การพิสูจน์ทางคณิตศาสตร์
การพิสูจน์ทางคณิตศาสตร์ ถือว่าเป็นหัวใจสำคัญในการเรียนรู้วิชาคณิตศาสตร์ เป็นการฝึกทักษะกระบวนการให้เหตุผลเชิงคณิตศาสตร์ โดยการนำกฎเกณฑ์เบื้องต้นในวิชาตรรกศาสตร์ มาประยุกต์ใช้ เพื่อเป็นรากฐานสำหรับแขนงวิชาคณิตศาสตร์ขั้นสูงต่อไป
จุดมุ่งหมายโดยรวมของการพิสูจน์ ก็คือ เป็นการยืนยันหรือทำให้แน่ใจว่า ผลสรุปเป็นจริง โดยมีการกำหนดเงื่อนไข หรือ สมมติฐานมาก่อนหน้า
สาระสำคัญ การพิสูจน์ (proof ) ก็คือการแสดงการอ้างเหตุผลที่สมเหตุสมผล ซึ่งการอ้างเหตุผลจากเหตุ ถ้า ( P1ÙP2 ÙP3 Ù…ÙPn ) --> q เป็นสัจนิรันดร์ จะกล่าวได้ว่า การอ้างเหตุผลดังกล่าวสมเหตุสมผล กล่าวคือ P1ÙP2 ÙP3 Ù…ÙPn สามารถสรุปได้ผล q เมื่อประพจน์ ( P1ÙP2 ÙP3 Ù…ÙPn ) --> q เป็นสัจนิรันดร์ และการที่ทราบว่าประพจน์ใดสมมูลกันจะเป็นประโยชน์ต่อการอ้างเหตุผลอย่างสมเหตุสมผล สำหรับการพิสูจน์ในทางคณิตศาสตร์นั้นเหตุที่นำมาอ้างอิงมาจากทฤษฎีบทที่เคยทราบมาก่อน หรือบทนิยาม หรือสัจพจน์ เป็นต้น แต่มักจะมีปัญหาว่าสัจพจน์ บทนิยาม หรือทฤษฎีบทต่างๆ ที่จะนำมาอ้างอิงเพื่อนำไปสู่ผลสรุปนั้นมีมากมาย เป็นการยากที่จะเลือกใช้ ดังนั้นผู้เรียนควรจะศึกษาตรรกศาสตร์ และการพิสูจน์หลายๆ แบบ เพื่อจะช่วยให้มีทักษะในการพิสูจน์ สามารถเลือกวิธีการพิสูจน์ได้อย่างเหมาะสม ซึ่งจะกล่าวถึงวิธีการพิสูจน์แบบต่างๆ ดังต่อไปนี้
1. การพิสูจน์ p --> q โดยวิธีพิสูจน์ตรง (Direct Proof)
2. การพิสูจน์ ~q --> ~p โดยใช้การแย้งสลับที่ (Contrapositive )
3. การพิสูจน์ p <--> (If and only if)
4. การพิสูจน์โดยแจงกรณี (Proof by Exhaustion)
5. การพิสูจน์โดยข้อขัดแย้ง (Proof by Contradiction)
6. การพิสูจน์ p หรือ q
7. การพิสูจน์ p --> (q Ù r )
8. การพิสูจน์แย้งโดยตัวอย่างค้าน (Disproof by Counterexample)
9. การพิสูจน์ว่ามีและเป็นไปได้เพียงอย่างเดียว (Proof by Existence and Uniqueness)
10. การพิสูจน์โดยอุปนัยเชิงคณิตศาสตร์ (Proof by Mathematical Induction)
รูปแบบการพิสูจน์
แบบที่ 1 การพิสูจน์ p --> q โดยวิธีพิสูจน์ตรง (Direct Proof)
สาระสำคัญ
การพิสูจน์ p --> q โดยวิธีพิสูจน์ตรง เป็นการพิสูจน์ที่เริ่มจากการสมมติให้เหตุ (p) เป็นจริง แล้วดำเนินการจากเหตุ โดยใช้บทนิยาม สัจพจน์หรือทฤษฎีบทต่างๆ เพื่อให้ผล (q) เป็นจริง
ในการพิสูจน์ว่า p --> q โดยวิธีพิสูจน์ตรง ว่าเป็นจริงนั้น เนื่องจาก p --> q มีโอกาสเป็นเท็จกรณีเดียวคือเมื่อ p เป็นจริงและ q เป็นเท็จ ฉะนั้นถ้าสามารถแสดงได้ว่า เมื่อใดก็ตามที่ p เป็นจริง qจะต้องเป็นจริงเสมอ ก็สามารถสรุปได้ว่า p --> q เป็นจริง ดังนั้นจึงเป็นการเพียงพอที่จะพิสูจน์ว่า p --> q เป็นจริง โดยสมมติว่า p เป็นจริง แล้วพยายามแสดงให้เห็นว่า q เป็นจริง หรือทำให้เกิด q นั่นเอง
การพิสูจน์วิธีนี้มีรูปแบบหรือโครงสร้างหลักดังนี้
รูปแบบ สมมติ p
:
ดังนั้น q
ตัวอย่างที่ 1 กำหนด a เป็นจำนวนเต็มใดๆ จงพิสูจน์ว่า ถ้า a เป็นจำนวนคู่ แล้ว a+4 เป็นจำนวนคู่ พิสูจน์ กำหนด เป็นจำนวนเต็มใดๆ
ให้ a เป็นจำนวนคู่ จะได้ a = 2k ;
พิจารณา a + 4 = 2k + 4
= 2(k + 2)
เพราะว่า 𝑘 ∈ 𝐼 ดังนั้น k + 2 ∈ 𝐼 ทำให้ a + 4 เป็นจำนวนคู่
ดังนั้น ถ้า a เป็นจำนวนคู่ แล้ว a + 4 เป็นจำนวนคู่
ตัวอย่างที่ 2 กำหนดให้ a และ b เป็นจำนวนเต็มใดๆ จงพิสูจน์ว่า ถ้า a เป็นจำนวนคู่ และ b เป็น จำนวนคี่ แล้ว a + b เป็นจำนวนคี่
พิสูจน์ กำหนด a และ b เป็นจำนวนเต็มใดๆ
ให้ a เป็นจำนวนคู่ จะได้ว่า a = 2m ; ∃𝑚 ∈ 𝐼
และให้ b เป็นจำนวนคี่ จะได้ว่า b = 2n+1; ∃𝑛∈𝐼
พิจารณา a + b = 2m + 2n + 1
= 2(m + n) +1
เพราะว่า 𝑚 ∈ 𝐼 และ 𝑛 ∈ ดังนั้น 𝑚+𝑛 ∈ 𝐼 ทำให้ a + b เป็นจำนวนคี่
ดังนั้น ถ้า a เป็นจำนวนคู่ และ b เป็นจำนวนคี่ แล้ว a + b เป็นจำนวนคี่ เป็นจริง
ตัวอย่างที่ 3 กำหนดให้ a,b และ c เป็นจำนวนเต็มใดๆ จงพิสูจน์ว่า ถ้า a|b และ b|c แล้ว a|c
