🔢 บทที่ 2: พีชคณิต (Algebra)
พีชคณิตคือภาษาของคณิตศาสตร์ที่ใช้สัญลักษณ์แทนจำนวน
เรียนรู้การใช้ตัวแปร สมการ และการแก้ปัญหาเชิงพีชคณิต
📚 สารบัญเนื้อหา
- 1. พื้นฐานพีชคณิต
- ตัวแปร พจน์ นิพจน์
- ค่าคงที่และสัมประสิทธิ์
- การแทนค่าตัวแปร
- 2. การดำเนินการพีชคณิต
- บวก ลบ พจน์ที่เหมือนกัน
- คูณ หาร นิพจน์
- กฎการแจกแจง
- 3. สมการเชิงเส้นตัวแปรเดียว
- รูปแบบสมการ ax + b = c
- วิธีแก้สมการ
- การตรวจสอบคำตอบ
- 4. การแยกตัวประกอบ
- การหาตัวประกอบร่วม
- กำลังสองสมบูรณ์
- ผลต่างกำลังสอง
- 5. สมการกำลังสอง
- รูปแบบ ax² + bx + c = 0
- สูตรหาคำตอบ
- การแยกตัวประกอบ
- 6. ระบบสมการเชิงเส้น
- สมการ 2 ตัวแปร
- วิธีแทนค่า
- วิธีกำจัดตัวแปร
⏱️ เวลาเรียน: 120 นาที | 📝 แบบฝึกหัด: 40 ข้อ | 💯 ข้อสอบจำลอง: 60 ข้อ
📐 ส่วนที่ 1: พื้นฐานพีชคณิต
พีชคณิต (Algebra) คือ สาขาคณิตศาสตร์ที่ใช้สัญลักษณ์ (ตัวอักษร) แทนจำนวนที่ไม่ทราบค่า เพื่อแสดงความสัมพันธ์และแก้ปัญหาทางคณิตศาสตร์อย่างเป็นระบบ
1.1 องค์ประกอบพื้นฐานของพีชคณิต
เริ่มต้นเรียนรู้ส่วนประกอบต่างๆ ของพีชคณิต ซึ่งเป็นรากฐานสำคัญก่อนเรียนเรื่องอื่นๆ
🔵 ตัวแปร (Variable)
สัญลักษณ์ที่ใช้แทนจำนวนที่ไม่ทราบค่า มักใช้ตัวอักษร เช่น x, y, z, a, b
ตัวอย่าง: x, y, z, a, b
💡 ตัวแปรสามารถแทนค่าต่างๆ ได้ตามโจทย์
🟢 ค่าคงที่ (Constant)
ตัวเลขที่มีค่าแน่นอนไม่เปลี่ยนแปลง เช่น 1, 2, 3, -5, 0.5
ตัวอย่าง: 5, -3, 7, 0, \frac{1}{2}
💡 ค่าคงที่ไม่มีตัวแปรติดอยู่
🟡 พจน์ (Term)
ส่วนประกอบของนิพจน์ที่คั่นด้วยเครื่องหมาย + หรือ −
ตัวอย่าง: ใน 3x + 5y - 2
มี 3 พจน์: 3x, 5y, -2
🟣 สัมประสิทธิ์ (Coefficient)
ตัวเลขที่คูณกับตัวแปร
ตัวอย่าง: ใน 5x
สัมประสิทธิ์คือ 5
1.2 นิพจน์พีชคณิต (Algebraic Expression)
นิพจน์พีชคณิตคือ การรวมกันของตัวเลข ตัวแปร และเครื่องหมายดำเนินการ (+, −, ×, ÷)
📌 ประเภทของนิพจน์
| ประเภท | คำอธิบาย | ตัวอย่าง |
|---|---|---|
| พจน์เดี่ยว (Monomial) | มี 1 พจน์ | 5x, -3y^2, 7 |
| ทวิพจน์ (Binomial) | มี 2 พจน์ | 3x + 5, 2a - 7b |
| ตรีพจน์ (Trinomial) | มี 3 พจน์ | x^2 + 5x + 6 |
| พหุพจน์ (Polynomial) | มีหลายพจน์ | 2x^3 + 3x^2 - 5x + 1 |
1.3 พจน์ที่เหมือนกัน (Like Terms)
พจน์ที่เหมือนกันคือพจน์ที่มีตัวแปรและเลขชี้กำลังเหมือนกัน (สัมประสิทธิ์ต่างกันได้)
✅ พจน์ที่เหมือนกัน
- 3x และ 5x ✓
- 2x^2 และ -7x^2 ✓
- 4xy และ 9xy ✓
- 6 และ -2 ✓
💡 บวกลบกันได้
❌ พจน์ที่ต่างกัน
- 3x และ 5y ✗
- 2x และ 2x^2 ✗
- 4xy และ 4x ✗
- 5a และ 3b ✗
⚠️ บวกลบกันไม่ได้
1.4 การรวมพจน์ที่เหมือนกัน
การรวมพจน์ที่เหมือนกันทำได้โดยนำสัมประสิทธิ์มาบวกหรือลบกัน แล้วเขียนตัวแปรตามไป
📐 สูตรการรวมพจน์
ax + bx = (a+b)x
นำสัมประสิทธิ์มาบวกกัน แล้วตามด้วยตัวแปร
