป�นจดเรมตน หาจด B ททาให ABu = แลวหาจด D ททาให ADv = จากนนสรางรปสเหลยมดานขนาน ABCD และอาศยบทนยามของการบวดเวกเตอรขางตน จะไดวา vu + เป�นเวกเตอรผลลพธ ซงแทนดวยเสนทแยงมมของรปสเหลยมดานนานนน โดยเวกเตอรผลลพธ จะมจดเรมตนเดยวกนกบจดเรมตนของ u และ v ดงรปท 2
เวกเตอรศนย นยาม เวกเตอรศนย (Zero vector) คอเวกเตรอทมขนาดเป�นศนย เขยนแทนดวย 0 ขอสงเกต 1 เวกเตอรศนยไมจาเป�นตองกลาวถงทศทางของเวกเตอร แตถาตองการกลาวถง มขอตกลงวาจะระบทศทางของเวกเอตรศนยเป�นเชนใดกได 2 เมอเขยนรปเรขาคณตแทนเวกเตอรศนย จดเรมตนและจดสนสดของเวกเตอรเป�นจดเดยวกน ดงตวอยางในรปท 3 หรอรปท 4
นยาม ให u และ v เป�นเวกเตอรใด ๆ ผลลบ ของ u ดวย v หมายถง ผลบวกของ u และนเสธของ v เขยนแทนดวย
vu − นนคอ )v(u −+ ดงรปท 5
การลบเวกเตอรดวยวธ “สรางรปสเหลยมดานขนาน” ใหจดเรมตนของเวกเตอรทงสองเป�นจดเดยวกนและสรางรปสเหลยมดานขนาน ซงเวกเตอรทเป�นผลลบจะมจดเรมตนและจดสนสดของเวกเตอรทงสองทกาหนดให โดยเวกเตอรทเป�นผลลบกบเวกเตอรทเป�นตวตงมจดสนสดเป�นจดเดยวกน ดงรปท 6
การลบเวกเตอร
=======================================================================================================
คณตศาสตรเพม3 ค32204 ครเณรศา พรหมวลย ชอ............................................ม.5/............. ================================================================================================
69
ฝ�กการบวก ลบ เวกเตอร ใหนกเรยนใชเวกเตอรทครกาหนดใหในคาบแลวทาแบบฝ�กตอไปน (ใชปากกาหรอดนสอสตางกนจะทาใหดงายขน)
เวกเตอรทครกาหนดคอ 1) vu + 2) uv + 3) wv + 4) uw + 5) wvu ++ 6) vu − 7) uv − 8) wv − 9) wvu +−− 10) uwv +−
=======================================================================================================
คณตศาสตรเพม3 ค32204 ครเณรศา พรหมวลย ชอ............................................ม.5/............. ================================================================================================
70
ตวอยาง กาหนด u และ v เป�นเวกเตอรทมจดเรมตนทจดเดยวกนคอจดA โดยให vAD,uAB == แลวสรางรปสเหลยมดานขนาน ABCD ดงรป จะได vu + =………………………………..
uv + =……………………………….. vu − =……………………………….. uv − =………………………………..
แบบฝ�กหด 1. จากรปจงเขยนเวกเตอรทกาหนดใหในแตละขอในรปผลบวกหรอผลตางของเวกเตอร fหรอe,d,c,b,a
1) AE ……………………………… 2) AD ……………………………… 3) BD……………………………… 4) BF ……………………………… 5) AC ………………………………
2 ให cAG,bAD,aAB === และ ABCDEFGH เป�นรปทรงสเหลยมมมฉากดงรป จงเขยนเวกเตอรตอไปนในรปของ
เวกเตอร c,b,a 1) AE ……………………… 2) EF ………………………… ……………………………… ………………………………..... 3) DH ………………………… 4) AC ………………………… ……………………………… ………………………………......