พิสูจน์ กำหนด a และ b เป็นจำนวนเต็มใดๆ
ให้ a|b จะได้ว่า b = am ; ∃𝑚 ∈ 𝐼
และให้ b|c จะได้ว่า c = bn ; ∃n ∈ 𝐼
พิจารณา c = ( am )n
= a( mn )
เพราะว่า 𝑚 ∈ 𝐼 และ n ∈ 𝐼 ดังนั้น 𝑚n ∈ 𝐼 ทำให้ a|c
ดังนั้น ถ้า a|b และ b|c แล้ว a|c เป็นจริง
แบบทดสอบ
กำหนดให้ a เป็นจำนวนเต็ม จงพิสูจน์ว่า ถ้า a เป็นจำนวนคู่ แล้ว a2 เป็นจำนวนเต็มคู่
Sol………………………………………………………………………………………………………………………………
……………………………………………………………………………………………………………………………………
……………………………………………………………………………………………………………………………………
……………………………………………………………………………………………………………………………………
……………………………………………………………………………………………………………………………………
……………………………………………………………………………………………………………………………………
……………………………………………………………………………………………………………………………………
……………………………………………………………………………………………………………………………………
เฉลยแบบทดสอบ
พิสูจน์ กำหนด a เป็นจำนวนเต็มใดๆ
ให้ a เป็นจำนวนคู่ จะได้ a = 2n ; ∃n ∈𝐼
พิจารณา a2 = (2n)2
= 4n2
= 2(2n2)
เพราะว่า n ∈ 𝐼 ดังนั้น 2n2 ∈ 𝐼 ทำให้ a2 เป็นจำนวนเต็มคู่
ดังนั้น ถ้า a เป็นจำนวนคู่ แล้ว a2 เป็นจำนวนเต็มคู่ เป็นจริง
แบบที่ 2 การพิสูจน์ ~q --> ~p โดยใช้การแย้งสลับที่ (Contrapositive)
สาระสำคัญ
เพราะว่า p --> q สมมูลกับ ~q --> ~p
ดังนั้นเราจึงพิสูจน์ ~q --> ~p แทน p --> q ได้
ในบางครั้งการพิสูจน์ ~q --> ~p ง่ายกว่าการพิสูจน์ p --> q โดยการพิสูจน์ตรง
การพิสูจน์วิธีนี้มีรูปแบบหรือโครงสร้างหลักดังนี้
รูปแบบ สมมติ ~q
:
ดังนั้น ~p
นั่นคือ ~q --> ~p ดังนั้นจึงสรุปได้ว่า p --> q
ตัวอย่างที่ 1 กำหนดให้ a เป็นจำนวนเต็มใด ๆ จงพิสูจน์ว่า ถ้า a2 เป็นจำนวนคี่ แล้ว a เป็นจำนวนคี่
พิสูจน์ ให้ p แทนข้อความ a2 เป็นจำนวนคี่
q แทนข้อความ a เป็นจำนวนคี่
ดังนั้นประพจน์ที่แทนข้อความที่กำหนดให้ คือ p --> q ซึ่งสมมูลกับ ~q --> ~p
นั่นคือ จะต้องพิสูจน์ว่า ถ้า a เป็นจำนวนคู่แล้ว a2 เป็นจำนวนคู่
กำหนด a เป็นจำนวนเต็มใด ๆ
ให้ a เป็นจำนวนคู่ จะได้ว่า a = 2n ; ∃n ∈ 𝐼
พิจารณา a2 = (2n)2
= 4n2
= 2 (2n2)
เพราะว่า n ∈ 𝐼 ดังนั้น 2n2 ∈ 𝐼 ทำให้ a2 เป็นจำนวนคู่
นั่นคือ ถ้า a เป็นจำนวนคู่แล้ว a2 เป็นจำนวนคู่
สรุปได้ว่า ถ้า a2 เป็นจำนวนคี่ แล้ว a เป็นจำนวนคี่ เป็นจริง
ตัวอย่างที่ 2 กำหนดให้ a เป็นจำนวนเต็มใด ๆ ถ้า 4|a2 แล้ว a เป็นจำนวนคู่
พิสูจน์ จะต้องพิสูจน์ว่า ถ้า 4|a2 แล้ว a เป็นจำนวนคู่
กำหนด a เป็นจำนวนเต็มใด ๆ
ให้ a เป็นจำนวนเต็มคี่ จะได้ว่า a = 2n + 1 ; ∃n ∈ 𝐼
พิจารณา a2 = (2n+1)2
= 4n2+4n + 1
= 4(n2+n) + 1
สรุปได้ว่า ถ้า 4 | a2 แล้ว a เป็นจำนวนคู่ เป็นจริง
ตัวอย่างที่ 3 กำหนดให้ a และ b เป็นจำนวนเต็มใด ๆ จงพิสูจน์ว่า ab เป็นจำนวนคู่ แล้ว a หรือ b เป็นจำนวนคู่
พิสูจน์ ให้ p แทนข้อความ ab เป็นจำนวนคู่
q แทนข้อความ a หรือ b เป็นจำนวนคู่
ดังนั้นประพจน์ที่แทนข้อความที่กำหนดให้ คือ p --> q ซึ่งสมมูลกับ ~q --> ~p
นั่นคือ จะต้องพิสูจน์ว่า ถ้า a และ b เป็นจำนวนคี่ แล้ว ab เป็นจำนวนคี่
กำหนดให้ a และ b เป็นจำนวนเต็มใด ๆ
ให้ a และ b เป็นจำนวนคี่ จะได้ว่า a = 2n + 1 ; ∃n ∈ 𝐼 และ b = 2m + 1 ; ∃m ∈ 𝐼
พิจารณา ab = (2n+1)(2m+1)
= 4nm + 2n + 2m + 1
= 2(2nm+n+m)+1
เพราะว่า n,m ∈ 𝐼 ดังนั้น (2nm + n + m) ∈ 𝐼 ทำให้ ab เป็นจำนวนคี่
นั่นคือ ถ้า a และ b เป็นจำนวนคี่ แล้ว ab เป็นจำนวนคี่
สรุปได้ว่า ถ้า ab เป็นจำนวนคู่ แล้ว a หรือ b เป็นจำนวนคู่ เป็นจริง
แบบทดสอบ
จงบอกแนวการพิสูจน์ เมื่อ กำหนดให้ x เป็นจำนวนเต็มใด ๆ จงพิสูจน์ว่า ถ้า x2 เป็นจำนวนคู่ แล้ว x เป็นจำนวนคู่
Sol…………………………………………………………………………………………………………………………………
………………………………………………………………………………………………………………………………………
………………………………………………………………………………………………………………………………………
……………………………………………………………………………………………………………………………………...