✏️ ตัวอย่างที่ 1: รวมพจน์เดียว
5x + 3x = (5+3)x = 8x✏️ ตัวอย่างที่ 2: รวมหลายพจน์
7y - 2y + 4y = (7-2+4)y = 9y✏️ ตัวอย่างที่ 3: รวมนิพจน์ผสม
3x + 5y + 2x - y = (3x + 2x) + (5y - y) = 5x + 4y1.5 การแทนค่าในนิพจน์
การแทนค่าคือการนำค่าของตัวแปรที่กำหนดมาแทนในนิพจน์ แล้วคำนวณหาผลลัพธ์
📝 ขั้นตอนการแทนค่า
- เขียนนิพจน์ที่ต้องการ
- แทนค่าตัวแปรที่กำหนดให้
- คำนวณตามลำดับขั้น (เลขยกกำลัง → คูณหาร → บวกลบ)
- หาคำตอบ
✏️ ตัวอย่างที่ 1: แทนค่าตัวแปรเดียว
หาค่าของ 3x + 5 เมื่อ x = 4
วิธีทำ:
3x + 5 = 3(4) + 5 = 12 + 5 = 17✏️ ตัวอย่างที่ 2: แทนค่าหลายตัวแปร
หาค่าของ 2x + 3y - 4 เมื่อ x = 5 และ y = 2
วิธีทำ:
2x + 3y - 4 = 2(5) + 3(2) - 4 = 10 + 6 - 4 = 12✏️ ตัวอย่างที่ 3: แทนค่ามีเลขยกกำลัง
หาค่าของ x^2 - 2x + 1 เมื่อ x = 3
วิธีทำ:
x^2 - 2x + 1 = (3)^2 - 2(3) + 1 = 9 - 6 + 1 = 4✍️ แบบฝึกหัดท้ายบท
ทดสอบความเข้าใจด้วยโจทย์เหล่านี้ พร้อมเฉลยละเอียด
📊 สรุปส่วนที่ 1
✅ ความรู้สำคัญที่ต้องจำ
- ตัวแปร: สัญลักษณ์แทนจำนวนที่ไม่ทราบค่า
- ค่าคงที่: ตัวเลขที่มีค่าแน่นอน
- พจน์: ส่วนประกอบของนิพจน์
- สัมประสิทธิ์: ตัวเลขหน้าตัวแปร
- พจน์เหมือนกัน: ตัวแปรและเลขชี้กำลังเหมือนกัน
- การรวมพจน์: บวกลบสัมประสิทธิ์
- การแทนค่า: แทนตัวแปรด้วยตัวเลขที่กำหนด
- ลำดับการคำนวณ: เลขยกกำลัง → คูณหาร → บวกลบ
💡 เทคนิคจำง่าย
- ✅ พจน์เหมือนกัน: ต้องมีตัวแปรเหมือนทุกอย่าง (ชนิดและเลขชี้กำลัง)
- ✅ รวมพจน์: บวกลบแค่ตัวเลขหน้า (สัมประสิทธิ์) ตัวแปรไม่เปลี่ยน
- ✅ แทนค่า: ใส่วงเล็บทุกครั้งก่อนคำนวณ เช่น 3(2) ไม่ใช่ 32
- ✅ เครื่องหมาย: ระวังเครื่องหมาย − หน้าพจน์ ต้องคูณทั้งหมด
- ✅ ตัวแปร 1: x = 1x (สัมประสิทธิ์เป็น 1)
- ✅ ตัวแปรไม่เหมือน: 3x + 5y รวมไม่ได้ ต้องเขียนแยก
- ✅ ลำดับขั้น: ทำเลขยกกำลังก่อนเสมอ แล้วค่อยคูณหาร
🎯 ขั้นต่อไป
คุณได้เรียนรู้พื้นฐานพีชคณิตเรียบร้อยแล้ว
พร้อมสำหรับส่วนที่ 2: การดำเนินการพีชคณิต
📚 ส่วนถัดไป: การดำเนินการพีชคณิต – บวก ลบ คูณ หาร นิพจน์
🔢 บทที่ 2: พีชคณิต (Algebra)
ส่วนที่ 2: การดำเนินการพีชคณิต
เรียนรู้การบวก ลบ คูณ หาร นิพจน์พีชคณิตและกฎการแจกแจง
➕ ส่วนที่ 2: การดำเนินการพีชคณิต
การดำเนินการพีชคณิตเป็นทักษะสำคัญในการแก้สมการและจัดการกับนิพจน์ต่างๆ เราจะเรียนรู้วิธีการบวก ลบ คูณ และหารนิพจน์พีชคณิตอย่างถูกต้อง
2.1 การบวกและลบนิพจน์พีชคณิต
การบวกและลบนิพจน์พีชคณิตทำได้โดยการรวมพจน์ที่เหมือนกัน และเขียนพจน์ที่ต่างกันไว้ด้วยกัน
📐 กฎการบวกลบ
- เอาวงเล็บออก (ถ้ามี) โดยคูณเครื่องหมายเข้าไป
- จัดกลุ่มพจน์เหมือนกัน ไว้ด้วยกัน
- รวมพจน์เหมือนกัน โดยบวกลบสัมประสิทธิ์
- เขียนคำตอบ โดยเรียงตามเลขชี้กำลัง
✏️ ตัวอย่างที่ 1: บวกนิพจน์ง่ายๆ
จงบวก (3x + 5) + (2x + 7)
