350 บทที่ 4 | การใหเ้ หตุผลทางเรขาคณิต คมู่ อื ครรู ายวชิ าพื้นฐาน | คณติ ศาสตร์ เลม่ 2
6. แนวคิด T EV
S FW
a
b D
c c
MR
C
a
P A bB Q
N
U
แนวการสรา้ ง
1. ลาก �PQ และบน �PQ สรา้ ง AB ยาว b หน่วย
2. ท่ีจดุ A สร้าง �AR ใหต้ ้ังฉากกบั AB และบน �AR สรา้ ง AC ยาว a หน่วย
3. ลาก �MN ผ่านจุด B และจดุ C
4. ทีจ่ ุด C สร้าง �CS ใหต้ ้ังฉากกบั BC และบน �CS สร้าง CD ยาว c หนว่ ย
5. ลาก �TU ผา่ นจดุ B และจดุ D
6. ทีจ่ ดุ D สร้าง �DV ใหต้ งั้ ฉากกับ BD และบน �DV สร้าง DE ยาวเทา่ กับ BD
7. ทจี่ ดุ B สร้าง �BW ใหต้ ั้งฉากกบั BD และบน �BW สร้าง BF ยาวเท่ากบั BD
8. ลาก EF
จะได้ BDEF เปน็ รูปส่เี หลยี่ มจตั ุรสั ตามต้องการ
แนวคดิ ในการให้เหตผุ ล
เนอ่ื งจาก รูปส่เี หล่ยี มจัตุรัส 3 รปู ที่กำ�หนดให้ มคี วามยาวของดา้ นเท่ากับ a, b และ c หนว่ ย
(กำ�หนดให)้
จะได ้ รปู สเี่ หลี่ยมจัตรุ สั 3 รูปน้ี จะมีพ้ืนท่ี a2, b2 และ c2 ตารางหนว่ ย ตามลำ�ดับ
(พื้นท่ขี องรูปสีเ่ หล่ยี มจตั ุรสั = ความยาวของดา้ น2)
ดงั น้นั ผลบวกของพ้นื ท่ีของรูปสเี่ หล่ียมจตั ุรัส 3 รูปนี้ เทา่ กับ a2 + b2 + c2 ตารางหน่วย
(สมบัติของการเท่ากนั )
สถาบันส่งเสริมการสอนวิทยาศาสตร์และเทคโนโลยี
ค่มู ือครรู ายวิชาพน้ื ฐาน | คณติ ศาสตร์ เล่ม 2 บทที่ 4 | การใหเ้ หตุผลทางเรขาคณติ 351
เน่ืองจาก ΔABC เปน็ รปู สามเหลยี่ มทมี่ ี BˆAC เปน็ มุมฉาก มี AB = b หน่วย และ AC = a หน่วย
(จากการสร้าง )
จะได ้ BC2 = a2 + b2 (ทฤษฎีบทพีทาโกรสั )
เนอื่ งจาก ΔBCD เปน็ รูปสามเหลี่ยมทมี่ ี BˆCD เปน็ มมุ ฉาก และมี CD = c หนว่ ย
(จากการสรา้ ง )
จะได ้ BD2 = BC2 + CD2
BD2 = (a2 + b2) + c2 (ทฤษฎบี ทพีทาโกรสั )
(สมบัติของการเท่ากัน โดยแทน
หรอื BC2 ดว้ ย a2 + b2 และแทน
CD2 ดว้ ย c2)
BD2 = a2 + b2 + c2
(สมบตั ิของการเทา่ กัน)
เนอ่ื งจาก BDEF เป็นรูปสเ่ี หล่ยี มจตั รุ สั ทแี่ ต่ละด้านยาวเทา่ กับ BD
จะได ้ พ้ืนทข่ี อง BDEF เทา่ กบั BD2 ตารางหนว่ ย (พื้นที่ของรปู สี่เหล่ยี มจตั รุ ัส
= ความยาวของดา้ น2)
(สมบัตขิ องการเทา่ กัน)