ให u , v และ w เป�นเวกเตอรใดๆในระนาบ แลว 1. u + v เป�นเวกเตอรในระนาบ 2. u + v = v + u 3. ( u + v ) + w = u + ( v + w ) 4. u + 0 = 0 + u = u 5. u + (- u ) = (- u ) + u = 0
สมบตการบวกเวกเตอร
A B
HG
E
C
F
D
ขอสงเกต 1.) 1 u = u 2.) (-1) u = - u
=======================================================================================================
คณตศาสตรเพม3 ค32204 ครเณรศา พรหมวลย ชอ............................................ม.5/............. ================================================================================================
71
บทนยาม ให a เป�นจานวนจรง และ u เป�นเวกเตอร แลว 1. ผลคณระหวาง a กบ u เขยนแทนดวย a u 2. ถา a = 0 แลว a u = 0 3. ถา a > 0 แลว a u จะมขนาดเทากบ |a|| u | และมทศทางเดยวกบ u
4. ถา a < 0 แลว au จะมขนาดเทากบ |a|| u | และมทศทางตรงกนขามกบ u ตวอยาง กาหนดให ABu = โดย | u | =2 และมทศทางดงรป จงเขยนและบรรยายลกษณะของเวกเตอรตอไปน
1) u21 2) u2
3) u
23
−
โจทยเพมเตม เรองการบวกลบเวกเตอร 1. กาหนดให �ORQP เป�นสเหลยมดานขนาน จด T อยในแนวเสนตรง QR โดยท QT = 3QR และ S เป�นจดตดระหวาง
สวนของเสนตรง PT กบ OR ดงรป จงเขยนเวกเตอรตอไปนในรปของ u และ v 1.1 OQ 1.2 PR 1.3 OT 2. กาหนดให uAB = และ vAC = ดงรป ถา AD : DB = 2 : 3 และ AE : EC = 5 : 4 แลว จงเขยน DE ในรปของ uและ v
การคณเวกเตอรดวยสเกลาร
=======================================================================================================
คณตศาสตรเพม3 ค32204 ครเณรศา พรหมวลย ชอ............................................ม.5/............. ================================================================================================
72
3. จงหาคาของ BA2BC4AB2 ++ 4. จงหาคาของ WZ2YZ3XZXY3 −+− ตวอยาง ให 0u ≠ และ 0v ≠ จงแสดงวา u ขนานกบ v เมอกาหนดสมการในแตละขอตอไปน 1) v2u3vu5 +=+ 2) v5u2v4u6 −=+ ตวอยาง กาหนดให 0u ≠ และ 0v ≠ และ u ไมขนานกบ v ถา vyuxv2u3 −=+ จงหา x+2y
ทฤษฎบทท 1 สาหรบ 0u ≠ และ 0v ≠ v//u กตอเมอ มจานวนจรง 0a ≠ ททาให
ทฤษฎบทท 2 สาหรบ 0u ≠ และ 0v ≠ u ไมขนานกบ v ถา 0vbua =+ แลว a=0 และ
=======================================================================================================
คณตศาสตรเพม3 ค32204 ครเณรศา พรหมวลย ชอ............................................ม.5/............. ================================================================================================
73
ในกรณททราบจดเรมตน และจดสนสดของเวกเตอร ดงรป
ตวอยาง 1 กาหนดให A มพกดเป�น (0,4) และ B มพกดเป�น (3,5) จงหา AB
แบบฝ�กหด จงหา BAและAB เมอกาหนด A และ B ดงตอไปน
1) A(3,2), B(4,6) 2) A(-3,-2), B(4,-5)
เวกเตอรในระบบพกดฉากสอง
ถา )y,x(P 11และ )y,x(Q 22
เป�นจดใด ๆ ในระบบแกนมมฉากแลว
−−
=12
12
yyxx
PQ
พกดจดสนสด –
เรมตน
=======================================================================================================
คณตศาสตรเพม3 ค32204 ครเณรศา พรหมวลย ชอ............................................ม.5/............. ================================================================================================
74
การเทากนของเวกเตอร
บทนยาม
=
d
c
b
a กตอเมอ a=c และ b=d
เวกเตอรศนย
=
0
00
การบวกเวกเตอร
+
+=
+
db
ca
d
c
b
a
การลบเวกเตอร
−
−=
−
db
ca
d
c
b
a
นเสธของเวกเตอร
นเสธของเวกเตอร
−
−=
b
a
b
a
การคณเวกเตอรดวยสเกลาร
a เป�นจานวนใด ๆ
d
c เป�นเวกเตอร จะได
=
ad
ac
d
ca
แบบฝ�กหด
กาหนด
=
3
2u ,
−=
5
3v ,
−
−= 7
4w จงหา
1) w)vu2( +− 2) w3)vu( +−
=======================================================================================================