วิธีทำ:
- เอาวงเล็บออก: 3x + 5 + 2x + 7
- จัดกลุ่มพจน์เหมือนกัน: (3x + 2x) + (5 + 7)
- รวมพจน์: 5x + 12
✅ คำตอบ: 5x + 12
✏️ ตัวอย่างที่ 2: ลบนิพจน์ (ระวังเครื่องหมาย)
จงลบ (5x + 3) - (2x - 4)
วิธีทำ:
- เอาวงเล็บออก (เครื่องหมาย − หน้าวงเล็บจะกลับเครื่องหมายทุกพจน์):
- 5x + 3 - 2x + 4
- จัดกลุ่มพจน์เหมือนกัน: (5x - 2x) + (3 + 4)
- รวมพจน์: 3x + 7
✅ คำตอบ: 3x + 7
✏️ ตัวอย่างที่ 3: หลายตัวแปร
จงคำนวณ (4x + 3y - 2) + (x - 5y + 7)
วิธีทำ:
- เอาวงเล็บออก: 4x + 3y - 2 + x - 5y + 7
- จัดกลุ่ม: (4x + x) + (3y - 5y) + (-2 + 7)
- รวมพจน์: 5x - 2y + 5
✅ คำตอบ: 5x - 2y + 5
⚠️ ข้อควรระวัง
- เครื่องหมาย − หน้าวงเล็บจะกลับเครื่องหมายทุกพจน์ในวงเล็บ
- -(3x - 5) = -3x + 5 ❌ไม่ใช่ -3x - 5
- เครื่องหมาย + หน้าวงเล็บไม่เปลี่ยนเครื่องหมาย
- +(2x + 7) = 2x + 7
2.2 การคูณนิพจน์พีชคณิต
การคูณนิพจน์พีชคณิตมีหลายรูปแบบ ตั้งแต่การคูณง่ายๆ ไปจนถึงการคูณพหุพจน์
🔵 คูณค่าคงที่กับนิพจน์
คูณค่าคงที่เข้าไปในทุกพจน์
a(b + c) = ab + ac
ตัวอย่าง:
3(2x + 5) = 6x + 15🟢 คูณพจน์เดี่ยวกับพจน์เดี่ยว
คูณสัมประสิทธิ์ แล้วรวมเลขชี้กำลัง
x^a \cdot x^b = x^{a+b}
ตัวอย่าง:
3x^2 \cdot 4x^3 = 12x^5📌 ตัวอย่างการคูณ
✏️ ตัวอย่างที่ 1: คูณค่าคงที่
คำนวณ 5(3x - 4)
วิธีทำ:
- คูณ 5 เข้าไปในทุกพจน์: 5 \cdot 3x - 5 \cdot 4
- คำนวณ: 15x - 20
✏️ ตัวอย่างที่ 2: คูณตัวแปรกับนิพจน์
คำนวณ 2x(3x + 5)
วิธีทำ:
- คูณ 2x เข้าไปในทุกพจน์: 2x \cdot 3x + 2x \cdot 5
- คำนวณ: 6x^2 + 10x
✏️ ตัวอย่างที่ 3: คูณเครื่องหมายลบ
คำนวณ -3(2x - 5y + 4)
วิธีทำ:
- คูณ -3 เข้าไปทุกพจน์: -3 \cdot 2x + (-3) \cdot (-5y) + (-3) \cdot 4
- คำนวณ: -6x + 15y - 12
2.3 กฎการแจกแจง (Distributive Property)
กฎการแจกแจงเป็นหลักการสำคัญในพีชคณิต ใช้ในการคูณนิพจน์และการแยกตัวประกอบ
📐 สูตรกฎการแจกแจง
a(b + c) = ab + ac
ตัวนำหน้าวงเล็บคูณกับทุกพจน์ในวงเล็บ
📚 รูปแบบต่างๆ ของกฎการแจกแจง
| รูปแบบ | สูตร | ตัวอย่าง |
|---|---|---|
| บวก | a(b + c) = ab + ac | 2(x + 3) = 2x + 6 |
| ลบ | a(b - c) = ab - ac | 3(x - 5) = 3x - 15 |
| ผสม | a(b + c - d) = ab + ac - ad | 2(x + 3 - y) = 2x + 6 - 2y |
| ลบหน้า | -a(b + c) = -ab - ac | -2(x + 4) = -2x - 8 |
2.4 การคูณทวิพจน์กับทวิพจน์
การคูณทวิพจน์สองตัวใช้หลักการแจกแจง โดยนำพจน์แรกของทวิพจน์แรกคูณกับทุกพจน์ของทวิพจน์ที่สอง แล้วทำเช่นเดียวกันกับพจน์ที่สอง
📐 วิธี FOIL (First, Outer, Inner, Last)
(a + b)(c + d) = ac + ad + bc + bd
- First: พจน์แรกของแต่ละวงเล็บ a \cdot c
- Outer: พจน์นอกสุด a \cdot d
- Inner: พจน์ในสุด b \cdot c
- Last: พจน์สุดท้ายของแต่ละวงเล็บ b \cdot d
✏️ ตัวอย่างที่ 1: คูณทวิพจน์
