เนื้อหาวิชาคณิตศาสตร์
เรื่องลำดับและอนุกรม
ชั้น ม.5
เเรนืื่อ้องหลาำวดิัชบาแคลณะิตอศนุากสรตมร์
ชั้น ม.5
คำนำ ก
หนังสือเล่มนี้จัดทำขึ้นเพื่อประกอบการเรียนวิชานวัตกรรม
และเทคโลยี โดยมีจุดประสงค์เพื่อให้ความรู้แก่ผู้ที่สนใจที่
จะศึกษาค้นคว้าเกี่ยวกับเรื่อง เนื้อหาวิชาคณิตศาสตร์
เรื่องลำดับและอนุกรม ม.5 ทั้งนี้ เนื้อหาต่างๆ ได้มีการ
ศึกษาและรวบรวมมาจากหนังสือเรียนคณิตศาสตร์ เรื่อง
ลำดับและอนุกรมชั้นมัธยมศึกษาปีที่ 5 และอินเทอร์เน็ต
ขอขอบพระคุณอาจารย์ ผู้เชี่ยวชาญเป็นอย่างสูง ที่ท่าน
กรุณาให้คำแนะนำเพื่อแก้ไข ให้ข้อเสนอแนะต่อการทำงาน
ผู้จัดทำหวังว่าหนังสือฉบับนี้คงมีประโยชน์ต่อผู้ที่นำไปใช้
ให้เกิดผลสัมฤทธิ์ตามความคาดหวัง
ผู้จัดทำ
นางสาวอารียา ดีนอก
สารบัญ หน้า
ก
เรื่อง 1
คำนำ 2
ลำดับ 2
ความหมายของลำดับ 3
ตัวอย่างของลำดับ 4
ตัวอย่างการเขียน 4
ลำดับเลขคณิต 5
ลำดับเรขาคณิต 5
ลำดับหลายชั้น 6
ลำดับเว้นระยะ 6
ลำดับแบบมีค่าแตกต่างเป็นชุด 7
ลำดับยกกำลัง 7
อนุกรม 8
ตัวอย่างการเขียนอนุกรม 9
อนุกรมเลขคณิต 10
อนุกรมเรขาคณิต
อ้างอิง
1
คณิตฯ ลำดับและอนุกรม ม.5
ลำดับ เป็นจำนวนหรือพจน์ที่เขียนเรียงกันภายใต้กฏ
เกณฑ์อย่างใดอย่างหนึ่งเป็นลำดับทั่ว ๆ ไป โดยแบ่ง
ออกเป็น 2 ชนิด ได้แก่
– ลำดับจำกัด คือ ลำดับซึ่งมีจำนวนพจน์จำกัด เช่น
1, 2, 3, 4, …, 100 ฯลฯ
– ลำดับอนันต์ คือ ลำดับซึ่งมีจำนวนพจน์ไม่จำกัด
เช่น 1, 2, 3, 4, … ฯลฯ
ลำดับ
บทนิยาม คือ ฟังก์ชันที่มีโดเมนเป็นเซตของจำนวนเต็ม
บวกที่เรียงจากน้อยไปมากโดยเริ่มตั้งแต่ 1 เรียกว่า
“ลำดับ” ถ้าฟังก์ชันเป็นลำดับที่มีโดเมนเป็น { 1, 2, 3, …,
n } เรียกว่า “ลำดับจำกัด” และถ้าฟังก์ชันเป็นลำดับที่มี
โดเมนเป็น { 1, 2, 3, … } เรียกว่า “ลำดับอนันต์”
2
ความหมายของลำดับในการเขียนลำดับ จะเขียนเฉพาะสมาชิก
ของเรนจ์เรียงกันไป กล่าวคือ ถ้า a เป็น ลำดับจำกัด จะเขียน
แทนด้วย a1, a2, a3, …, an และถ้า 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 หรือพจน์ทั่วไปของ
ลำดับ
ตัวอย่างของการเขียนลำดับ
– ตัวอย่างที่ 1 : 4, 7, 10, 13 เป็นลำดับจำกัดที่มี
a1 = 4, a2 = 7, a3 = 10, a4 = 13 และ an = 3n + 1
– ตัวอย่างที่ 2 : – 2, 1, 6, 13, … เป็นลำดับอนันต์ที่มี
a1 = – 2, a2 = 1, a3 = 6, a4 = 13 และ an = n2 – 3
นอกจากการเขียนลำดับนอกจากจะเขียนโดยการแจงพจน์
แล้ว อาจจะเขียนเฉพาะพจน์ที่ n หรือพจน์ทั่วไป พร้อมทั้ง
ระบุสมาชิกในโดเมนด้วย
ตัวอย่างการเขียน 3