เฉลยแบบทดสอบ
พิสูจน์
ให้ x เป็นจำนวนเต็ม ที่ไม่เป็นจำนวนเต็มคู่
ดังนั้น x เป็นจำนวนเต็มคี่
x = 2n +1 สำหรับจำนวน เต็ม n บางจำนวน
x2 = x×x
= (2n+1) (2n+1)
= (2n+1)2n+ (2n+1)1
= (2n)(2n)+(2n)(1)+ (2n)(1) +(1)(1)
= 4n2 + 4n + 1
= 2(2n2 + 2n )+ 1
= 2m + 1 (m = 2n2 + 2n ซึ่งเป็นจำนวนเต็มโดยสมบัติปิด)
เพราะฉะนั้น x2 เป็นจำนวนเต็มคี่
ดังนั้นจากการพิสูจน์โดยการแย้งสลับที่สรุปได้ว่า ถ้า x2 เป็นจำนวนเต็มคู่ แล้ว x เป็นจำนวนเต็มคู่
แบบที่ 3 การพิสูจน์ (If and only if)
สาระสำคัญ
จาก ดังนั้นในการพิสูจน์ มีรูปแบบดังนี้
1) เป็นจริง และ
2) เป็นจริง
สรุปได้ว่า เป็นจริง
ตัวอย่างที่ 1 กำหนดให้ a เป็นจำนวนเต็ม จงพิสูจน์ว่า a เป็นจำนวนคี่ ก็ต่อเมื่อ a+1 เป็นจำนวนคู่ พิสูจน์ ตอนที่ 1 จะต้องพิสูจน์ว่า ถ้า a เป็นจำนวนคี่ แล้ว a+1 เป็นจำนวนคู่
ให้ a เป็นจำนวนคี่ จะได้ว่า a = 2m + 1 ;∃𝑚 ∈ 𝐼
พิจารณา a+1 = (2m+1)+1
= 2(m+1)
เพราะว่า 𝑚 ∈ 𝐼 ดังนั้น m + 1 ∈ 𝐼 ทำให้ a+1 เป็นจำนวนคู่
ดังนั้น ถ้า a เป็นจำนวนคี่ แล้ว a+1 เป็นจำนวนคู่
ตอนที่ 2 จะต้องพิสูจน์ว่า ถ้า a+1 เป็นจำนวนคู่แล้ว a เป็นจำนวนคี่
ให้ a+1 เป็นจำนวนคู่ จะได้ว่า a + 1 = 2m ;∃𝑚∈𝐼
พิจารณา a = (a + 1) – 1
= 2m - 1
= 2(m - 1) + 1
เพราะว่า 𝑚∈𝐼 และ m – 1 = m + (-1) ∈𝐼 ทำให้ a เป็นจำนวนคี่
ดังนั้น ถ้า a+1 เป็นจำนวนคู่แล้ว a เป็นจำนวนคี่
จากตอนที่ 1 และตอนที่ 2 สรุปได้ว่า a เป็นจำนวนคี่ ก็ต่อเมื่อ a+1เป็นจำนวนคู่
แบบทดสอบ
จงแยกข้อความ (If and only if) เป็นสองตอน กำหนดให้ a และ b เป็นจำนวนเต็ม จงพิสูจน์ว่า a เป็นจำนวนคู่ ก็ต่อเมื่อ a+2 เป็นจำนวนคู่
Sol………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………
เฉลยแบบทดสอบ
กำหนดให้ a และ b เป็นจำนวนเต็ม
ตอนที่ 1 จงพิสูจน์ว่า a เป็นจำนวนคู่ก็ต่อเมื่อ a+2 เป็นจำนวนคู่
ตอนที่ 2
แบบที่ 4 การพิสูจน์โดยแจงกรณี (Proof by Exhaustion)
สาระสำคัญ
การพิสูจน์ว่า เป็นจริง ก็คือการพิสูจน์ว่า เป็นจริงนั่นเอง
การพิสูจน์แบบนี้จะแยกสิ่งที่พิสูจน์ออกเป็นกรณีย่อยๆ แล้วพิสูจน์แต่ละกรณีย่อยๆ นั้น
ในกรณีที่ p คือ การพิสูจน์ จะต้องแยกการพิสูจน์เป็น n กรณี คือ p1 q , p2 q ,…, pn q
การพิสูจน์วิธีนี้มีรูปแบบหรือโครงสร้างหลักดังนี้
รูปแบบ กรณีที่ 1 พิสูจน์ 1 p1 q
กรณีที่ 2 พิสูจน์ 2 p2 q
กรณีที่ n พิสูจน์ pn q
สรุปได้ว่า
ตัวอย่างที่ 1 จงพิสูจน์ว่า ถ้า a เป็นจำนวนเต็มแล้ว a2 - a เป็นจำนวนคู่
พิสูจน์ กำหนด a เป็นจำนวนเต็มใดๆ จะได้ว่า a เป็นจำนวนคู่หรือจำนวนคี่
ดังนั้น ในการพิสูจน์ว่า ถ้า a เป็นจำนวนเต็ม แล้ว a2 - a เป็นจำนวนคู่
ต้องพิสูจน์ 2 กรณี คือ
กรณีที่ 1 พิสูจน์ว่า ถ้า a เป็นจำนวนคู่ แล้ว a2 - a เป็นจำนวนคู่ และ
กรณีที่ 2 พิสูจน์ว่า ถ้า a เป็นจำนวนคี่ แล้ว a2 - a เป็นจำนวนคู่
รายละเอียดการพิสูจน์ของทั้งสองกรณีเป็นดังนี้
กรณีที่ 1 ให้ a เป็นจำนวนคู่ จะได้ a=2n ;∃𝑛∈𝐼
พิจารณา a2 - a = (2n)2 – 2n
= 4n2 – 2n
= 2(2n2-n)
เพราะว่า 𝑛∈𝐼 ดังนั้น (2n2-n) ∈𝐼 ทำให้ a2 - a เป็นจำนวนคู่
ดังนั้น ถ้า a เป็นจำนวนคู่ แล้ว a2 - a เป็นจำนวนคู่
กรณีที่ 2 ให้ a เป็นจำนวนคี่ จะได้ a = 2n+1; ∃𝑛∈𝐼
พิจารณา a2 - a = (2n+1)2 – (2n+1)
= (4n2+4n+1) - 2n-1
= 4n2 + 2n
= 2(2n2+n)
เพราะว่า 𝑛∈𝐼 ดังนั้น (2n2+n) ∈𝐼 ทำให้ a2 - a เป็นจำนวนคู่
ดังนั้น ถ้า a เป็นจำนวนคี่ แล้ว a2 - a เป็นจำนวนคู่
จากกรณีที่ 1 และ กรณีที่ 2 สรุปได้ว่า ถ้า a เป็นจำนวนเต็ม แล้ว a2 - a เป็นจำนวนคู่