คำนวณ (x + 3)(x + 5)
วิธีทำ (FOIL):
- First: x \cdot x = x^2
- Outer: x \cdot 5 = 5x
- Inner: 3 \cdot x = 3x
- Last: 3 \cdot 5 = 15
- รวมพจน์: x^2 + 5x + 3x + 15 = x^2 + 8x + 15
✏️ ตัวอย่างที่ 2: คูณมีเครื่องหมายลบ
คำนวณ (2x - 3)(x + 4)
วิธีทำ:
- F: 2x \cdot x = 2x^2
- O: 2x \cdot 4 = 8x
- I: -3 \cdot x = -3x
- L: -3 \cdot 4 = -12
- รวมพจน์: 2x^2 + 8x - 3x - 12 = 2x^2 + 5x - 12
✏️ ตัวอย่างที่ 3: คูณทั้งสองลบ
คำนวณ (x - 2)(x - 5)
วิธีทำ:
- F: x \cdot x = x^2
- O: x \cdot (-5) = -5x
- I: -2 \cdot x = -2x
- L: -2 \cdot (-5) = 10
- รวมพจน์: x^2 - 5x - 2x + 10 = x^2 - 7x + 10
2.5 สูตรพิเศษที่ควรจำ
มีสูตรพิเศษบางสูตรที่ช่วยคำนวณได้รวดเร็ว ควรท่องจำไว้
✨ กำลังสองของผลบวก
(a + b)^2 = a^2 + 2ab + b^2
ตัวอย่าง:
(x + 3)^2 = x^2 + 6x + 9✨ กำลังสองของผลต่าง
(a - b)^2 = a^2 - 2ab + b^2
ตัวอย่าง:
(x - 4)^2 = x^2 - 8x + 16✨ ผลต่างของกำลังสอง
(a + b)(a - b) = a^2 - b^2
ตัวอย่าง:
(x + 5)(x - 5) = x^2 - 25✍️ แบบฝึกหัดท้ายบท
ฝึกฝนทักษะการดำเนินการพีชคณิตด้วยโจทย์หลากหลายรูปแบบ
📊 สรุปส่วนที่ 2
✅ ความรู้สำคัญที่ต้องจำ
- บวกลบนิพจน์: รวมพจน์ที่เหมือนกัน
- − หน้าวงเล็บ: กลับเครื่องหมายทุกพจน์
- การคูณ: ใช้กฎการแจกแจง
- FOIL: First, Outer, Inner, Last
- (a+b)^2: a^2 + 2ab + b^2
- (a-b)^2: a^2 - 2ab + b^2
- (a+b)(a-b): a^2 - b^2
- เลขชี้กำลัง: x^a \cdot x^b = x^{a+b}
💡 เทคนิคสำคัญ
- ✅ เครื่องหมายลบ: -(3x - 5) = -3x + 5 ไม่ใช่ -3x - 5
- ✅ การคูณ: อย่าลืมคูณทุกพจน์ ในวงเล็บ
- ✅ FOIL: ใช้กับทวิพจน์ × ทวิพจน์ เท่านั้น
- ✅ สูตรพิเศษ: ท่องจำไว้ทำได้เร็วกว่าคูณยาวๆ
- ✅ ตรวจสอบ: ดูจำนวนพจน์ (a+b)(c+d) ควรได้ 4 พจน์
- ✅ รวมพจน์: หลังคูณแล้วต้องรวมพจน์เหมือนกันทุกครั้ง
- ✅ เรียงลำดับ: เขียนคำตอบจาก x^2 \rightarrow x \rightarrow ค่าคงที่
🎯 ขั้นต่อไป
เยี่ยมมาก! คุณได้เรียนรู้การดำเนินการพีชคณิตแล้ว
พร้อมสำหรับส่วนที่ 3: สมการเชิงเส้นตัวแปรเดียว
📚 ส่วนถัดไป: สมการเชิงเส้นตัวแปรเดียว – วิธีแก้และการตรวจสอบคำตอบ
🔢 บทที่ 2: พีชคณิต (Algebra)
ส่วนที่ 3: สมการเชิงเส้นตัวแปรเดียว
เรียนรู้การแก้สมการและตรวจสอบคำตอบอย่างเป็นระบบ
🎯 ส่วนที่ 3: สมการเชิงเส้นตัวแปรเดียว
สมการเชิงเส้นตัวแปรเดียว (Linear Equation in One Variable) คือสมการที่มีตัวแปรเพียงตัวเดียว และตัวแปรนั้นมีเลขชี้กำลังเป็น 1 เป็นสมการพื้นฐานที่สำคัญที่สุดในพีชคณิต
3.1 ความหมายของสมการ
สมการคือประโยคทางคณิตศาสตร์ที่แสดงความเท่ากันระหว่างสองนิพจน์ โดยมีเครื่องหมาย = คั่นกลาง
🔵 ส่วนประกอบของสมการ
2x + 5 = 13
- สมาชิกซ้าย: 2x + 5
- เครื่องหมายเท่ากับ: =
- สมาชิกขวา: 13
- คำตอบ/ราก: ค่า x ที่ทำให้สมการเป็นจริง