คณตศาสตรเพม3 ค32204 ครเณรศา พรหมวลย ชอ............................................ม.5/............. ================================================================================================
75
จากทกลาวมาแลววาเวกเตอรในสองมต กาหนดใดในรป
b
a ตอไปเราจะขยาย แนวคดจากเวกเตอรในสองมต
เป�นเวกเตอรในสามมต โดยใชระบบพกดฉากสามมต ทไดศกษาแลวเป�นพนฐาน
บทนยาม กาหนดให x,y,z เป�นจานวนจรง เรยก
zyx วา เวกเตอรในปรภมสามมต หรอเวกเตอรในสามมต ในทางเรขาคณต
เราแทนเวกเตอร
zyx
ดวยสวนของเสนตรงทกาหนดทศทางซงมจดเรมตนทจดกาเนด ( 0 ) และมจดสนสดท ( x,y,z )ดงรป
นยามเวกเตอรในระบบพกดฉาก
นยาม เวกเตอรในสองมต เวกเตอรในสามมต การเทากน
=
d
c
b
a กตอเมอ a=c และ b=d
=
f
ed
cb
a กตอเมอ a=d และ b=e และ c=f
การบวกเวกเตอร
+
+=
+
db
ca
d
c
b
a
+
+
+
=
+
fc
eb
da
f
ed
cb
a
เวกเตอรศนย
=
0
00
=
0
0
0
0
การลบเวกเตอร
−
−=
−
db
ca
d
c
b
a
−
−
−
=
−
fc
eb
da
f
ed
cb
a
การคณเวกเตอรดวยสเกลาร
α เป�นจานวนใด ๆ
b
a เป�นเวกเตอร
α
α=
α b
a
b
a
α เป�นจานวนใด ๆ
cb
a เป�นเวกเตอร
αα
α
=
αcb
a
cb
a
เวกเตอรในระบบพกดฉากสาม
=======================================================================================================
คณตศาสตรเพม3 ค32204 ครเณรศา พรหมวลย ชอ............................................ม.5/............. ================================================================================================
76
แบบฝ�กหด
1. กาหนด
−
−
=
10
6
7
AB และ B มพกดเป�น (9, -8, 13) จงพกดของจด A
2. กาหนด
−
−
=
=
2
0
1
v,
3
2
1
u และ
−=
1
3
0
w จงหา
1) w)vu2( +− 2) w3)vu( +−
=======================================================================================================
คณตศาสตรเพม3 ค32204 ครเณรศา พรหมวลย ชอ............................................ม.5/............. ================================================================================================
77
เวกเตอร
b
a ขนานกบเวกเตอร
d
c กตอเมอมจานวนจรง 0k ≠ ททาให a=kc และ b = kd (หรอคดแบบดงตวรวม) และใน
ระบบสามมตกมผลในทานองเดยวกน 1. จงพจารณาวา เวกเตอรแตละคทกาหนดใหขนานกนหรอไม
1.1
6
8และ
3
4 1.2
−
− 3
9
12
และ
1
3
4
1.3
8
2
6
และ40
3 1.4
−
0
3และ
0
4
การขนานกนของ
=======================================================================================================
คณตศาสตรเพม3 ค32204 ครเณรศา พรหมวลย ชอ............................................ม.5/............. ================================================================================================
78
ให
f
eและd
c,b
a เป�นเวกเตอรใด ๆ ระบบพกดฉากสองมต และ
3
3
3
2
2
2
1
1
1
cb
a
และcb
a
,cb
a
เป�นเวกเตอรใด ๆ ระบบพกดฉากสามมต และ α เป�นจานวนจรงใด ๆ สมบต การบวก การคณดวยสเกลาร
1. ป�ด 1.
+
d
c
b
a เป�นเวกเตอร
2.
+
2
2
2
1
1
1
cb
a
cb
a เป�นเวกเตอร
1.
α b
a เป�นเวกเตอร
2.
α
1
1
1
cb
aเป�นเวกเตอร
2. สลบท 1.
+
d
c
b
a =
+
b
a
d
c
2.
+
2
2
2
1
1
1
cb
a
cb
a=
+
1
1
1
2
2
2
cb
a
cb
a
1.
α b
a = α
b
a
2.
α
1
1
1
cb
a=
α
1
1
1
cb
a
3. เปลยนกลม 1.
+
+
f
e
d
c
b
a =
+
+
f
e
d
c
b
a
2.
+
+
3
3
3
2
2
2
1
1
1
cb
a
cb
a
cb
a =
+
+
3
3
3
2
2
2
1
1
1
cb
a
cb
a
cb
a
1.
βα b
a =
αβ b
a)(
2.
βα
1
1
1
cb
a=
αβ
1
1
1
cb
a
)(
4. การมเอกลกษณ 1.
=
+
=
+
b
a
b
a
0
0
0
0b
a
2.
=
+
=
+
1
1
1
1
1
1
1
1
1
cb
a
cb
a
0
0
0
0
0
0
cb
a
1. ม 1 ททาให
=
b
a
b
a1
2. ม 1 ททาให
=
1
1
1
1
1
1
cb
a
cb
a
1
5. การมตวผกผน
(อนเวอรส)
1.
−
−+
b
a
b
a =
0
0
เรยก
−
−
b
a วาตวผกผนการบวกของ
b
a
2.