ตัวอย่างที่ 2 จงพิสูจน์ว่า ถ้า a เป็นจำนวนเต็ม แล้ว 3a+a2 เป็นจำนวนคู่
พิสูจน์ กำหนด a เป็นจำนวนเต็มใดๆ จะได้ว่า a เป็นจำนวนคู่หรือจำนวนคี่
ดังนั้น ในการพิสูจน์ว่า ถ้า a เป็นจำนวนเต็ม แล้ว a2-a เป็นจำนวนคู่
ต้องพิสูจน์ 2 กรณี คือ
กรณีที่ 1 ให้ a เป็นจำนวนคู่ จะได้ a=2n ; ∃𝑛∈𝐼
พิจารณา 3a+a2 = 3(2n) + (2n)2
= 6n + 4n2
= 2(3n + 2n)2
เพราะว่า 𝑛∈𝐼 ดังนั้น (3n + 2n2) ∈ 𝐼 ทำให้ 3a+a2 เป็นจำนวนคู่
ดังนั้น ถ้า a เป็นจำนวนคู่ แล้ว 3a+a2 เป็นจำนวนคู่
กรณีที่ 2 ให้ a เป็นจำนวนคี่ จะได้ a=2n+1; ∃𝑛∈𝐼
พิจารณา 3a+a2 = 3(2n+1) + (2n+1)2
= (6n+3) + (4n2+4n+1)
= 4n2+10n+4
= 2(2n2+5n+2)
เพราะว่า 𝑛∈𝐼 ดังนั้น (3n2+ 5n + 2) ∈𝐼 ทำให้ 3a+a2 เป็นจำนวนคู่
ดังนั้น ถ้า a เป็นจำนวนคี่ แล้ว 3a+a2 เป็นจำนวนคู่
จากกรณีที่ 1 และกรณีที่ 2 สรุปได้ว่า ถ้า a เป็นจำนวนเต็ม แล้ว 3a+a2 เป็นจำนวนคู่
แบบทดสอบ
จงพิสูจน์ สำหรับจำนวนจริง x ใดๆ ค่าสัมบูรณ์ ของ x เขียนแทนด้วย นิยามโดย
จงพิสูจน์ว่า =
Sol……………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………
เฉลยแบบทดสอบ
พิสูจน์ จากนิยามที่กำหนดให้ จะแบ่งการพิสูจน์ออกเป็น 3 กรณี ดังนี้
กรณีที่ 1 ถ้า x > 0 แล้ว =
กรณีที่ 2 ถ้า x = 0 แล้ว =
กรณีที่ 3 ถ้า x < 0 แล้ว =
รายละเอียดการพิสูจน์ของทั้งสามกรณีเป็นดังนี้
กรณีที่ 1 ให้ x > 0 นั่นคือ –x < 0
เมื่อ x > 0 จากบทนิยาม จะได้ = x
เมื่อ –x < 0 จากบทนิยาม จะได้ = -(-x) = x
ดังนั้น =
กรณีที่ 2 ให้ x = 0 นั่นคือ –x = 0
ดังนั้น =
กรณีที่ 3 ให้ x < 0 นั่นคือ –x > 0
เมื่อ x < 0 จากบทนิยาม จะได้ = -x
เมื่อ –x > 0 จากบทนิยาม จะได้ = -x
ดังนั้น =
จากทั้งสามกรณี สรุปได้ว่า =
แบบที่ 5 การพิสูจน์โดยข้อขัดแย้ง (Proof by Contradiction)
สาระสำคัญ
การพิสูจน์โดยข้อขัดแย้งของประพจน์ p มีวิธีการพิสูจน์โดยสมมติว่า เป็นจริง และเป็นผลให้เกิดประพจน์ โดยที่ r คือประพจน์ที่ได้จาก สัจพจน์ หรือทฤษฎีที่ได้พิสูจน์มาแล้ว การพิสูจน์แบบนี้ได้จาก Tautology คือ
การพิสูจน์โดยข้อขัดแย้งของประพจน์ มีวิธีการพิสูจน์โดยสมมติ หรือ เป็นจริง นี่คือ สมมติว่า p เป็นจริง และ จริง แล้วหาข้อขัดแย้ง
ตัวอย่างที่ 1 กำหนดให้ x เป็นจำนวนจริงใดๆ ถ้า แล้ว x = 3
พิสูจน์ กำหนด x เป็นจำนวนจริงใดๆ
สมมติให้ แต่ x 3
พิจารณา x2 = 2x + 3
X2 – 2x -3 = 0
(x - 3)(x + 1)= 0
จึงได้ว่า x = 3 หรือ x = -1
จากสมมติฐาน x 3 จึงได้ว่า x = -1
ดังนั้น -1 = = = = 1ซึ่งเป็นข้อขัดแย้ง
ดังนั้นที่สมมติว่า x 3 ไม่เป็นจริง จึงสรุปได้ว่า ถ้า แล้ว x = 3
แบบทดสอบ
กำหนดให้ a เป็นจำนวนจริงใดๆ ถ้า แล้ว x = 4
Sol…………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………
……………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………
เฉลยแบบทดสอบ
พิสูจน์ กำหนด a เป็นจำนวนจริงใดๆ
สมมติให้ แต่ x 4
พิจารณา a2 = 3a + 4
a2 – 3x -4 = 0
(x - 4)(x + 1)= 0
จึงได้ว่า x = 4 หรือ x = -1
จากสมมติฐาน x 4 จึงได้ว่า x = -1
ดังนั้น -1 = = = = 1ซึ่งเป็นข้อขัดแย้ง
ดังนั้นที่สมมติว่า x 3 ไม่เป็นจริง จึงสรุปได้ว่า ถ้า แล้ว x = 4
แบบที่ 6 การพิสูจน์
สาระสำคัญ
เพราะว่า pÚq º ~p®q ดังนั้นเราจึงพิสูจน์ ~p®q แทน pÚq ได้
เนื่องจาก pÚq º qÚp ดังนั้น เราจึงพิสูจน์ ~p®q แทน qÚp ได้
ในการพิสูจน์ pÚq เราสามารถเลือกประพจน์ย่อย ~p หรือ ~q เป็นจุดเริ่มต้นในการพิสูจน์เพื่อนำไปสู่ q หรือ p ตามลำดับ
การพิสูจน์วิธีนี้มีรูปแบบหรือโครงสร้างหลักดังนี้
รูปแบบ สมมติ ~p หรือ สมมติ ~q
M M
ดังนั้น q ดังนั้น p