🟢 รูปแบบมาตรฐาน
ax + b = c
โดยที่:
- a = สัมประสิทธิ์ของ x
- b = ค่าคงที่
- c = ค่าคงที่ทางขวา
- a \neq 0
3.2 หลักการแก้สมการเชิงเส้น
การแก้สมการเชิงเส้นมีเป้าหมายเพื่อหาค่าของตัวแปร โดยใช้หลักการที่ว่า “สิ่งที่ทำกับสมาชิกซ้าย ต้องทำกับสมาชิกขวาเสมอ”
📐 หลักการสำคัญ 4 ข้อ
| หลักการ | กฎ | ตัวอย่าง |
|---|---|---|
| 1. บวกทั้งสองข้าง | ถ้า a = b แล้ว a + c = b + c | x - 3 = 5 x - 3 + 3 = 5 + 3 x = 8 |
| 2. ลบทั้งสองข้าง | ถ้า a = b แล้ว a - c = b - c | x + 7 = 12 x + 7 - 7 = 12 - 7 x = 5 |
| 3. คูณทั้งสองข้าง | ถ้า a = b แล้ว ac = bc | \frac{x}{4} = 3 \frac{x}{4} \times 4 = 3 \times 4 x = 12 |
| 4. หารทั้งสองข้าง | ถ้า a = b แล้ว \frac{a}{c} = \frac{b}{c} (c \neq 0) | 5x = 20 \frac{5x}{5} = \frac{20}{5} x = 4 |
3.3 ขั้นตอนการแก้สมการ
ทำตามขั้นตอนเหล่านี้เพื่อแก้สมการอย่างเป็นระบบ
📝 ขั้นตอนการแก้สมการ (6 ขั้นตอน)
- เอาวงเล็บออก (ถ้ามี) โดยใช้กฎการแจกแจง
- รวมพจน์ที่เหมือนกัน ในแต่ละข้างของสมการ
- ย้ายพจน์ที่มีตัวแปร ไปอยู่ข้างเดียวกัน (มักเป็นซ้าย)
- ย้ายค่าคงที่ ไปอีกข้างหนึ่ง (มักเป็นขวา)
- หารหรือคูณ เพื่อให้ตัวแปรเหลือเพียงตัวเดียว
- ตรวจสอบคำตอบ โดยแทนค่ากลับเข้าไปในสมการเดิม
3.4 ตัวอย่างการแก้สมการ
เรียนรู้จากตัวอย่างที่หลากหลายตั้งแต่ง่ายไปยาก
✏️ ตัวอย่างที่ 1: สมการง่าย (1 ขั้นตอน)
โจทย์: แก้สมการ x + 5 = 12
วิธีทำ:
- ลบ 5 ทั้งสองข้าง: x + 5 - 5 = 12 - 5
- ได้ x = 7
ตรวจสอบ: แทน x = 7 ใน x + 5 = 12
7 + 5 = 12 ✓ ถูกต้อง
✅ คำตอบ: x = 7
✏️ ตัวอย่างที่ 2: สมการปานกลาง (2 ขั้นตอน)
โจทย์: แก้สมการ 3x - 7 = 14
วิธีทำ:
- บวก 7 ทั้งสองข้าง: 3x - 7 + 7 = 14 + 7
- ได้ 3x = 21
- หารทั้งสองข้างด้วย 3: \frac{3x}{3} = \frac{21}{3}
- ได้ x = 7
ตรวจสอบ: แทน x = 7 ใน 3x - 7 = 14
3(7) - 7 = 21 - 7 = 14 ✓ ถูกต้อง
✅ คำตอบ: x = 7
✏️ ตัวอย่างที่ 3: สมการมีตัวแปรทั้งสองข้าง
โจทย์: แก้สมการ 5x - 3 = 2x + 9
วิธีทำ:
- ลบ 2x ทั้งสองข้าง: 5x - 2x - 3 = 2x - 2x + 9
- ได้ 3x - 3 = 9
- บวก 3 ทั้งสองข้าง: 3x - 3 + 3 = 9 + 3
- ได้ 3x = 12
- หารด้วย 3: x = 4
ตรวจสอบ: แทน x = 4 ใน 5x - 3 = 2x + 9
ซ้าย: 5(4) - 3 = 20 - 3 = 17
ขวา: 2(4) + 9 = 8 + 9 = 17 ✓ ถูกต้อง
✅ คำตอบ: x = 4
✏️ ตัวอย่างที่ 4: สมการมีวงเล็บ
โจทย์: แก้สมการ 2(x + 3) = 16
วิธีทำ:
- เอาวงเล็บออก: 2x + 6 = 16
- ลบ 6 ทั้งสองข้าง: 2x = 10
- หารด้วย 2: x = 5
ตรวจสอบ: แทน x = 5 ใน 2(x + 3) = 16
2(5 + 3) = 2(8) = 16 ✓ ถูกต้อง
✅ คำตอบ: x = 5
✏️ ตัวอย่างที่ 5: สมการซับซ้อน
โจทย์: แก้สมการ 3(2x - 1) - 2(x + 4) = 7
วิธีทำ:
- เอาวงเล็บออก: 6x - 3 - 2x - 8 = 7
- รวมพจน์เหมือนกัน: 4x - 11 = 7
- บวก 11 ทั้งสองข้าง: 4x = 18