=
−−
−
+
0
0
0
cb
a
cb
a
1
1
1
1
1
1
เรยก
−−
−
1
1
1
cb
a วาตวผกผนการบวกของ
1
1
1
cb
a
สมบตของเวกเตอรในระบบพกด
=======================================================================================================
คณตศาสตรเพม3 ค32204 ครเณรศา พรหมวลย ชอ............................................ม.5/............. ================================================================================================
79
ถา AB เป�นเวกเตอรในระบบพกดฉากสามมต A มพกดเป�น 111 z,y,x และ B มพกดเป�น 222 z,y,x ดงรป
จะได
−−−
=
12
12
12
zzyyxx
AB และ 212
212
212 )zz()yy()xx(|AB| −+−+−=
ถาให czzและbyy,axx 121212 =−=−=− แลวจะได 222 cba|AB| ++=
แบบฝ�กหด จงหาขนาดของเวกเตอรตอไปน
1)
=
43
u (5 หนวย) 2)
=
2
2v ( 22 หนวย)
3) AB โดยท A มพกด (2, 1, 0) และ B มพกด (-1, 1, 0) (3 หนวย)
ขนาดของเวกเตอรในสองมตและสามมต
ขนาดของเวกเตอรใชเครองหมายคาสมบรณ
“| |” นะ
=======================================================================================================
คณตศาสตรเพม3 ค32204 ครเณรศา พรหมวลย ชอ............................................ม.5/............. ================================================================================================
80
บทนยาม เวกเตอรทมขนาดหนงหนวย เรยกวา เวกเตอรหนงหนวย (unit vector)
เวกเตอร
b
a มขนาดเทากบ 22 ba +
เวกเตอรทมขนาดหนงหนวยและมทศทางเดยวกบเวกเตอร
b
a ใด ๆทไมใชเวกเตอรศนยคอ
22 ba
1
+
b
a
เวกเตอรหนงหนวยในสองมตทสาคญคอ
0
1 และ
1
0
เพอความสะดวกจงเขยนแทน
0
1 ดวย i
1
0 ดวย j ดงรป
ตวอยาง จงหาเวกเตอรทมจดเรมตนท P1(2,-3) และมจดสนสดท P2(-4,6) และเวกเตอรหนงหนวยทมทศทางเดยวกบเวกเตอรนรป i และ j
วธทา
ดงนนเวกเตอรหนงหนวยทมทศทางเดยวกบ 21PP คอ 13
2− i + 13
3 j
เวกเตอรหนงหนวยในระบบพกดฉากสอง
X
Y
=======================================================================================================
คณตศาสตรเพม3 ค32204 ครเณรศา พรหมวลย ชอ............................................ม.5/............. ================================================================================================
81
แบบฝ�กหด 1. จงหาเวกเตอรทมจดเรมตนท 1P ( 1, 3)− − และจดสนสดท 2P ( 4,1)− และเวกเตอรหนงหนวยทมทศทางเดยวกบเวกเตอรนในรป
ของ i และ j 2. จงหาเวกเตอรทมจดเรมตนท A(1,2) และมจดสนสดท B(5,7) และ เวกเตอรหนงหนวยทมทศทางตรงขามกบเวกเตอรนรป i และ j
=======================================================================================================
คณตศาสตรเพม3 ค32204 ครเณรศา พรหมวลย ชอ............................................ม.5/............. ================================================================================================
82
เวกเตอร
cb
a มขนาดเทากบ 222 cba ++ เวกเตอรทมขนาดหนงหนวยและมทศทางเดยวกบ
เวกเตอร
cb
a ใด ๆทไมใชเวกเตอรศนยคอ
222 cba
1
++
cb
a
เวกเตอรหนงหนวยในสามมตทสาคญคอ
0
0
1 ,
0
1
0และ
1
0
0
เพอความสะดวกจงเขยนแทน
0
0
1 ดวย i
0
1
0 ดวย j และ
1
0
0 ดวย k ดงรป
j ตวอยาง จงหาเวกเตอรทมจดเรมตนท P1(1,2,0) และมจดสนสดท P2(-2,3,1) และเวกเตอรหนงหนวยทมทศทางเดยวกบเวกเตอรนรป i , j และ k
ดงนนเวกเตอรหนงหนวยทมทศทางเดยวกบ 21PP คอ 113− i +
111 j +
111 k
เวกเตอรหนงหนวยในระบบพกดฉากสาม
X
Y
Z
(0,0,1)
(0,1,0)
(1,0,0)
i
k
=======================================================================================================