ดังนั้น พ้นื ทข่ี อง BDEF เทา่ กบั a2 + b2 + c2 ตารางหน่วย
จะได ้ รปู สเี่ หลยี่ มจตั ุรสั BDEF เปน็ รูปทมี่ พี นื้ ที่เทา่ กับผลบวกของพื้นทีข่ องรูปส่ีเหลีย่ มจตั รุ สั ทง้ั สามรปู
ทก่ี �ำ หนดใหต้ ามตอ้ งการ
7. แนวคดิ อาจเปน็ รปู ส่ีเหลีย่ มรูปวา่ ว หรอื รปู สีเ่ หล่ียมใด ๆ กไ็ ด้ ดงั น้ี
1) รปู ส่เี หล่ียมรปู วา่ ว 2) รปู สเ่ี หล่ยี มใด ๆ
ถา้ สรา้ งเสน้ ทแยงมมุ ใหต้ ง้ั ฉากกนั กอ่ น แลว้ ก�ำ หนด
4
จุดยอดบนเส้นทแยงมุมท่ีไม่ทำ�ให้มีด้านตรงข้าม
3 ขนานกนั กจ็ ะไดร้ ปู ทต่ี อ้ งการ
2
1
สถาบันส่งเสริมการสอนวิทยาศาสตร์และเทคโนโลยี
352 บทที่ 4 | การให้เหตุผลทางเรขาคณิต คมู่ อื ครรู ายวิชาพื้นฐาน | คณิตศาสตร์ เลม่ 2
8. แนวคดิ 1 m
C
A 60° E
D 60°
F1
20°
G
60°
B
เน่ืองจาก ΔABC เปน็ รปู สามเหลย่ี มดา้ นเทา่ (กำ�หนดให)้
DˆCG = EˆAF = GˆBF = 60° (มุมภายในแต่ละมุมของรปู สามเหล่ยี มดา้ นเทา่
จะได ้ มขี นาด 60 องศา)
(ขนาดของมมุ ภายนอกของรปู สามเหลยี่ มเทา่ กบั ผลบวก
ของขนาดของมมุ ภายในที่ไม่ใชม่ ุมประชิดของ
จาก ΔGDC จะได้ GˆDE = 20 + 60 = 80° มุมภายนอกนนั้ )
(กำ�หนดให้)
(ถ้าเส้นตรงสองเส้นขนานกนั และมเี ส้นตัด
แล้วมุมภายนอกและมมุ ภายในทอี่ ย่ตู รงข้าม
เนอ่ื งจาก // m บนข้างเดยี วกันของเสน้ ตดั มีขนาดเท่ากนั )
FˆEA = GˆDE = 80° (ขนาดของมุมภายในท้ังสามมมุ ของรปู สามเหลย่ี ม
จะได้ รวมกนั เท่ากบั 180 องศา)
(สมบตั ิของการเทา่ กัน)
(ถ้าเสน้ ตรงสองเส้นตดั กัน แลว้ มมุ ตรงขา้ ม
มีขนาดเทา่ กัน)
จาก ΔFEA จะได้ EˆFA + 60 + 80 = 180
นน่ั คือ
ดังน้ัน EˆFA = 40°
ˆ1 = 40°
สถาบันส่งเสริมการสอนวิทยาศาสตร์และเทคโนโลยี
คมู่ ือครรู ายวิชาพืน้ ฐาน | คณติ ศาสตร์ เลม่ 2 บทท่ี 4 | การใหเ้ หตผุ ลทางเรขาคณติ 353
แนวคดิ 2 m
D C
E 60°
A
60°
20°
F1
G
23
60°
B
เน่ืองจาก ΔABC เป็นรูปสามเหลี่ยมด้านเท่า n
DˆCG = EˆAF = GˆBF = 60°
จะได้ (กำ�หนดให)้
(มมุ ภายในแต่ละมุมของรูปสามเหล่ยี มดา้ นเท่า
มีขนาด 60 องศา)
(สมบัติถา่ ยทอดของการขนาน)