- หารด้วย 4: x = \frac{18}{4} = \frac{9}{2} = 4.5
ตรวจสอบ: แทน x = 4.5 ใน 3(2x - 1) - 2(x + 4) = 7
3(2(4.5) - 1) - 2(4.5 + 4)= 3(9 - 1) - 2(8.5) = 3(8) - 17 = 24 - 17 = 7 ✓ ถูกต้อง
✅ คำตอบ: x = \frac{9}{2} หรือ 4.5
3.5 กรณีพิเศษของสมการ
บางครั้งสมการอาจมีลักษณะพิเศษที่ต้องระวัง
✅ มีคำตอบเพียงหนึ่งเดียว
สมการปกติทั่วไป
ตัวอย่าง: 2x + 3 = 7
คำตอบ: x = 2
♾️ มีคำตอบไม่จำกัด
สมการที่เป็นจริงทุกค่า x
ตัวอย่าง: 3x + 5 = 3x + 5
คำตอบ: ทุกค่า x
❌ ไม่มีคำตอบ
สมการที่ขัดแย้งกัน
ตัวอย่าง: 2x + 3 = 2x + 7
ได้ 3 = 7 เท็จ
⚠️ ข้อผิดพลาดที่พบบ่อย
- ❌ ลืมเปลี่ยนเครื่องหมาย เมื่อย้ายพจน์ข้ามเครื่องหมาย =
- ❌ ลืมคูณหรือหารทั้งสองข้าง เมื่อมีสัมประสิทธิ์หน้า x
- ❌ เอาวงเล็บออกผิด โดยเฉพาะเมื่อมีเครื่องหมาย −
- ❌ ไม่ตรวจสอบคำตอบ ทำให้มั่นใจผิดพลาด
- ❌ หารด้วยศูนย์ ต้องระวังว่า x \neq 0
✍️ แบบฝึกหัดท้ายบท
ฝึกแก้สมการเชิงเส้นจากง่ายไปยาก พร้อมเฉลยละเอียดทุกขั้นตอน
📊 สรุปส่วนที่ 3
✅ ความรู้สำคัญที่ต้องจำ
- รูปแบบ: ax + b = c
- เป้าหมาย: หาค่า x
- หลักการ: ทำอะไรข้างหนึ่ง ต้องทำอีกข้าง
- ขั้นตอน: เอาวงเล็บออก → รวมพจน์ → ย้าย x → หาร
- ตรวจสอบ: แทนค่ากลับเข้าไปเสมอ
- กรณีพิเศษ: อาจมีคำตอบ 1, ∞ หรือ 0
- ระวัง: เครื่องหมาย − และวงเล็บ
- เคล็ดลับ: ทำทีละขั้นตอน อย่าเร็วเกินไป
💡 เทคนิคแก้สมการให้รวดเร็ว
- ✅ เป้าหมายชัดเจน: ต้องการ x = ... ฝั่งซ้าย ตัวเลขฝั่งขวา
- ✅ ย้ายอย่างระมัดระวัง: ข้ามเครื่องหมาย = ต้องเปลี่ยนเครื่องหมาย
- ✅ ทำตามลำดับ: วงเล็บ → รวมพจน์ → ย้ายตัวแปร → หาร
- ✅ ตรวจทุกครั้ง: แทนค่ากลับไปดู ถูกต้องหรือไม่
- ✅ เขียนเรียบร้อย: เขียนทุกขั้นตอน อย่าข้าม
- ✅ เศษส่วน: คูณข้ามเพื่อกำจัดเศษส่วนก่อน
- ✅ สองฝั่งมี x: รวม x ข้างเดียวกันก่อน
- ✅ วงเล็บซับซ้อน: แจกแจงทีละวงเล็บ ไม่เร่งรีบ
🎯 ขั้นต่อไป
ยอดเยี่ยม! คุณเชี่ยวชาญสมการเชิงเส้นแล้ว
พร้อมสำหรับส่วนที่ 4: การแยกตัวประกอบ
📚 ส่วนถัดไป: การแยกตัวประกอบ – เทคนิคและสูตรพิเศษ
🔢 บทที่ 2: พีชคณิต (Algebra)
ส่วนที่ 4: การแยกตัวประกอบ
เทคนิคการแยกตัวประกอบนิพจน์พีชคณิตและสูตรพิเศษ
🧩 ส่วนที่ 4: การแยกตัวประกอบ
การแยกตัวประกอบ (Factoring) คือการเขียนนิพจน์พีชคณิตในรูปผลคูณของตัวประกอบที่ง่ายกว่า เป็นทักษะสำคัญที่ใช้ในการแก้สมการกำลังสองและการทำนิพจน์ให้เรียบง่าย
4.1 ความหมายของการแยกตัวประกอบ
การแยกตัวประกอบคือการเขียนนิพจน์ในรูปผลคูณ ตรงข้ามกับการแจกแจง
🔄 ความสัมพันธ์ระหว่างการแจกแจงและการแยกตัวประกอบ
→ การแจกแจง
3(x + 5) = 3x + 15
จากผลคูณ → ไปเป็นผลบวก
← การแยกตัวประกอบ
3x + 15 = 3(x + 5)
จากผลบวก → ไปเป็นผลคูณ
4.2 การหาตัวประกอบร่วม (Common Factor)
วิธีการพื้นฐานที่สุดในการแยกตัวประกอบคือการหาตัวประกอบร่วมออกมาวงเล็บ