คณตศาสตรเพม3 ค32204 ครเณรศา พรหมวลย ชอ............................................ม.5/............. ================================================================================================
83
แบบฝ�กหด 1. จงหาเวกเตอรทมจดเรมตนท 1P ( 1, 6,0)− − และจดสนสดท 2P (5,2,0) และเวกเตอรหนงหนวยทมทศทางเดยวกบเวกเตอรนในรปของ i , j และ k
2. จงหาเวกเตอรทมจดเรมตนท A(2,2,7) และมจดสนสดท B(1,5,8) และเวกเตอรหนงหนวยทมทศทางตรงขามกบเวกเตอรนรป i , j และ k
แบบฝ�กหดประยกต
1. กาหนด
=
12
9u ,
−
−=
8
6v จงหาเวกเตอรทกาหนดในแตละขอ
1.1 เวกเตอร 1 หนวยททศทางเดยวกบ vu + ( j54i
53
+ )
1.2 เวกเตอร 2 หนวยทมทศทางตรงขามกบ vu − ( j58i
56
−− )
แนะแนวทาง หา vu − --> นเสธ vu − -->ทาใหเหลอ 1 หนวย --> คณดวย 2
=======================================================================================================
คณตศาสตรเพม3 ค32204 ครเณรศา พรหมวลย ชอ............................................ม.5/............. ================================================================================================
84
1.3 เวกเตอรทมทศทางตรงขามกบ v และมขนาดเทากบ u ( j12i9 + )
แนะแนวทาง นเสธ v --> ทา v ใหเหลอ 1 หนวย --> แลวคณดวยขนาดของ u
2. กาหนด
−
=
2
43
u ,
−
−=
41
5
v จงหาเวกเตอรทกาหนดในแตละขอ
2.1 เวกเตอร 1 หนวยททศทางเดยวกบ vu − ( k332j
335i
332
++− )
2.2 เวกเตอร 3 หนวยทมทศทางตรงขามกบ vu + ( k10918j
1099i
10924
+−− )
2.3 เวกเตอรทมทศทางเดยวกบ u และมขนาดเทากบ v ( k29422j
29424i
29423
−+ )
แนะแนวทาง ทา u ใหเหลอ 1 หนวย --> แลวคณดวยขนาดของ v
=======================================================================================================
คณตศาสตรเพม3 ค32204 ครเณรศา พรหมวลย ชอ............................................ม.5/............. ================================================================================================
85
กาหนดจด O(0,0,0) และ P(a,b,c) จะได OP จะได
aOP b
c
=
และให , , [0, ]α β γ∈ π เป�นมมท
วด จากแกนพกดดานบวกทงสามลาดบไปยง OP จะได
OPa
OPOQcos ==α ,
OPb
OPORcos ==β
OPc
OPOScos ==γ
มม , ,α β γ คอมมท OP ทากบแกน X,Y,Z ทางดานบวก ตามลาดบ เรยกมมดงกลาววา “มมกาหนดทศทาง”
(direction angle) ของ OP และเรยก cos , cosα β และ cos γ วา “โคไซนกาหนดทศทาง” (direction cosines) ของ OP
ตวอยางท 1 จงหาโคไซนแสดงทศทางของเวกเตอรทมจดเรมตนท P(0,3,5) และจดสนสด Q(1,5,2)
โคไซนแสดงทศทางของ PQ
คอ 1 2 3, ,14 14 14
−
โคไซนแสดงทศทาง (direction cosines)
บทนยาม โคไซนแสดงทศทางของ u เมอ a
u bc
=
ซง u 0≠ เทยบกบแกน X,Y,Z ตามลาดบ คอ
จานวนสามจานวนเรยงตามลาดบ ดงน a b c, ,u u u
=======================================================================================================
คณตศาสตรเพม3 ค32204 ครเณรศา พรหมวลย ชอ............................................ม.5/............. ================================================================================================
86
ตวอยางท 2 จงตรวจสอบวาเวกเตอรตอไปนคใดขนานกนโดยใชโคไซนแสดงทศทาง
1) เวกเตอร PQ มจดเรมตนท P(1,2,3) และจดสนสดท Q(2,-3,5)
2)
−=
410
2
a
3) เวกเตอร ORซงมจดเรมตนทจดกาเนดและจดสนสดท R(-3,15,-6)
สรปวา......................................................................................................................................................
.................................................................................................................................................................