นั่นคือ ~p®q หรือ ~q ® p ดังนั้น จึงสรุปได้ว่า pÚq
ตัวอย่างที่ 1 จงพิสูจน์ว่า ถ้าผลคูณของจำนวนเต็มสองจำนวนเป็นจำนวนคู่แล้ว จำนวนใดจำนวนหนึ่งเป็นจำนวนคู่
พิสูจน์ กำหนด m และ n เป็นจำนวนเต็มใดๆ
ให้ mn เป็นจำนวนคู่ จะได้ว่า mn = 2k : $k Î I
สมมติว่า m ไม่เป็นจำนวนคู่ จะได้ว่า m = 2q + 1 : $q Î I
พิจารณา 2k =mn
= (2q + 1)n
= 2qn + n
ดังนั้น n = 2k – 2qn
= 2(k – q n )
เพราะว่า k , q , n Î I ดังนั้น (k - qn) Î I ซึ่งทำให้ n เป็นจำนวนคู่
สรุปได้ว่า สำหรับจำนวนเต็ม m และ n ใดๆ ถ้า mn เป็นจำนวนคู่ แล้ว m เป็นจำนวนคู่ หรือ n เป็นจำนวนคู่ เป็นจริง
แบบทดสอบ
จงพิสูจน์ ข้อความที่กำหนดให้
สำหรับจำนวนเต็มบวก m และ n ใดๆ ถ้า n3 –n <m แล้ว n เป็นจำนวนคี่ หรือ m > 6 Sol…………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………
……………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………
เฉลยแบบทดสอบ
พิสูจน์ กำหนด m และ n เป็นจำนวนเต็มบวกใดๆ ให้ n3 –n <m
สมมติว่า n ไม่เป็นจำนวนคี่ จะได้ว่า n=2k:
เนื่องจาก n เป็นจำนวนเต็มบวก ดังนั้น k > 0 หรือ k
พิจารณา m > n3 - n
= (2k)3 - (2k)
= (8k2 -2)k
= 6
สรุปได้ว่า ถ้า n3 – n < m แล้ว n เป็นจำนวนคี่ หรือ m > 6 เป็นจริง
แบบที่ 7 การพิสูจน์
สาระสำคัญ
เนื่องจาก ดังนั้น เมื่อต้องการพิสูจน์ว่า เป็นจริง ทำได้โดย สมมติ p เป็นจริง แสดงให้ได้ว่า q เป็นจริง และ r เป็นจริง
การพิสูจน์วิธีนี้มีรูปแบบหรือโครงสร้างหลักดังนี้
รูปแบบ สมมติ p
M
ดังนั้น q
M
ดังนั้น r
ดังนั้นจึงสรุปได้ว่า
ตัวอย่างที่ 1 สำหรับจำนวนเต็ม a ใดๆ จะได้ว่า a2-a เป็นจำนวนคู่ และ a2+a+3 เป็นจำนวนคี่
พิสูจน์ กำหนด a เป็นจำนวนเต็มใดๆ
จะพิสูจน์โดยแจงกรณี แบ่งเป็น 2 กรณี คือ a เป็นจำนวนคู่ หรือ a เป็นจำนวนคี่
กรณีที่ 1 ให้ a เป็นจำนวนคู่ จะได้ว่า a = 2n : $n Î I
พิจารณา a2 - a = (2n)2 - (2n)
= 4n2 – 2n
= 2(n2 – n)
เพราะว่า n Î I ดังนั้น (n2 - n )Î I ซึ่งทำให้ a2 - a เป็นจำนวนคู่
พิจารณา a2 + a + 3 = (2n)2 + (2n) + 3
= 4n2 + 2n + 3
= 2(2n2 + n +1) + 1
เพราะว่า n Î I ดังนั้น (2n2+n+1)Î I ซึ่งทำให้ a2 + a + 3 เป็นจำนวนคี่
ดังนั้น a2-a เป็นจำนวนคู่ และ a2 + a + 3 เป็นจำนวนคี่
กรณีที่ 2 ให้ a เป็นจำนวนคี่ จะได้ว่า a = 2k+1 : $k Î I
พิจารณา a2 - a = (2k+1)2 – (2k+1)
= (4k2 + 4k + 1) - 2k -1
= 4k2 +2k
= 2(2k2 + k )
เพราะว่า k Î I ดังนั้น (2𝑘2− k) Î I ซึ่งทำให้ a2 - a เป็นจำนวนคู่
พิจารณา a2 + a + 3 = (2k+1)2 – (2k+1) + 3
= (4k2 + 4k + 1) +( 2k +1) +3
= 4k2 + 6k +5
= 2(2k2 +3k + 2) + 1
เพราะว่า k Î I ดังนั้น (2𝑘2+3𝑘+2) Î I ซึ่งทำให้ a2 + a + 3 เป็นจำนวนคี่
ดังนั้น a2 - a เป็นจำนวนคู่ และ a2 + a + 3 เป็นจำนวนคี่
จากทั้งสองกรณีสรุปได้ว่า สำหรับจำนวนเต็ม a ใดๆ จะได้ว่า a2 - a เป็น จำนวนคู่ และ a2 + a + 3 เป็นจำนวนคี่ เป็นจริง
แบบทดสอบ
จงพิสูจน์ ข้อความที่กำหนดให้
ถ้า a ,b และ c เป็นจำนวนเต็ม ซึ่ง a|b และ a|c จะได้ว่า a|(bm + cn) สำหรับจำนวนเต็ม m และ n ทุกตัว
Sol…………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………
……………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………
เฉลยแบบทดสอบ
พิสูจน์ เนื่องจาก a|b และ a|c จะมีจำนวนเต็ม h และ k ซึ่ง b = ah และ c|ak ดังนั้นสำหรับจำนวนเต็ม m และ n ทุกตัว
bm + cn = (ah)m + (ak)n
= a(hm) + a(kn)
= a(hm + kn)
ดังนั้น a|bm + cn
แบบที่ 8 การพิสูจน์แย้งโดยตัวอย่างค้าน (Disproof by Counterexample)
