วันอาทิตย์ที่ 27 ธันวาคม พ.ศ. 2558

เตรียมสอบ - ม.5 จำนวนเชิงซ้อน และ ความน่าจะเป็น - 28/12/58


คณิตศาสตร์เสริม ( เลขเสริม )

บทที่ 1.        จำนวนเชิงซ้อน
                        1. การสร้างจำนวนเชิงซ้อน
                        2. สมบัติเชิงพีชคณิตของจำนวนเชิงซ้อน
                        3. รากที่สองของจำนวนเชิงซ้อน
                        4. กราฟและค่าสัมบรูณ์ของจำนวนเชิงซ้อน
                        5. จำนวนเชิงซ้อนในรูปเชิงขั้ว
                        6. รากที่ n ของจำนวนเชิงซ้อน
                        7. สมการพหุนาม
. _ . _ . _ . _ . _ . _ . _ . _ . _ . _ . _ . _ . _ . _ . _ . _






ความน่าจะเป็น  ม.(เทอม 2)
1.  กฎการนับเบื้องต้น
2.  ความน่าจะเป็น 
            2.1   การทดลองสุ่ม
            2.2    เหตุการณ์
            2.4    ความน่าจะเป็น
. _ . _ . _ . _ . _ . _ . _ . _ . _ . _ . _ . _ . _ . _ . _ . _













 




 




 







การบวก ลบ คูณ หาร จำนวนเชิงซ้อน






  



  




อินเวอร์การคูณของจำนวนเชิงซ้อน







  




สังยุคของจำนวนเชิงซ้อน






  






กราฟและค่าสัมบูรณ์ของจำนวนเชิงซ้อน




















จำนวนเชิงซ้อนในรูปเชิงขั้ว
























  


  

.

แบบฝึกทักษะ  https://sites.google.com/site/complexnumberinth/cothy-serim-thaksa

.

ความน่าจะเป็น

ความน่าจะเป็น คือการวัดหรือการประมาณความเป็นไปได้ว่า บางสิ่งบางอย่างจะเกิดขึ้น จะเป็นจริงมากเท่าใด ความน่าจะเป็นมีค่าตั้งแต่ 0 (โอกาส 0% หรือ จะไม่เกิดขึ้น) ไปจนถึง 1 (โอกาส 100% หรือ จะเกิดขึ้น)  ระดับของความน่าจะเป็นที่สูงขึ้น คือความเป็นไปได้มากขึ้นที่เหตุการณ์นั้นจะเกิด หรือถ้ามองจากเงื่อนเวลาของการสุ่มตัวอย่าง คือจำนวนครั้งมากขึ้นที่เหตุการณ์เช่นนั้นคาดหวังว่าจะเกิด
.
.
.

.


.



บทที่ 1 จำนวนเชิงซ้อน
           ในระบบจำนวนจริง สมการพหุนามบางสมการ เช่น x+ 1 = 0 ไม่มีคำตอบ   เนื่องจากกำลังสองของจำนวนจริงใดๆ จะมีค่ามากกว่าหรือเท่ากับศูนย์เสมอ    และเรียกจำนวนในระบบที่สร้างขึ้นใหม่ว่าจำนวนเชิงซ้อน (complex numbers)    ซึ่งนอกจากจะแก้ปัญหาในเรื่องการมีคำตอบของสมการพหุนามใดๆ แล้ว     ยังสามารถนำไปประยุกต์อย่างกว้างขวางกับสาขาต่างๆ ทางด้านวิทยาศาสตร์และวิศวกรรมศาสตร์ เช่น วงอิเล็กทรอนิกส์ กลศาสตร์ กลศาสตร์ของไหล ทฤษฎีคลื่นแม่เหล็กไฟฟ้า เป็นต้น 