เวกเตอรสองเวกเตอร จะมทศทางเดยวกนกตอเมอมโคไซนแสดงทศทางชดเดยวกน และจะมทศ
ทางตรงขามกตอเมอ โคไซนแสดงทศทางเทยบแตละแกนของเวกเตอรหนงเปนจานวนตรงขามกบ
โคไซนแสดงทศทางของอกเวกเตอรหนง
=======================================================================================================
คณตศาสตรเพม3 ค32204 ครเณรศา พรหมวลย ชอ............................................ม.5/............. ================================================================================================
87
ตวอยางท 3. กาหนดให = − +u 3 i 3 3 j
1) จงหามม β ท u ทากบแกน Y (30 องศา)
2) จงหามม αท u ทากบแกน X (120 องศา)
สมบตทสาคญของผลคณเชงสเกลาร
1. ให wและv,u เป�นเวกเตอรใด ๆ ในสองมต หรอสามมต และ a เป�นสเกลาร จะไดวา
ผลคณเชงสเกลาร (Scalar Product or Dot Product)
บทนยาม
ถา
=
1
1
1
zyx
u และ
=
2
2
2
zyx
v แลว ผลคณเชงสเกลารของ u และ v คอ 212121 zzyyxx ++
เขยนแทนดวย vu ⋅
1.1 uvvu ⋅=⋅
1.2 wuvu)wv(u ⋅+⋅=+⋅
1.3 )va(uv)ua()vu(a ⋅=⋅=⋅
1.4 0u0 =⋅
1.5 2
uuu =⋅
1.6 1kkjjii =⋅=⋅=⋅
0kjkiji =⋅=⋅=⋅
=======================================================================================================
คณตศาสตรเพม3 ค32204 ครเณรศา พรหมวลย ชอ............................................ม.5/............. ================================================================================================
88
แบบฝ�กหด
1. กาหนด u และ v มาให จงหา vu ⋅ 1.1 j5i4v,j3i2u +=+= (23)
1.2 k2jiv,k6j4i2u −+=−+= (18)
2. กาหนด
−=
5
4
2
u ,
−=
8
4
2
v และ
−−=
3
5
6
w จงหาคาในแตละขอตอไปน
2,1 )v2u()wvu( +⋅−+ (144)
2,2 )w5u2()w3u( +⋅− (-913)
=======================================================================================================
คณตศาสตรเพม3 ค32204 ครเณรศา พรหมวลย ชอ............................................ม.5/............. ================================================================================================
89
ให θ เป�นมมระหวาง u และ v ซง oo 1800 ≤≤θ แลว
มมระหวางเวกเตอร หมายถง มมทไมใชมมกลบ ซงมแขนของมมเป�นรงสทขนานและมทศทางเดยวกบเวกเตอรทง
สอง
1. กาหนดให u 2 i 2 3 j= + และ = +v 3 i j จงหามมระหวาง u และ v (30 องศา)
***2. ถา θ เป�นมมระหวางเวกเตอร
=0
4
3
u และ
−=
1
1
2
v แลวคาของ cos2θ เทากบเทาใด (3
1 )
(ขอนตองใชความรเรองฟ�งกชนตรโกณของเทอม 1 มาชวยคด จาไดไหมวา cos2θ =?
ถา u และ v เป�นเวกเตอรทไมใชเวกเตอรศนย
1. กาหนดให kaji3u +−= และ k2j2i4v −+= จงหาคา a ททาให u ตงฉากกบ v (a=5)
θ=⋅ cosvuvu
u ตงฉากกบ v กตอเมอ 0vu =⋅
=======================================================================================================
คณตศาสตรเพม3 ค32204 ครเณรศา พรหมวลย ชอ............................................ม.5/............. ================================================================================================
90
ถา u และ v เป�นเวกเตอรทไมใชเวกเตอรศนย
1. กาหนดให = = + =u 3, v 13 และuv14 จงหา vu ⋅ (9)
2. กาหนด 5vu =+ , 15vu =− จงหา vu ⋅ (2
5)
3 .กาหนด 10u = 6v = u ตงฉากกบ v จงหา vu+ ( 342 )
222 vvu2uvu +⋅+=+
222 vvu2uvu +⋅−=−
222 vcosvu2uvu +θ+=+
222 vcosvu2uvu +θ−=−
=======================================================================================================
คณตศาสตรเพม3 ค32204 ครเณรศา พรหมวลย ชอ............................................ม.5/............. ================================================================================================
91
ผลคณเชงเวกเตอร (Cross Product or Vector Product)
บทนยาม
1. ผลคณเชงเวกเตอรของ u กบ v คอ vu× (อานวา “ vcrossu ”)
2. กาหนดให u กบ v เป�นเวกเตอรใด ๆ ททามมกน θ
ขนาดของ vu× เขยนแทนดวย vu× โดย θ=× sinvuvu โดยท o180o ≤θ≤ ทศทางของ vu× หาไดจาก
กฎมอขวาดงรป
จากรปใหปลายนวทงสชตามทศ u จากนนกวาดปลายนวทงสเขาหา v ทศ
ของหวแมมอทตงฉากกบระนาบท u และ v อยคอทศของ vu×
ตวอยางท 1 u และ v เป�นเวกเตอรอยบนระนาบ XY และทามมกน 30 องศาดงรป ถา 2u = และ 1v = จงหาขนาดและ
ทศทางของ vu×
ตวอยางท 2 s และ t เป�นเวกเตอรอยบนระนาบ XZ และตงฉากกนดงรป ถา s = 3t = จงหาขนาดและทศทางของ ts×
การหาผลคณเชงเวกเตอรโดยใชความรทางเมตรกซ
=======================================================================================================
คณตศาสตรเพม3 ค32204 ครเณรศา พรหมวลย ชอ............................................ม.5/............. ================================================================================================
92
กาหนดให
=++=cb
a
kcjbiau
ลองทาด
1. ให
−
=
3
0
2
u ,
=
5
31
u จงหา vu× ( k6j13i9 −+− )
2. ให k3i2u += , k5iv += จงหา vu× และ uv× ( j7,j7− )
=======================================================================================================
คณตศาสตรเพม3 ค32204 ครเณรศา พรหมวลย ชอ............................................ม.5/............. ================================================================================================
93
=======================================================================================================
คณตศาสตรเพม3 ค32204 ครเณรศา พรหมวลย ชอ............................................ม.5/............. ================================================================================================
94
แบบฝ�กหด
=======================================================================================================
คณตศาสตรเพม3 ค32204 ครเณรศา พรหมวลย ชอ............................................ม.5/............. ================================================================================================
95
=======================================================================================================
คณตศาสตรเพม3 ค32204 ครเณรศา พรหมวลย ชอ............................................ม.5/............. ================================================================================================
96
3.