สาระสำคัญ
การพิสูจน์แย้งโดยการยกตัวอย่างค้าน เป็นการคัดค้านข้อความ “สำหรับทุกๆ สมาชิกใน เอกภพสัมพัทธ์ สอดคล้องกับลักษณะที่กำหนดให้” เป็นเท็จ มาจากกฎการนิเสธ ของข้อความที่มีวลีบ่งปริมาณ ดังนี้
ดังนั้นการพิสูจน์ว่าเป็นเท็จโดยการยกตัวอย่างค้าน เป็นการพิสูจน์ว่าข้อความ เป็นเท็จ ทำได้โดยการแสดงว่า เป็นจริง หรือแสดงว่ามีสมาชิกในเอกภพสัมพัทธ์อย่างน้อยหนึ่งตัวที่ทำให้ เป็นเท็จ
ตัวอย่างที่ 1 จงพิสูจน์ว่า ข้อความต่อไปนี้ เป็นเท็จ
ก สัตว์ทุกชนิดมี 4 ขา
ข ถ้า ,ab และ c เป็นจำนวนจริง และ a > b แล้ว ac > bc
ค ผลบวกของจำนวนอตรรกยะเป็นจำนวนอตรรกยะ
พิสูจน์ ก ข้อความที่ว่า “สัตว์ทุกชนิดมี 4 ขา” เป็นเท็จ เช่น ไก่เป็นสัตว์ชนิดหนึ่งแต่มี 2 ขา
ข ข้อความที่ว่า “ถ้า ab และ c เป็นจำนวนจริง และ a>b แล้ว ac>bc” เป็นเท็จ เช่น a=5 b=2 c=-1 จะได้ 5>2 เป็นจริง แต่ (5)(-1) > (2)(-1) เป็นเท็จ
ค ข้อความที่ว่า “ผลบวกของจำนวนอตรรกยะ เป็นจำนวนอตรรกยะ” เป็นเท็จ เช่น เป็นจำนวนอตรรกยะ และ เป็นจำนวนอตรรกยะ แต่ ซึ่ง "0" ไม่ใช่จำนวนอตรรกยะ
ตัวอย่างที่ 2 กำหนดให้ A = {1,2,3}และ B = {3,4,5,6} จงพิสูจน์ว่า AÌB เป็นเท็จ
พิสูจน์ จากบทนิยาม AÌB ก็ต่อเมื่อ สำหรับสมาชิก x ใดๆ ในเอกภพสัมพัทธ์
ถ้า xÎA แล้ว xÎB
1ÎA แต่ 1ÏB ดังนั้น AÌB เป็นเท็จ
แบบทดสอบ
จงพิสูจน์แย้งโดยยกตัวอย่างค้าน
จงพิสูจน์ว่า ข้อความ "ผลคูณของจำนวนอตรรกยะ เป็นจำนวนอตรรกยะ" เป็นเท็จ
Sol…………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………
……………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………
เฉลยแบบทดสอบ
พิสูจน์
เนื่องจาก เป็นจำนวนอตรรกยะ
พิจารณา × = 3 ซึ่ง “3” ไม่เป็นจำนวนอตรรกยะ
สรุปได้ว่า “ผลคูณของจำนวนอตรรกยะเป็นจำนวนอตรรกยะ” จึงเป็นเท็จ
แบบที่ 9 การพิสูจน์ว่ามีและเป็นไปได้เพียงอย่างเดียว (Proof by Existence and Uniqueness)
สาระสำคัญ
การพิสูจน์ว่ามี (Existence) เป็นการพิสูจน์ข้อความที่มีวลีบ่งปริมาณในรูป x [p(x)] เป็นจริง เป็นการตรวจสอบว่า มีสมาชิก a ในเอกภพสัมพัทธ์ที่ p(a) เป็นจริง ส่วนการพิสูจน์การเป็นไปได้เพียงอย่างเดียว เป็นการแสดงว่า ถ้า a และ b เป็นสมาชิกใดๆในเอกภพสัมพัทธ์ซึ่ง p(a) และ p(b) เป็นจริงแล้ว a = b
ตัวอย่างที่ 1 จงพิสูจน์ว่า มีจำนวนเต็มอย่างน้อยหนึ่งจำนวน ซึ่ง x2 = x + x
พิสูจน์ โจทย์ต้องการพิสูจน์ว่า x [x เป็นจำนวนเต็มและ x2 = x + x ] เป็นจริง
ให้ x = 0 ดังนั้น x เป็นจำนวนเต็ม และ x2 = x + x (02 = 0 + 0) เป็นจริง
นั่นคือ x [ x เป็นจำนวนเต็มและ x2 = x + x ] เป็นจริง หรือ
ให้ x = 2 ดังนั้น x เป็นจำนวนเต็ม และ x2 = x + x (22 = 2 + 2) เป็นจริง
นั่นคือ มีจำนวนเต็มอย่างน้อยหนึ่งจำนวน ซึ่ง x2 = x + x
ตัวอย่างที่ 2 จงพิสูจน์ว่า มีจำนวนนับ n เพียงจำนวนเดียวเท่านั้นที่ n2 = 9
พิสูจน์ การพิสูจน์แยกเป็น 2 ขั้นตอนคือ
ขั้นตอนที่ 1 จะต้องพิสูจน์ว่า มีจำนวนนับ n ที่ n2 = 9
เลือก n = 3 จะได้ n เป็นจำนวนนับที่ n2 = (3)2 = 9
ขั้นตอนที่ 2 จะต้องพิสูจน์ว่า มีจำนวนนับ n เพียงจานวนเดียวเท่านั้นที่ n2 = 9
ให้ a เป็นจำนวนนับใดๆ ที่ n2 = 9 จะแสดงว่า a = 3 (จากขั้นตอนที่ 1 มี n=3 แล้ว)
โดยการแก้สมการ n2 = 9 จะได้ a = 3 แต่ a เป็นจำนวนนับ ดังนั้น a = 3 เท่านั้น
จากทั้งสองขั้นตอน สรุปได้ว่ามีจำนวนนับ n เพียงจานวนเดียวเท่านั้นที่ n2 = 9
แบบทดสอบ
จงพิสูจน์ว่ามีและเป็นไปได้เป็นอย่างเดียว
จงพิสูจน์ว่ามีจำนวนนับ n เพียงจำนวนเดียวเท่านั้นที่ n2 = 16
Sol…………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………