– ตัวอย่างที่ 1 : ลำดับ 4, 7, 10, 13 อาจเขียนแทนด้วย
an = 3n + 1 เมื่อ n { 1, 2, 3, 4 }
– ตัวอย่างที่ 2 : – 2 , 1, 6, 13, … อาจเขียนแทนด้วย
an = n2 – 3 เมื่อ n เป็นจำนวนเต็มบวก
ทั้งนี้ ในกรณีที่กำหนดลำดับโดยพจน์ที่ n หรือพจน์ทั่วไป
ถ้าไม่ได้ระบุสมาชิกในโดเมนให้ถือว่าลำดับนั้นเป็น ลำดับ
อนันต์
ตัวอย่างการเขียนลำดับจัด และลำดับอนันต์
โดยที่ ลำดับจำกัด เป็นลำดับที่มีโดเมนเป็นเซตของ
จำนวนเต็มบวก n ในพจน์แรก และลำดับอนันต์ เป็น
ลำดับที่มีโดเมนเป็นเซตของจำนวนเต็มบวก
– ตัวอย่างที่ 1 : 6, 12, 18, 24, 30 เป็นลำดับจำกัด
– ตัวอย่างที่ 2 : an= 5n – 2 เมื่อ n { 1, 2, 3, …, 20 }
เป็นลำดับจำกัด
– ตัวอย่างที่ 3 : 2, 4, 8, 16, …, an, … เป็นลำดับอนันต์
– ตัวอย่างที่ 4 : an = n2 +3 เป็นลำดับอนันต์
ลำดับเลขคณิต 4
ลำดับเลขคณิต เป็นลำดับที่มีผลต่างที่ได้จากการนำพจน์ที่
n+1 ลบด้วยพจน์ที่ n แล้วมีค่าคงที่เสมอ และเรียกผลต่าง
ที่มีค่าคงที่ว่า ผลต่างร่วม (Common difference)
ถ้า a1, a2, a3, …, an, an+1 , … เป็นลำดับเลขคณิตแล้ว
จะได้ a2 – a1 = a3 – a2 = … = an+1 – an เท่ากับค่า
คงที่ เรียกค่าคงที่นี้ว่า “ผลต่างร่วม” (Common
difference) เขียนแทนด้วย “d” จากบทนิยาม
d = an+1 – an หรือ an+1 = an + d
ลำดับเรขาคณิต
ลำดับเลขาคณิต เป็นลำดับที่มีอัตราส่วนของพจน์ที่ n+1
ต่อพจน์ที่ n เป็นค่าคงที่ ทุกค่าของจำนวนนับ n และเรียก
ค่าคงที่นี้ว่า “อัตราส่วนร่วม” (Common ratio)
ถ้า a1, a2, a3, …, an, an+1 เป็นลำดับเรขาคณิตแล้ว
จะได้เท่ากับค่าคงที่ เรียกค่าคงที่นี้ว่า “อัตราส่วนร่วม”
(Common ratio) เขียนแทนด้วย “r”
ลำดับหลายชั้น 5
ลำดับหลายชั้น เป็นลำดับเลขอนุกรม มีค่าความแตกต่าง
ระหว่างตัวเลขมีลักษณะเป็นเลขอนุกรมด้วย
ตัวอย่างการเขียนลำดับหลายชั้น
ลำดับเว้นระยะ
ลำดับเว้นระยะ เป็นลำดับเลขอนุกรม ซึ่งประกอบด้วย
อนุกรมมากกว่า 1 ซ้อนกันอยู่ภายในโจทย์เดียวกัน
ตัวอย่างการเขียนลำดับเว้นระยะ
ลำดับแบบมีค่าแตกต่างเป็นชุด 6
ลำดับแบบมีค่าแตกต่างเป็นชุด เป็นลำดับอนุกรมที่เกิด
จากค่าความแตกต่างที่เป็นชุด คือหลายตัวประกอบขึ้นมา
และใช้ค่าแตกต่างที่เป็นชุดดังกล่าวในการพิจารณาเลข
อนุกรมลำดับถัดไป
ตัวอย่างการเขียนลำดับแบบมีค่าแตกต่างเป็นชุด
ลำดับยกกำลัง
ลำดับยกกำลัง เป็นลำดับเลขอนุกรม ซึ่งเกิดจากการยก
กำลังของตัวเลขต่าง ๆ หรืออาจเกิดจากค่าความแตกต่าง
ที่อาจเป็นเลขยกกำลัง
ตัวอย่างการเขียนลำดับยกกำลัง