.…………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………………………………………………………………. ……………………………………………………………………………………………………………………………………………….. …………………………………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………………………………………..
4.
………………….……………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………….. 5. ……………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………………………………………………………………………………..
3.
ขอนถาเปลยนคาถามจากสเหลยมดาน
ขนานเปนสามเหลยม คดอยางไรคะ ตอบ
=======================================================================================================
คณตศาสตรเพม3 ค32204 ครเณรศา พรหมวลย ชอ............................................ม.5/............. ================================================================================================
97
ปรมาตรของทรงสเหลยมดานขนานเทากบ )rv(u ×⋅ หรอ )vu(r ×⋅ หรอ )ur(v ×⋅
การใชเวกเตอรในการหาปรมาตรของทรงสเหลยมดานขนาน กาหนดสเหลยมดานขนานซงม u , v และ r เป�นดานดงรป
ขอสงเกต ถา ,u v และ r อยบนระนาบเดยวกนแลว )rv(u ×⋅ =0 (ปรมาตรเป�น 0 นนเอง)
แบบฝ�กหด จงหาปรมาตรของทรงสเหลยมดานขนานทม ,u v และ r เป�นดานซงกาหนดใหในแตละขอ ดงน
1) kjiu ++−= , kji2v ++= และ kji5r ++= (12 ลบ.หนวย)
** แตสตรการหาปรมาตรท
นยมใชคอ การนาคาของ
เวกเตอรทงสามมาหา dat
ไดเลย
=======================================================================================================
คณตศาสตรเพม3 ค32204 ครเณรศา พรหมวลย ชอ............................................ม.5/............. ================================================================================================
98
2) kj6i4u −+= , k2ji2v +−= และ kj2i3r −+= (29 ลบ.หนวย)
3) กาหนด
−
=
2
0
1
u ,
=
23x
v และ
=
214
r โดยท ,u v และ r เป�นดานของทรงสเหลยมดานขนานเทากบ
10 ลกบาศกหนวย จงหาคา x
=======================================================================================================
คณตศาสตรเพม3 ค32204 ครเณรศา พรหมวลย ชอ............................................ม.5/............. ================================================================================================
99
โจทย ประยกต เรอง เวกเตอรในสามมต 1.
จากรปกาหนดให F เป�นจดศนยกลางของ BE
และ BC a, DC b, AB ED 2a= = = =
ดงนน CF
ในรปของ a และ b เทากบขอใด
ก. 3 1a b
2 2− + ข. 3 1
a b2 2
− −
ค. 3 1a b
2 2− ง. 3 1
a b2 2+
2. กาหนด A(3,2), B(-4,1), C(-3,4) และ D(1,-2) จะได BA CD+
ในรป i และ j ตรงกบขอใด
ก. 11i 5 j− ข. 3 i 7 j− − ค. 11i 5 j− + ง. 3 i 7 j+
3. กาหนด u 2 i j= − และ v 4 i 5 j= + ขอใดไมถกตอง
ก. ถา 2
w15
= −
และ w xu yv= + แลว x+y =3
ข. เวกเตอรทมขนาดเทากบ u แตมทศทางตรงขามกบ v คอ 5(4 i 5 j )
41− +
ค. คาของ (2u v) (u 2v)+ ⋅ − เทากบ -81 ง. นเสธของ 3u 2v− คอ 4 i 26 j+
F
A
DE
B C
=======================================================================================================
คณตศาสตรเพม3 ค32204 ครเณรศา พรหมวลย ชอ............................................ม.5/............. ================================================================================================
100
4. ถา u v 5 2+ = และ u v 26− = แลว u v⋅ เทากบขอใดตอไปน
ก. 3 ข. 6 ค. 8 ง. 12 ทบทวนกอนสอบ เรอง 1 ฟ�งกชนเอกซโพเนนเชยล และฟ�งกชนลอการทม 1. เซตคาตอบของสมการ 2x 1 x2 3(2 ) 1 0+ − + = คอสบเซตของเซตในขอใด
ก. (-4, -3) ข. (-3,1) ค. (0,3) ง. (-1,2)
2. คาของ 2 2
1 1
x y
x y
− −
− −−+
เมอกาหนด x= 1 และ y=2 คอขอใด
ก. 1
2 ข. 1
3 ค. 2
3 ง. 3
2
=======================================================================================================
