วันพุธที่ 11 มกราคม พ.ศ. 2555

ลำดับเลขคณิตและเรขาคณิต

บทนิยาม      ฟังก์ชันที่มีโดเมนเป็นเซตของจำนวนเต็มบวกที่เรียงจากน้อยไปมากโดยเริ่มตั้งแต่  1   เรียกว่า ลำดับ
                                ถ้าฟังก์ชันเป็นลำดับที่มีโดเมนเป็น    { 1, 2, 3, …, n }  เรียกว่า    ลำดับจำกัด
                                และถ้าฟังก์ชันเป็นลำดับที่มีโดเมนเป็น { 1, 2, 3, … }  เรียกว่า   ลำดับอนันต์
    1    ความหมายของลำดับ
                        ในการเขียนลำดับ จะเขียนเฉพาะสมาชิกของเรนจ์เรียงกันไป
                        กล่าวคือ  ถ้า a  เป็น ลำดับจำกัด  จะเขียนแทนด้วย   a1,   a2,  a3,  …,  an 
                        และ        ถ้า a  เป็น ลำดับอนันต์  จะเขียนแทนด้วย  a1,  a2,  a3,  …,  an,   
                        เรียก           a1   ว่า  พจน์ที่ 1  ของลำดับ        
                        เรียก          a2   ว่า  พจน์ที่ 2  ของลำดับ        
                        เรียก          a3   ว่า  พจน์ที่ 3  ของลำดับ        
                                            
                        และเรียก   an  ว่า  พจน์ที่ n  ของลำดับ หรือพจน์ทั่วไปของลำดับ
    2.        ตัวอย่างของลำดับ
                        1)   4,  7,  10,  13    เป็น   ลำดับจำกัด  ที่มี
                                            a1             =           4                                              a2             =           7                                            a3             =            10                                            a4             =            13                                    และ     an             =            3n + 1
                         2)    – 2,  1,  6,  13,     เป็น   ลำดับอนันต์    ที่มี
                                             a1             =           – 2   
                                             
a2             =           1                                             a3             =           6                                             a4             =           13    
                                  
และ   an             =            n2 – 3
            การเขียนลำดับนอกจากจะเขียนโดยการแจงพจน์แล้ว อาจจะเขียนเฉพาะพจน์ที่ n  หรือพจน์ทั่วไปพร้อมทั้งระบุสมาชิกในโดเมน
           