ท่ีจุด B สร้าง n // ดังนนั้ n // m ด้วย (ถ้าเส้นตรงสองเส้นขนานกันและมีเส้นตัด แล้วมุม
ˆ3 = 20° ภายนอกและมุมภายในท่ีอยู่ตรงข้ามบนข้างเดียวกัน
จะได้ ของเส้นตัดมขี นาดเท่ากนั )
(สมบตั ขิ องการเท่ากัน)
เน่ืองจาก ˆ3 + ˆ2 = 60°
จะได ้ 20 + ˆ2 = 60 (สมบตั ิของการเท่ากนั โดยแทน ˆ3 ดว้ ย 20)
ดงั นน้ั ˆ2 = 40° (สมบตั ขิ องการเทา่ กัน)
ˆ1 = 40° (ถ้าเสน้ ตรงสองเส้นขนานกันและมเี สน้ ตัด แล้วมมุ แย้ง
มีขนาดเท่ากนั )
สถาบันส่งเสริมการสอนวิทยาศาสตร์และเทคโนโลยี
354 บทท่ี 4 | การใหเ้ หตุผลทางเรขาคณติ คู่มอื ครรู ายวิชาพื้นฐาน | คณิตศาสตร์ เลม่ 2
9. แนวคดิ B
1 2G
F w° x°
3 5
4 z° y° 6
A ED C
เนอ่ื งจาก ˆ1 + w + ˆ3 = 180 (ขนาดของมมุ ตรง)
w = 180 – ˆ1 – ˆ3 (สมบัตขิ องการเทา่ กนั )
จะได ้ x = 180 – ˆ2 – ˆ5
ในท�ำ นองเดยี วกันจะได้ y = 180 – ˆ6
z = 180 – ˆ4
และ
เน่อื งจาก w + x + y + z = 360 (ขนาดของมมุ ภายในทง้ั สม่ี มุ ของรปู สเี่ หลย่ี มรวมกนั
เท่ากับ 360 องศา)
จะได้ (180 – ˆ1 – ˆ3 ) + (180 – ˆ2 – ˆ5 ) + (180 – ˆ6 ) + (180 – ˆ4 )̂ = 360 (สมบัติของการเทา่ กัน โดย
แทนค่าของ w, x, y, z)
(สมบตั ิของการเท่ากนั )
ดงั น้ัน 720 – ˆ1 – ˆ2 – ˆ3 – ˆ4 – ˆ5 – ˆ6 = 360 (สมบตั ิของการเทา่ กนั )
ˆ1 + ˆ2 + ˆ3 + ˆ4 + ˆ5 + ˆ6 = 360°
10. แนวคดิ B
n°
m° D
25° 21°
A C
สถาบันส่งเสริมการสอนวิทยาศาสตร์และเทคโนโลยี
ค่มู ือครูรายวชิ าพื้นฐาน | คณิตศาสตร์ เล่ม 2 บทที่ 4 | การให้เหตุผลทางเรขาคณิต 355
เนอื่ งจาก AD = BD = CD (กำ�หนดให)้
จะได้ ΔADC, ΔBDC และ ΔADB เปน็ รูปสามเหล่ยี มหน้าจว่ั (มีดา้ นยาวเท่ากันสองด้าน)
จาก ΔADC จะได้
DˆAC = DˆCA = 25°
AˆDC + DˆAC + DˆCA = 180° (มุมทีฐ่ านของรูปสามเหลีย่ มหนา้ จวั่ มขี นาดเท่ากัน)
(ขนาดของมุมภายในทั้งสามมุมของรูปสามเหลี่ยม
เนือ่ งจาก
จะได้ AˆDC + 25 + 25 = 180 รวมกนั เทา่ กบั 180 องศา)
(สมบัติของการเท่ากัน โดยแทน DAˆC และ DCˆA
AˆDC = 130° ดว้ ย 25)
(สมบตั ขิ องการเทา่ กัน)
ในทำ�นองเดยี วกัน จาก ΔBDC จะได ้ BˆDC = 180 – 21 – 21 = 138°
และจาก ΔADB จะได ้ m = 180 – 2n