📐 ขั้นตอนการหาตัวประกอบร่วม
- หา ห.ร.ม. ของสัมประสิทธิ์ทั้งหมด
- หาตัวแปรร่วม (เลือกเลขชี้กำลังน้อยสุด)
- เอาออกวงเล็บ แล้วหารนิพจน์ด้วยตัวประกอบร่วม
- ตรวจสอบ โดยแจกแจงกลับเข้าไป
✏️ ตัวอย่างที่ 1: ตัวประกอบเป็นตัวเลข
แยกตัวประกอบ 6x + 9
วิธีทำ:
- หา ห.ร.ม. ของ 6 และ 9 = 3
- เอา 3 ออกวงเล็บ: 3(2x + 3)
- ตรวจสอบ: 3(2x + 3) = 6x + 9 ✓
✅ คำตอบ: 3(2x + 3)
✏️ ตัวอย่างที่ 2: ตัวประกอบเป็นตัวแปร
แยกตัวประกอบ 4x^2 + 2x
วิธีทำ:
- ห.ร.ม. ของ 4 และ 2 = 2
- ตัวแปรร่วม: x (เลขชี้กำลังน้อยสุดคือ 1)
- ตัวประกอบร่วม = 2x
- เอาออกวงเล็บ: 2x(2x + 1)
- ตรวจสอบ: 2x(2x + 1) = 4x^2 + 2x ✓
✅ คำตอบ: 2x(2x + 1)
✏️ ตัวอย่างที่ 3: หลายพจน์
แยกตัวประกอบ 12x^3 - 18x^2 + 6x
วิธีทำ:
- ห.ร.ม. ของ 12, 18, 6 = 6
- ตัวแปรร่วม: x
- ตัวประกอบร่วม = 6x
- 6x(2x^2 - 3x + 1)
- ตรวจสอบ: 6x(2x^2 - 3x + 1) = 12x^3 - 18x^2 + 6x ✓
✅ คำตอบ: 6x(2x^2 - 3x + 1)
4.3 การแยกตัวประกอบด้วยการจัดกลุ่ม
เมื่อนิพจน์มี 4 พจน์ เราสามารถจัดกลุ่มพจน์เพื่อหาตัวประกอบร่วมได้
📐 ขั้นตอนการจัดกลุ่ม
- แบ่งเป็น 2 กลุ่ม (2 พจน์แรก และ 2 พจน์หลัง)
- หาตัวประกอบร่วมของแต่ละกลุ่ม
- หาตัวประกอบร่วมระหว่างกลุ่ม (ในวงเล็บต้องเหมือนกัน)
- เขียนในรูปผลคูณ
✏️ ตัวอย่าง: การจัดกลุ่ม
แยกตัวประกอบ ax + ay + bx + by
วิธีทำ:
- จัดกลุ่ม: (ax + ay) + (bx + by)
- หาตัวประกอบร่วมแต่ละกลุ่ม: a(x + y) + b(x + y)
- เห็น (x + y) เหมือนกัน เอาออกมา: (x + y)(a + b)
✅ คำตอบ: (x + y)(a + b)
✏️ ตัวอย่างตัวเลข
แยกตัวประกอบ 3x + 3y + 2x + 2y
วิธีทำ:
- จัดกลุ่ม: (3x + 3y) + (2x + 2y)
- หาตัวประกอบร่วม: 3(x + y) + 2(x + y)
- เอา (x + y) ออกมา: (x + y)(3 + 2) = (x + y)(5)
✅ คำตอบ: 5(x + y) หรือ (x + y)(5)
4.4 สูตรพิเศษในการแยกตัวประกอบ
มีสูตรพิเศษที่ช่วยให้แยกตัวประกอบได้รวดเร็ว ควรท่องจำไว้
⭐ สูตรพิเศษ 3 สูตร
1️⃣ ผลต่างกำลังสอง
a^2 - b^2 = (a+b)(a-b)
ตัวอย่าง:
x^2 - 25 = (x+5)(x-5) 4x^2 - 9 = (2x+3)(2x-3)2️⃣ กำลังสองสมบูรณ์ (+)
a^2 + 2ab + b^2 = (a+b)^2
ตัวอย่าง:
x^2 + 6x + 9 = (x+3)^2 4x^2 + 12x + 9 = (2x+3)^23️⃣ กำลังสองสมบูรณ์ (−)
a^2 - 2ab + b^2 = (a-b)^2
ตัวอย่าง:
x^2 - 10x + 25 = (x-5)^2 9x^2 - 6x + 1 = (3x-1)^2🔍 วิธีจำแนกสูตร
| รูปแบบ | สังเกต | สูตร |
|---|---|---|
| a^2 - b^2 | มี − และเป็นกำลังสอง 2 พจน์ | (a+b)(a-b) |
| a^2 + 2ab + b^2 | 3 พจน์ พจน์กลางเป็น +2ab | (a+b)^2 |
| a^2 - 2ab + b^2 | 3 พจน์ พจน์กลางเป็น -2ab | (a-b)^2 |
4.5 การแยกตัวประกอบตรีพจน์ x^2 + bx + c
การแยกตัวประกอบตรีพจน์รูปแบบ x^2 + bx + c เป็นทักษะสำคัญในการแก้สมการกำลังสอง
📐 วิธีการแยก x^2 + bx + c
x^2 + bx + c = (x + m)(x + n)