อนุกรม 7
ถ้า a1, a2, a3, …, an เป็นลำดับจำกัดที่มี n พจน์ จะ
เรียกการเขียนแสดงผลบวกของพจน์ทุกพจน์ของลำดับใน
รูป a1 + a2 + a3 + … + an ว่าอนุกรมจำกัด
และในทำนองเดียวกัน ถ้า a1, a2, a3, …, an, … เป็น
ลำดับอนันต์ จะ เรียกการเขียนแสดงผลบวกในรูป
a1 + a2 + a3 + … + an + … ว่าอนุกรมอนันต์
ความหมายของอนุกรม และสัญลักษณ์แทนการบวก
กำหนด a1, a2, a3, … , an เป็นลำดับจำกัด จะได้
a1 + a2 + a3 + … + an เป็นอนุกรมจำกัด
และ เมื่อ a1, a2, a3, …, an, … เป็นลำดับอนันต์ จะได้
a1 + a2 + a3 + … + an + … เป็นอนุกรมอนันต์
โดยจากบทนิยาม เราจะได้ว่าอนุกรมจำกัดมาจากลำดับ
จำกัด และอนุกรมอนันต์มาจากลำดับอนันต์
จากอนุกรม a1 + a2 + a3 + … + an + …
เรียก a1 ว่าพจน์ที่ 1 ของอนุกรม
เรียก a2 ว่าพจน์ที่ 2 ของอนุกรม
เรียก a3 ว่าพจน์ที่ 3 ของอนุกรม
และเรียก an ว่าพจน์ที่ n ของอนุกรม
ตัวอย่างของการเขียนอนุกรม
– ตัวอย่างที่ 1 : 1 + 3 + 5 + 7 + … + 99 เป็นอนุกรม
จำกัด ที่ได้จากลำดับจำกัด 1, 3, 5, 7, …, 99
8
อนุกรมเลขคณิต
อนุกรมที่ได้จากลำดับเลขคณิต เรียกว่า อนุกรมเลขคณิต
และผลต่างร่วมของลำดับเลขคณิตเป็นผลต่างร่วมของ
อนุกรมเลขคณิตด้วย
เมื่อ a1, a1 + d, a1 + 2d, …, a1 + (n – 1)d เป็นลำดับ
เลขคณิต จะได้ a1 + (a1 + d) + (a1 + 2d) + … + (a1 +
(n – 1)d) เป็นอนุกรมเลขคณิต ซึ่งมี a1 เป็นพจน์แรก
ของอนุกรม และ d เป็นผลต่างร่วมของอนุกรมเลขคณิต
จากบทนิยาม จะได้ว่า ถ้า a1, a2, a3, …, an เป็น
ลำดับเลขคณิต ที่มี n พจน์ จะเรียกการเขียนแสดงผล
บวกของพจน์ทุกพจน์ของลำดับในรูป a1 + a2 + a3 + …
+ an ว่า อนุกรมเลขคณิต และผลต่างร่วม (d) ของ
ลำดับเลขคณิต เป็นผลต่างร่วมของอนุกรมเลขคณิตด้วย
อนุกรมเรขาคณิต 9
อนุกรมที่ได้จากลำดับเรขาคณิต เรียกว่า อนุกรม
เรขาคณิต และอัตราส่วนร่วมของลำดับเรขาคณิตจะเป็น
อัตราส่วนร่วมของอนุกรมเรขาคณิตด้วย
เมื่อ a1, a1r, a1r2, …, a1r n-1 เป็นลำดับเรขาคณิต
จะได้ a1 + a1r + a1r2 + … + a1r n-1 เป็นอนุกรม
เรขาคณิต ซึ่งมี a1 เป็นพจน์แรก และ r เป็นอัตราส่วน
ร่วมของอนุกรมเรขาคณิต
จากบทนิยาม จะได้ว่า ถ้า a1, a2, a3, …, an เป็น
ลำดับเรขาคณิต ที่มี n พจน์ จะเรียกการเขียนแสดงผล
บวกของพจน์ทุกพจน์ของลำดับในรูป a1 + a2 + a3 + …
+ an ว่า อนุกรมเรขาคณิต และอัตราส่วนร่วมของลำดับ
เรขาคณิต จะเป็นอัตราส่วนร่วมของอนุกรมเรขาคณิต
ด้วย
10
อ้างอิงข้อมูลจาก :
kamonchanart2.wordpress.com/,
www.doesystem.com