……………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………
เฉลยแบบทดสอบ
พิสูจน์ เพราะว่ามีจำนวนนับ 4 ที่ 42 = 16
และ ถ้ามี จำนวนนับ x , y ที่ x2 = 16 และ y2 = 16
ดังนั้น x2 = y2 จะได้ x = ± y
แต่ x , y เป็นจำนวนนับ ดังนั้น x = y
สรุปได้ว่า มีจำนวนนับ n เพียงจำนวนเดียวเท่านั้นที่ n2 = 16
แบบที่ 10 การพิสูจน์โดยอุปนัยเชิงคณิตศาสตร์ (Proof by Mathematical Induction)
สาระสำคัญ
อุปนัยเชิงคณิตศาสตร์ (Mathematical Induction) คือการพิสูจน์สำหรับประโยคที่มีตัวแปรเป็นจำนวนนับ โดยการพิสูจน์อาศัยหลักที่ว่า ประโยคเริ่มต้นเป็นจริง [คือ P(1) เป็นจริง] และถ้าเราสามารถแสดงว่า การพิสูจน์ค่าความจริงของประโยค P(n+1) เกิดจากค่าความจริงของประโยค P(n) เราจะได้ว่า P(n) เป็นจริงทุกค่าของ n
หลักอุปนัยเชิงคณิตศาสตร์
สำหรับแต่ละจำนวนเต็มบวก n ให้ P(n) แทนข้อความที่เกี่ยวข้องกับ n
ถ้า 1) P(1) เป็นจริง
และ 2) สำหรับจำนวนเต็มบวก k ใดๆ ถ้า P(k) เป็นจริงแล้ว P(k+1) เป็นจริงด้วย
ถ้าเราเอาโดมิโนมาตั้งเรียงเป็นแถวยาว แล้วเรารู้ว่า
1. โดมิโนตัวแรกล้ม
2. ไม่ว่า k จะเป็นอะไรก็ตาม ถ้าโดมิโนตัวที่ k ล้มแล้วโดมิโนตัวที่ k+1 ล้มด้วย เราก็จะรู้ว่า ตัวที่ 1 ล้มทำให้ตัวที่ 2 ล้ม ตัวที่ 2 ล้มทำให้ตัวที่ 3 ล้ม ตัวที่ 3 ล้มทำให้ตัวที่ 4 ล้ม ไปเรื่อยๆจนหมดแถว เราก็จะสรุปได้ว่าโดมิโนล้มทุกตัว
ทีนี้ลองมาดูการอุปนัยเชิงคณิตศาสตร์บ้าง เราจะพิสูจน์ว่า P(n) [ประพจน์ในตัวแปร n] เป็นจริงสำหรับทุกจำนวนนับ n
1. เราก็ต้องบอกว่าตัวแรกจริงก่อน ก็คือบอกว่า P(1) เป็นจริง [เหมือนเอา 1 ไปแทนที่ n]
2. สำหรับทุกๆ k ถ้าตัวที่ k จริงแล้วตัวที่ k+1 จริงด้วย ก็คือบอกว่า P(k) เป็นจริงแล้ว P(k+1) จริงด้วย
ถ้าเราได้สองข้อนี้ก็จะสรุปได้ว่า P(n) จริงสำหรับทุกจำนวนนับ n
ตัวอย่างที่ 1 จงพิสูจน์ว่า 1+3+5+7+…+(2n –1) = n2 สำหรับทุก ๆ จำนวนเต็มบวก n
วิธีทำ ให้ P(n) แทนข้อความ 1+3+5+7+…+(2n – 1) = n2 ……… (1)
1. จะพิสูจน์ P(1) เป็นจริง
เมื่อ n = 1 จะได้ว่า
ทางซ้ายมือของสมการ (1) คือ 1
ทางขวามือของสมการ (1) คือ 12 = 1
ดังนั้น P(1) เป็นจริง
2. จะพิสูจน์ว่า ถ้า P(k) เป็นจริง แล้ว P(k+1) เป็นจริงด้วย
สมมติว่า p(k) เป็นจริง
นั่นคือ 1+3+5+…+(2k –1) = k2 ……… (2)
จะพิสูจน์ว่า P(k+1) เป็นจริงด้วย กล่าวคือ จะพิสูจน์ว่า
1+3+5+…+[2(k + 1) – 1] = (k + 1)2 ……… (3)
พิจารณาทางซ้ายมือของสมการ (3) จะได้ว่า
1+3+5+…+[2(k + 1) – 1] = 1+3+5+…+(2k – 1) + [2(k + 1) – 1]
= k2 + [2(k + 1) – 1]
= k2 + 2k + 1
= (k + 1)2
ดังนั้น P(k + 1) เป็นจริง
เพราะฉะนั้น โดยหลักการอุปนัยเชิงคณิตศาสตร์ จะได้ว่า P(n) เป็นจริง สำหรับทุก ๆ จำนวนเต็มบวก n
ตัวอย่างที่2 จงพิสูจน์ว่า n3 – n หารด้วย 3 ลงตัว สำหรับทุก ๆ จำนวนเต็มบวก n
วิธีทำ ให้ P(n) แทนข้อความ n3 - n หารด้วย 3 ลงตัว
วิธีทำ ให้ P(n) แทนข้อความ n3 - n หารด้วย 3 ลงตัว
1. จะแสดงว่า P(1) เป็นจริง
เมื่อ n = 1 จะได้ 13 – 1 = 0 ซึ่งหารด้วย 3 ลงตัว ดังนั้น P(1) เป็นจริง
เมื่อ n = 1 จะได้ 13 – 1 = 0 ซึ่งหารด้วย 3 ลงตัว ดังนั้น P(1) เป็นจริง
2. จะแสดงว่า ถ้า P(k) เป็นจริง แล้ว p(k+1) เป็นจริงด้วย
สมมติว่า ถ้า P(k) เป็นจริง นั่นคือ k3 - k หารด้วย 3 ลงตัว
จะพิสูจน์ว่า P(k + 1) เป็นจริง กล่าวคือ
จะพิสูจน์ว่า (k + 1)3 – (k + 1) หารด้วย 3 ลงตัว
เนื่องจาก k3 - k หารด้วย 3 ลงตัว
ดังนั้น ให้ k3 – k = 3a เมื่อ a เป็นจำนวนเต็ม