คณตศาสตรเพม3 ค32204 ครเณรศา พรหมวลย ชอ............................................ม.5/............. ================================================================================================
101
3. เซตคาตอบของอสมการ 2x 2x 8 x 12
1 1
2 4
+ + + <
คอขอใด
ก. ( , 4) (4, )−∞ − ∪ ∞ ข. (4, )∞ ค. ( , 4)−∞ − ง. ( 4,4)−
4. คาของ 1 1 13 4 5
3 4 52 3 7log 3 log 7 log 16⋅ ⋅ ตรงกบขอใด
ก. 1 ข. 2 ค. 3 ง. 4 5. กาหนดให log 1.87 = 0.2718 จงหาคาของ N เมอ logN = -5.7282 ก. 51.87 10−× ข. 61.87 10−× ค. 52.718 10−× ง. 62.718 10−×
=======================================================================================================
คณตศาสตรเพม3 ค32204 ครเณรศา พรหมวลย ชอ............................................ม.5/............. ================================================================================================
102
เรอง 2 ฟ�งกชนตรโกณมต
1. กาหนด a25tan o = จงหาคาของ 125cot65cot
25cot65cotoo
oo
+⋅−
ก. a2
1a2 + ข. a2
1a2 − ค. 1a
1a2
2
−+ ง.
1a
1a2
2
+−
------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------- 2. พจารณากราฟตอไปนวาเป�นกราฟของฟ�งกชนใด ก. y = 2cosx ข. y = 2sinx ค. Y = 2cos2x ง. y = 2sin2x
3
2
1
-1
-2
-3
3
2
1
-1
-2
-3
-2π-
3π
2
-π-π
2
3π5π
2
2π3π
2
ππ
2
=======================================================================================================
คณตศาสตรเพม3 ค32204 ครเณรศา พรหมวลย ชอ............................................ม.5/............. ================================================================================================
103
3. จงพจารณาขอความตอไปน ขอความใดสรปถกตอง
1. 2
1)A
3sin()A
3sin()A
6cos()A
6cos( =−⋅+−−⋅+
ππππ
2. 1)A6
sin()A3
cos()A6
cos()A3
sin( =+⋅−++⋅−ππππ
ก. ถกเฉพาะขอ 1. ข. ถกเฉพาะขอ 2. ค.ถกทงขอ1 และ2 ง. ไมมขอใดถก
4. ให atan =θ จงหาคาของ θθθθ3coscos
3sinsin
++
ก. a31
a
+ ข.
a
a31+ ค. 2a1
a2
− ง.
2a1
a2
+
-------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------
5. คาของ )2
1(arcsincos)
2
3(arccossin 22 + เทากบขอใดตอไปน
ก. -1 ข. 1 ค. 2
1 ง. 2
3
=======================================================================================================
คณตศาสตรเพม3 ค32204 ครเณรศา พรหมวลย ชอ............................................ม.5/............. ================================================================================================
104
เรอง 3 เวกเตอรในสามมต
2. จากรปกาหนดให F เป�นจดศนยกลางของ BE
และ
BC a, DC b, AB ED 2a= = = =
ดงนน CF
ในรปของ a และ b เทากบขอใด
ก. 3 1a b
2 2− + ข. 3 1
a b2 2
− −
ค. 3 1a b
2 2− ง. 3 1
a b2 2+
2. กาหนด A(3,2), B(-4,1), C(-3,4) และ D(1,-2) จะได BA CD+
ในรป i และ j ตรงกบขอใด
ก. 11i 5 j− ข. 3 i 7 j− − ค. 11i 5 j− + ง. 3 i 7 j+
3. กาหนด u 2 i j= − และ v 4 i 5 j= + ขอใดไมถกตอง
ก. ถา 2
w15
= −
และ w xu yv= + แลว x+y =3
ข. เวกเตอรทมขนาดเทากบ u แตมทศทางตรงขามกบ v คอ 5(4 i 5 j )
41− +
ค. คาของ (2u v) (u 2v)+ ⋅ − เทากบ -81 ง. นเสธของ 3u 2v− คอ 4 i 26 j+
F
A
DE
B C
=======================================================================================================
คณตศาสตรเพม3 ค32204 ครเณรศา พรหมวลย ชอ............................................ม.5/............. ================================================================================================
105
4. ถา u v 5 2+ = และ u v 26− = แลว u v⋅ เทากบขอใดตอไปน
ก. 3 ข. 6 ค. 8 ง. 12 ขอใหโชคดในการสอบคะ ^_^
=======================================================================================================