  ตัวอย่าง
 1)      ลำดับ  4,  7,  10,  13    อาจเขียนแทนด้วย
an     =  3n  +  1                                เมื่อ  n    {  1,  2,  3,  4  }
  2)     ลำดับ   – 2 ,  1,  6,  13,    อาจเขียนแทนด้วย
                                an     =      n2 – 3                              เมื่อ  n  เป็นจำนวนเต็มบวก
หมายเหตุ       ในกรณีที่กำหนดลำดับโดยพจน์ที่ n หรือพจน์ทั่วไป ถ้าไม่ได้ระบุสมาชิกในโดเมน   
      ให้ถือว่าลำดับนั้นเป็น  ลำดับอนันต์
    3. ตัวอย่าง ลำดับต่อไปนี้เป็นลำดับจำกัด หรือ ลำดับอนันต์
   ลำดับจำกัด  เป็นลำดับที่มีโดเมนเป็นเซตของจำนวนเต็มบวก n พจน์แรก
   ลำดับอนันต์  เป็นลำดับที่มีโดเมนเป็นเซตของจำนวนเต็มบวก
    1)    6,  12,  18,  24,  30                                                               เป็นลำดับจำกัด
    2)    2,  4,  8,  16,  …,  ,                                                       เป็นลำดับอนันต์
    3)    an   =   5n  – 2   เมื่อ   n    {  1,  2,  3,  …,  20 }             เป็นลำดับจำกัด
    4)                                                                           เป็นลำดับอนันต์
    5)    an   =    n2  +  3                                                                      เป็นลำดับอนันต์ 
      บทนิยาม     ลำดับเลขคณิต   คือ  ลำดับที่มีผลต่างที่ได้จากการนำพจน์ที่ n+1  ลบด้วยพจน์ที่ n แล้วมีค่าคงที่เสมอ  และเรียกผลต่างที่มีค่าคงที่ว่า  ผลต่างร่วม  ( Common  difference )
      ถ้า  a1,  a2,  a3,  …,  an,  an+1 ,   เป็นลำดับเลขคณิต  แล้ว
                           จะได้  a2 – a1  =   a3    a2   =      =   an+1   an    เท่ากับ  ค่าคงที่ 
                           เรียกค่าคงที่นี้ว่า  ผลต่างร่วม ” (Common difference)    เขียนแทนด้วย   d  
                    จากบทนิยาม                d              =        an+1     an    
                           หรือ      an+1        =        an    +    d
        ความหมายของลำดับเลขคณิต
                                                   พิจารณา         ลำดับ   1,  4,  7,  10,  …                                                                                                                ซึ่ง            a2  –   a1      =       4 – 1   =       3                                                                a3  –   a2      =       7 – 4   =       3
                                                                     a4  –   a3      =      10 – 7  =       3
                                                 จะเห็นว่า  ผลต่างของพจน์หลัง ลบด้วยพจน์หน้าที่อยู่ติดกันมีค่าคงที่ เท่ากับ  3                                            เรียกผลต่างที่มีค่าคงที่ว่า  ผลต่างร่วม  และเรียกลำดับนี้ว่า  ลำดับเลขคณิต               ตัวอย่าง  ลำดับเลขคณิต
                              1.    ลำดับ   1,  3,  5, …,  99   เป็นลำดับเลขคณิต   มีผลต่างร่วม ( d ) เท่ากับ   2
                              2.    ลำดับ   6,  3,  0, …, -27  เป็นลำดับเลขคณิต   มีผลต่างร่วม ( d ) เท่ากับ  -3
                              3.    ลำดับ   5,  5,  5, …,  5     เป็นลำดับเลขคณิต   มีผลต่างร่วม ( d ) เท่ากับ   0
                              4.    ลำดับ   0,  0,  0, …,  0     เป็นลำดับเลขคณิต   มีผลต่างร่วม ( d ) เท่ากับ   0
                              จากตัวอย่างข้างต้น จะพบว่า d เป็นจำนวนจริงใด ๆ และ ถ้า  d = 0  จะได้ว่าทุกพจน์ของลำดับมีค่าเท่ากัน และเรียกลำดับนี้ว่า ลำดับคงตัว  เช่น ข้อ 3 และข้อ 4
        บทนิยาม       ลำดับเรขาคณิต  คือ  ลำดับที่มีอัตราส่วนของพจน์ที่ n+1 ต่อพจน์ที่ n  เป็นค่าคงที่ ทุกค่าของจำนวนนับ n  และเรียกค่าคงที่นี้ว่า   อัตราส่วนร่วม  
                                            ถ้า  a1,    a2,    a3,    …,    an,    an+1   เป็นลำดับเรขาคณิต แล้ว จะได้   
                                                                                 เท่ากับค่าคงที่  เรียกค่าคงที่นี้ว่า   อัตราส่วนร่วม  (Common  ratio)    เขียนแทนด้วย    r    

        ตัวอย่าง    ลำดับเรขาคณิต

              
                
        วามหมายของลำดับเรขาคณิต
        พิจารณา        ลำดับ             1,   2,    4,    8,    
                          ใช้แผนภาพการทำซ้ำดังแผนภาพที่แสดงอยู่ข้างล่างเพื่อช่วยให้นักเรียนมองเห็นสิ่งที่อยู่ใต้กระบวนการทำซ้ำที่ใช้ในการสร้างจำนวนอย่างต่อเนื่อง ลูกศรแสดงวงจรที่ทำให้เกิดการเวียนทำกระบวนการเดิมซ้ำแล้วซ้ำอีก
                              ลำดับ             1,   2,    4,   8,   
                              ลำดับนี้เกิดจาก            1
                                                                      1      2                 =             2
                                                                      2      2                 =             4
                                                                      4      2                 =             8
                                                                                                                    
                              เรียกลำดับนี้  ว่า  ลำดับเรขาคณิต
                              พิจารณา     ลำดับ  1,   2,    4,    8,    
                              ซึ่ง                   a2    a1                 =             2     1                  =             2
                                                      a3     a2                 =             4     2                  =             2
                                                      a4     a3                 =             8     4                  =             2
                              จะเห็นว่า  อัตราส่วนของพจน์หลัง หารด้วยพจน์หน้าที่อยู่ติดกัน มีค่าคงที่ เท่ากับ  2
                              เรียกค่าคงที่ว่า  อัตราส่วนร่วม  และเรียกลำดับนี้ว่า  ลำดับเรขาคณิต
 

ไม่มีความคิดเห็น:

แสดงความคิดเห็น