เพราะว่า (k + 1)3 – (k + 1) = (k3 + 3k2 + 3k +1) – (k + 1) = k3 + 3k2 + 2k
= k3 –k + 3k2 + 3k
= (k3 – k) + 3(k2 + k)
= 3a + 3(k2 + k)
= 3(a + k2 + k)
เนื่องจาก a + k2 + k เป็นจำนวนเต็ม จะได้ว่า (k + 1)3 – (k + 1) หารด้วย 3 ลงตัว
สมมติว่า ถ้า P(k) เป็นจริง นั่นคือ k3 - k หารด้วย 3 ลงตัว
จะพิสูจน์ว่า P(k + 1) เป็นจริง กล่าวคือ
จะพิสูจน์ว่า (k + 1)3 – (k + 1) หารด้วย 3 ลงตัว
เนื่องจาก k3 - k หารด้วย 3 ลงตัว
ดังนั้น ให้ k3 – k = 3a เมื่อ a เป็นจำนวนเต็ม
เพราะว่า (k + 1)3 – (k + 1) = (k3 + 3k2 + 3k +1) – (k + 1) = k3 + 3k2 + 2k
= k3 –k + 3k2 + 3k
= (k3 – k) + 3(k2 + k)
= 3a + 3(k2 + k)
= 3(a + k2 + k)
เนื่องจาก a + k2 + k เป็นจำนวนเต็ม จะได้ว่า (k + 1)3 – (k + 1) หารด้วย 3 ลงตัว
ดังนั้น P(k + 1) เป็นจริง
เพราะฉะนั้น โดยหลักการอุปนัยเชิงคณิตศาสตร์ จะได้ว่า P(n) เป็นจริง สำหรับทุก ๆ จำนวนเต็มบวก n
แบบทดสอบ
จงพิสูจน์โดยอุปนัยเชิงคณิตศาสตร์
n(n2 + 2) หารด้วย 3 ลงตัว สำหรับทุกๆ จำนวนเต็มบวก n
Sol………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………
เฉลยแบบทดสอบ
พิสูจน์ ให้ P(n ) แทนข้อความ n(n2 + 2) หารด้วย 3 ลงตัว
1) ถ้า n=1 แล้ว P(1) แทนข้อความ 1(12 + 2) = 3
หารด้วย 3 ลงตัว ซึ่งเป็นจริง ดังนั้น P(1) เป็นจริง
2) ให้ k เป็นจำนวนเต็มบวกใดๆ
ให้ p(k) เป็นจริง นั่นคือ k(k2 + 2) หารด้วย 3 ลงตัว ………(1)
จะต้องพิสูจน์ว่า p(k+1) เป็นจริง นั้นคือพิสูจน์ว่า
(K + 1) [(k + 1)2 + 2] หารด้วย 3 ลงตัว
จาก(1) ได้ว่า k(k2 + 2) หารด้วย 3 ลงตัว ดังนั้น
k(k2 + 2) = 3t ; $tÎ I ……….(2)
พิจารณา (K + 1) [(k + 1)2 + 2] = (K + 1) (k2 + 2k + 3)
= (k3 + 2k2 +3k) + (k2 + 2k + 3)
= k(k2 + 2) + 3(k2 + k + 1)
= 3t + 3(k2 + k + 1) จากสมการ (2)
= 3(t + k2 + k + 1 )
เพราะว่า t,k Î I ดังนั้น (t + k2 + k + 1 ) Î I ซึ่งทำให้ 3 หาร (k + 1) [(k + 1)2 + 2] ลงตัว ดังนั้น p(k+1) เป็นจริง
นั่น คือ ถ้า p(k) เป็นจริง แล้ว p(k+1) เป็นจริง
โดยหลักการอุปนัยเชิงคณิตศาสตร์ สรุปได้ว่า หารด้วย 3 ลงตัว สำหรับทุกๆจำนวนเต็มบวก n
ทฤษฎีที่เกี่ยวข้อง
ทฤษฎีจำนวนคู่ จำนวนคี่
จำนวนคู่คือ จำนวนเต็มที่สามารถเขียนอยู่ในรูป 2n โดยที่ n เป็นจำนวนเต็ม
จำนวนคี่คือ จำนวนเต็มที่สามารถเขียนอยู่ในรูป 2n + 1 โดยที่ n เป็นจำนวนเต็ม
ทฤษฎีการหารลงตัว
จำนวนเต็ม b ซึ่งไม่เท่ากับศูนย์จะหารจำนวนเต็ม a ลงตัว ก็ต่อเมื่อ มีจำนวนเต็ม c ซึ่ง a = bc
ค่าสัมบูรณ์
บทนิยาม กำหนดให้ a เป็นจำนวนจริง | |
นั่นคือ ค่าสัมบูรณ์ของจำนวนจริงใดๆ ต้องมีค่ามากกว่าหรือเท่ากับศูนย์เสมอ | |
• สมบัติของค่าสัมบูรณ์ | |
1. |x| = |-x| | |
2. |xy| = |x||y| | |
3. | |
4. | x - y | = | y - x | | |
5. |x|2 = x2 | |
6. | x + y | ≤ |x| +|y| | |
7. เมื่อ a เป็นจำนวนจริงบวก | |
|x| < a หมายถึง -a < x < a | |
|x| ≤ a หมายถึง -a ≤ x ≤ a | |
8. เมื่อ a เป็นจำนวนจริงบวก | |
|x| > a หมายถึง x < -a หรือ x > a | |
|x| ≥ a หมายถึง x ≤ -a หรือ x ≥ a |
เจ๋งมากๆๆๆครับ
ตอบลบขอบคุณมากๆค่ะ สรุปเข้าจง่าย มีเเบบทดสอบให้ลองทำ เยี่ยมฝุดๆ
ตอบลบข้อมูลบางส่วนหายไปเลยไม่รู้ว่า อะไรหายไป รบกวนช่วยแก้ไขให้สมบูรณ์หน่อยครับ
ตอบลบชอบมากครับ
ตอบลบMGM Grand in Las Vegas: Review, Opening & Closing Hours
ตอบลบMGM Grand Hotel & Casino. Located on the Strip, a lively spa and an elegant 밀양 출장마사지 casino-themed 대전광역 출장안마 resort, MGM Grand Las 수원 출장마사지 Vegas 경주 출장안마 is home 세종특별자치 출장샵 to an