1.1 การสร้างจำนวนเชิงซ้อน (Construction of Complex Numbers )
           จากการที่กล่าวข้างต้นว่า   สมการพหุนาม X2 + 1 = 0   ไม่มีคำตอบเป็นจำนวนจริง   แต่นักคณิตศาสตร์ต้องการสร้างระบบจำนวนซึ่งขยายออกไปเพื่อให้สามารถครอบคลุมทุกคำตอบของสมการพหุนามทั้งหมดได้   ดังนั้นจึงจะพิจารณาเซตที่มีจำนวนจริงเป็นสับเซต

บทนิยาม   จำนวนเชิงซ้อน  คือ คู่อันดับ (a , b) เมื่อ  และ เป็นจำนวนจริงและกำหนดการเท่ากัน   การบวกและการคูณของจำนวนเชิงซ้อน ดังนี้
           สำหรับจำนวนเชิงซ้อน (a, b) และ (c, d)
           1.   การเท่ากัน
                 (a , b= (c, d) ก็ต่อเมื่อ a = c และ   b = d
           2.   การบวก
                 (a, b) + (c, d= (a + c , b + d)
           3.   การคูณ
                                 
           เราอาจแทน    ด้วย  (a, b)(c, d) ก็ได้

           เซตของจำนวนเชิงซ้อนแทนด้วยสัญลักษณ์   C














  

ตัวอย่างที่ 1  จงหาผลบวกและผลคูณของจำนวนเชิงซ้อน(-1, 2) และ (3,  - 4)
วิธีทำ   ( - 1, 2)+(3 - 4)   =   ( - 1 + 3, 2 - 4)
                                                   =   (2,  - 2)
                           ( - 1 , 2)(3, 4)    =   (( - 1)3 - 2( - 4), ( - 1)( - 4)+2.3)
                                                  =   ( - 3 + 8 , 4+6)
                                                  =   (5 , 10)

           พิจารณาจำนวนเชิงซ้อนที่อยู่ในรูป (x , 0) จะเห็นว่า
                      (a , 0) + (b , 0)   =   (a + b , 0)
                      (a, 0 )(b , 0)       =      =   (ab, 0)

                  ซึ่งจะเหมือนกับการบวก และการคูณจำนวนจริง   ฉะนั้นเราสามารถมองจำนวนเชิงซ้อนในรูป (a , 0) ว่าเป็นจำนวนจริง a    ตามข้อสังเกตนี้จะได้ว่า   เซตของจำนวนจริงเป็นสับเซตของเซตของจำนวนเชิงซ้อน   เมื่อเราแทนจำนวนเชิงซ้อน (a , b) ด้วยจุด (a , b) ในระนาบ XY จะได้ว่าจำนวนจริง แทนได้ด้วยจุด (a , 0) บนแกน นั่นเอง



บทนิยาม
           สำหรับจำนวนเชิงซ้อน z = (a , b) เมื่อ และ เป็นจำนวนจริง
           เรียก ว่าส่วนจริง (real   part) ของ และแทนด้วย Re(z)
           เรียก ว่าส่วนจินตภาพ (imaginary part) ของ และแทนด้วย Im(x)
           จากบทนิยามนี้   อาจกล่าวได้ว่า จำนวนจริงก็คือ จำนวนเชิงซ้อนที่มีส่วนจินตภาพเป็นศูนย์ จำนวนเชิงซ้อนที่มีส่วนจริงเป็นศูนย์   แต่ส่วนจินตภาพไม่ใช่ศูนย์ เรียกว่า จำนวนจินตภาพแท้ (purely imaginary number)
           ต่อไปพิจารณาจำนวนเชิงซ้อน (0, 1)
           (0, 1) (0, 1)    =   (0 - 1, 0+0)   =   ( - 1, 0)
           ซึ่งจำนวนเชิงซ้อน ( - 1 , 0) คือจำนวนจริง  - 1 นั่นเอง   เขียนแทนจำนวนเชิงซ้อน (0, 1) ด้วยสัญลักษณ์ จะได้ว่า
             I2 = -1
           สำหรับจำนวนเชิงซ้อน (a , b) ใดๆ
              (a , b)   =   (a , 0) + (0, b)
                           =   (a, 0) +(b, 0) (0, 1)
                           =   a + bi
           ฉะนั้น   จำนวนเชิงซ้อน (a, b) สามารถเขียนแทนได้ด้วยสัญลักษณ์ a+ bi