m + AˆDC + BˆDC = 360
เนอ่ื งจาก (มมุ รอบจดุ เท่ากบั 360 องศา)
(สมบตั ิของการเทา่ กัน โดยแทน AˆDC ดว้ ย 130 และ
m + 130 + 138 = 360 BˆDC ด้วย 138)
จะได ้ m = 92 (สมบตั ิของการเทา่ กนั )
เน่ืองจาก m = 180 – 2n (จากการพิสจู น์ข้างต้น)
จะได้ n = 44 (สมบัตขิ องการเท่ากัน)
ดังน้นั m – n = 92 – 44 = 48 (สมบตั ิของการเท่ากนั )
11. แนวคดิ O
60°
P y° z° Q
x°
70°
60° R 60°
M N
เนื่องจาก ΔMNO เป็นรูปสามเหลีย่ มด้านเท่า (กำ�หนดให้)
(มมุ ภายในแตล่ ะมุมของรูปสามเหล่ียมด้านเทา่
จะได้ NMˆO = MOˆN = ONˆM = 60° มขี นาด 60 องศา)
สถาบันส่งเสริมการสอนวิทยาศาสตร์และเทคโนโลยี
356 บทท่ี 4 | การใหเ้ หตผุ ลทางเรขาคณติ คูม่ อื ครรู ายวิชาพืน้ ฐาน | คณติ ศาสตร์ เลม่ 2
เนื่องจาก PQ // MN (ก�ำ หนดให้)
จะได ้
x + y + 60 = 180 (ขนาดของมุมภายในที่อยู่บนข้างเดียวกันของเส้นตัด
นน่ั คอื
และ ทตี่ ัดเส้นขนานรวมกนั เทา่ กับ 180 องศา)
x + y = 120 (สมบัติของการเทา่ กัน)
ดังน้นั
z = 60 (ถ้าเสน้ ตรงสองเสน้ ขนานกนั และมีเสน้ ตดั
แลว้ มมุ ภายนอกและมมุ ภายในทอี่ ย่ตู รงข้ามบน
ขา้ งเดียวกนั ของเส้นตัดมขี นาดเทา่ กนั )
x + y – z = 120 – 60 = 60 (สมบตั ิของการเทา่ กนั โดยแทน x + y ด้วย 120 และ
แทน z ด้วย 60)
12. แนวคิด C
16 30
D
AE B
34
ΔABC มคี วามยาวของด้านเท่ากบั 34, 30 และ 16 หน่วย (กำ�หนดให)้
(บทกลับของทฤษฎบี ทพีทาโกรัส)
เน่อื งจาก 342 = 1,156
และ 302 + 162 = 900 + 256 = 1,156
ดังน้ัน
ΔABC เปน็ รปู สามเหลี่ยมมุมฉาก โดยท่ี AˆCB = 90°
พจิ ารณา ΔADE
DE // CB และ DE = –12 (30) = 15
จะได ้ (สว่ นของเสน้ ตรงที่ลากเชอื่ มจดุ ก่ึงกลางของดา้ น
สองดา้ นของรปู สามเหลย่ี มใด ๆ จะขนานกบั ดา้ นทสี่ าม
และยาวเป็นครึง่ หน่งึ ของดา้ นท่สี าม)
AˆDE = 90° (ถ้าเส้นตรงสองเสน้ ขนานกันและมีเสน้ ตัด
แล้วมมุ ภายนอกและมุมภายในท่อี ยตู่ รงขา้ ม
บนขา้ งเดียวกันของเสน้ ตดั มขี นาดเท่ากัน)
น่ันคือ
ΔADE เปน็ รูปสามเหล่ยี มมมุ ฉาก
สถาบันส่งเสริมการสอนวิทยาศาสตร์และเทคโนโลยี