โดยที่ m + n = b และ m \times n = c
📝 ขั้นตอนการหา m และ n
- หาคู่จำนวนที่คูณกันได้ c
- เลือกคู่ที่บวกกันได้ b
- เขียนในรูป (x + m)(x + n)
✏️ ตัวอย่างที่ 1: ค่า c เป็นบวก
แยกตัวประกอบ x^2 + 7x + 12
วิธีทำ:
- หาคู่จำนวนที่คูณกันได้ 12:
- 1 \times 12 = 12 → 1 + 12 = 13 ✗
- 2 \times 6 = 12 → 2 + 6 = 8 ✗
- 3 \times 4 = 12 → 3 + 4 = 7 ✓
- ดังนั้น m = 3, n = 4
- เขียน: (x + 3)(x + 4)
- ตรวจสอบ: (x+3)(x+4) = x^2 + 4x + 3x + 12 = x^2 + 7x + 12 ✓
✅ คำตอบ: (x + 3)(x + 4)
✏️ ตัวอย่างที่ 2: ค่า c เป็นลบ
แยกตัวประกอบ x^2 + 2x - 15
วิธีทำ:
- หาคู่จำนวนที่คูณกันได้ -15 (ต้องมีเครื่องหมายต่างกัน):
- 1 \times (-15) = -15 → 1 + (-15) = -14 ✗
- 3 \times (-5) = -15 → 3 + (-5) = -2 ✗
- 5 \times (-3) = -15 → 5 + (-3) = 2 ✓
- ดังนั้น m = 5, n = -3
- เขียน: (x + 5)(x - 3)
✅ คำตอบ: (x + 5)(x - 3)
✏️ ตัวอย่างที่ 3: ค่า b เป็นลบ
แยกตัวประกอบ x^2 - 8x + 15
วิธีทำ:
- หาคู่จำนวนที่คูณกันได้ 15 และบวกกันได้ -8:
- (-1) \times (-15) = 15 → -1 + (-15) = -16 ✗
- (-3) \times (-5) = 15 → -3 + (-5) = -8 ✓
- ดังนั้น m = -3, n = -5
- เขียน: (x - 3)(x - 5)
✅ คำตอบ: (x - 3)(x - 5)
💡 เคล็ดลับการหา m และ n
| กรณี | เครื่องหมาย m, n | ตัวอย่าง |
|---|---|---|
| b > 0, c > 0 | ทั้งคู่เป็นบวก | x^2 + 5x + 6 = (x+2)(x+3) |
| b < 0, c > 0 | ทั้งคู่เป็นลบ | x^2 - 5x + 6 = (x-2)(x-3) |
| c < 0[/katex]</td> <td>คนละเครื่องหมาย</td> <td>[katex]x^2 + x - 6 = (x+3)(x-2) |
✍️ แบบฝึกหัดท้ายบท
ฝึกแยกตัวประกอบในรูปแบบต่างๆ พร้อมเฉลยละเอียดทุกขั้นตอน
📊 สรุปส่วนที่ 4
✅ ความรู้สำคัญที่ต้องจำ
- การแยกตัวประกอบ: เขียนในรูปผลคูณ
- ตัวประกอบร่วม: หา ห.ร.ม. และตัวแปรร่วม
- การจัดกลุ่ม: แบ่ง 2 กลุ่ม หาตัวประกอบร่วม
- ผลต่างกำลังสอง: a^2-b^2 = (a+b)(a-b)
- กำลังสองสมบูรณ์ (+): a^2+2ab+b^2 = (a+b)^2
- กำลังสองสมบูรณ์ (−): a^2-2ab+b^2 = (a-b)^2
- ตรีพจน์: หา m, n ที่ m \times n = c และ m + n = b
- ตรวจสอบ: แจกแจงกลับเข้าไป
💡 เทคนิคแยกตัวประกอบอย่างมีประสิทธิภาพ
- ✅ เริ่มต้นเสมอ: หาตัวประกอบร่วมก่อนเสมอ
- ✅ จำนวนพจน์: 2 พจน์ → ผลต่างกำลังสอง, 3 พจน์ → กำลังสองสมบูรณ์หรือตรีพจน์
- ✅ สูตรพิเศษ: ท่องจำให้ขึ้นใจ ใช้บ่อยมาก
- ✅ ผลต่างกำลังสอง: ต้องมี − เท่านั้น (+ ทำไม่ได้)
- ✅ กำลังสองสมบูรณ์: ตรวจพจน์กลาง ต้องเป็น 2ab
- ✅ หา m, n: ลองคู่จำนวนตั้งแต่เล็กไปใหญ่
- ✅ เครื่องหมาย: c < 0[/katex] → m, n ต่างเครื่องหมาย
- ✅ ตรวจทุกครั้ง: แจกแจงกลับเพื่อตรวจสอบ
🎯 ขั้นต่อไป
สุดยอด! คุณเชี่ยวชาญการแยกตัวประกอบแล้ว
พร้อมสำหรับส่วนที่ 5: สมการกำลังสอง
📚 ส่วนถัดไป: สมการกำลังสอง - การแก้สมการด้วยวิธีต่างๆ