           กำหนดสัญลักษณ์ของจำนวนเชิงซ้อนในรูป a + bi เมื่อ และ  เป็นจำนวนจริง   ทำให้การคำนวณเกี่ยวกับจำนวนเชิงซ้อนสามารถทำได้โดยง่ายโดยใช้สมบัติต่างๆ เกี่ยวกับการบวกและการคูณ   เช่นเดียวกับสมบัติของการบวกและคูณของจำนวนจริง และมีข้อมูลตกลงว่า  I2 = -1 เช่น
                      (a + bi) + (c + di)   =   (a+c)+(bi+di)
                                                     =   (a+c) + (b+d)i
                      (a + bi)(c +di)        =   a(c+di)+bi(c+di)
                                                     =   ac + adi + bci + bdi2
                                                     =   (ac -  bd) + (ad+bc)i
          a + bi    =   c+ di   ก็ต่อเมื่อ   a   =   c   และ   b   =   b
           ต่อไป   เมื่อกล่าวว่า z = a + bi เป็นจำนวนเชิงซ้อน   จะถือว่า และ เป็นจำนวนจริงโดยไม่ต้องกล่าวซ้ำอีก

ตัวอย่างที่  2   จงหาผลบวกและผลคูณของจำนวนเชิงซ้อน 3+ 2i และ 1 - i
วิธีทำ          (3+ 2i) + (1 - i)   =   (3+1) + (2 - 1) i  
                                                           =   4 + i
                                  (3+2i) (1 - i)       =   3(1 - i)+2i(1 - i)
                                                           =   3  -  3i + 2i + 2i2
                                                           =   (3+2) + ( - 3+2) i
                                                           =   5 -  i

ตัวอย่างที่  3   จงหาจำนวนจริง a , b ทีทำให้  (a+2i) + ( - 1+2bi) = 3 + 8i
วิธีทำ       เนื่องจาก     (a + 2i+ ( - 1 + 2bi)   =   (a - 1) + (2+ 2b)i
                              ฉะนั้น   a - 1   =   3   และ   2 + 2b   =   8
                               ดังนั้น   a   =   4      และ   b   =   3

ตัวอย่างที่  4     จงหาผลคูณ   1+ i , 2+ i และ  - 1 + 3i  
วิธีทำ       (1+ i)(2+i)( - 1+3i)   =   [(2 - 1) + (1 + 2 ) i ] ( - 1 +3i)
                                                           =   (1 + 3i) ( - 1 + 3i)
                                                           =   ( - 1 - 9)+(3 - 3) i
                                                           =    - 10 + 0i
                                                           =    - 10
ข้อสังเกต     เมื่อกำหนด i0 = 1แล้ว   จะได้   สำหรับ m    I+   {0}
                I4m = 1, i4m + 1 = I , i4m + 2  = -1, i4m + 3 =  i    
สมบัติที่เกี่ยวกับการบวกและการคูณของจำนวนเชิงซ้อน
ถ้า   Z, Z2 , Z3 ,เป็นจำนวนเชิงซ้อน   แล้วจะได้ว่า
1.  Z1 + Z2 = Z2 + Z1 และ Z1Z2 = Z2Z1                                                                  (สมบัติการสลับที่)
2.  Z1 + (Z2 + Z3) = (Z1+Z2) + Z3 และ Z1(Z2Z3) = (Z1Z2) Z3                              (สมบัติการเปลี่ยนกลุ่ม)
3.   Z1(Z2 + Z3) = Z1Z2 + Z1Z3                                                                              (สมบัติการแจกแจง) 

.
.











ไม่มีความคิดเห็น:

แสดงความคิดเห็น