ค่มู ือครรู ายวชิ าพืน้ ฐาน | คณิตศาสตร์ เลม่ 2 บทที่ 4 | การใหเ้ หตผุ ลทางเรขาคณติ 357
เนอ่ื งจาก AD = 8 หนว่ ย (กำ�หนดให้จุด D เป็นจุดกึ่งกลางของด้าน AC และ
AC = 16 หนว่ ย)
ดงั นั้น พ้ืนท่ขี องรปู สามเหล่ยี ม ADE = –12 × 8 × 15 = 60 ตารางหน่วย
13. 1) แนวคิด A
DF
B EC
เนื่องจาก จุด D จดุ E และจดุ F เป็นจดุ กึง่ กลางของ AB, BC และ CA ตามล�ำ ดับ (ก�ำ หนดให)้
จะได ้ DF // BC (ส่วนของเสน้ ตรงทล่ี ากเช่อื มจดุ กง่ึ กลางของ
ดา้ นสองดา้ นของรปู สามเหลีย่ มใด ๆ จะขนานกบั
ดา้ นทส่ี ามและยาวเปน็ คร่ึงหน่ึงของด้านทีส่ าม)
ดงั น้นั DF // BE (BE อย่บู น BC)
ในทำ�นองเดยี วกนั
จะได้ FE // AB
ดังนั้น FE // DB (DB อยบู่ น AB)
จะได้ DFEB เป็นรปู สเ่ี หลี่ยมดา้ นขนาน (มดี า้ นตรงข้ามขนานกนั สองค)ู่
เนื่องจาก AˆBC = 90° (ก�ำ หนดให้)
DˆFE = 90° (มุมตรงข้ามของรูปส่เี หลี่ยมดา้ นขนานมีขนาดเท่ากัน)
ดงั นั้น
2) แนวคิด
A
10 D F
B EC
สถาบันส่งเสริมการสอนวิทยาศาสตร์และเทคโนโลยี
358 บทที่ 4 | การให้เหตุผลทางเรขาคณิต คมู่ ือครรู ายวิชาพืน้ ฐาน | คณิตศาสตร์ เล่ม 2
เน่อื งจาก จดุ E และจุด F เป็นจุดก่งึ กลางของ BC และ CA ตามลำ�ดบั (กำ�หนดให้)
จะได้ EF = A—2B (ส่วนของเส้นตรงที่ลากเชือ่ มจุดกง่ึ กลางของด้าน
สองดา้ นของรูปสามเหลี่ยมใด ๆ จะยาวเปน็ ครึง่ หนึ่ง
ดังนั้น
ของด้านท่สี าม)
(กำ�หนดให้ AB = 10 หน่วย)
EF = —120 = 5 หนว่ ย
เนื่องจาก ΔABC เปน็ รูปสามเหลยี่ มหนา้ จ่วั ทมี่ ี AˆBC เป็นมมุ ฉาก และ AB = 10 หนว่ ย
จะได ้ AC2 = 102 + 102 (ทฤษฎีบทพที าโกรสั )
ดงั น้ัน AC = 10√2 หน่วย
เนอ่ื งจาก CF = A—2C (กำ�หนดให้จดุ F เปน็ จดุ ก่ึงกลางของ CA)
(สมบัตขิ องการเท่ากัน)
จะไ ด ้ CF = 1 0 2√ 2 = 5√2 หน่วย
14. แนวคดิ
DC
EF
AB
กำ�หนดให้ ABCD เปน็ รูปส่เี หล่ยี มดา้ นขนาน จดุ E และจุด F เป็นจดุ ก่ึงกลางของด้าน AD
และด้าน BC ตามล�ำ ดบั ลาก DF และ EB
ต้องการพสิ จู นว์ า่ DFBE เปน็ รปู สเ่ี หลย่ี มดา้ นขนาน
พสิ ูจน์
เน่อื งจาก ED // BF (ต่างกเ็ ป็นสว่ นหนึ่งของด้านตรงข้ามที่ขนานกัน
ของรูปสเ่ี หลย่ี มด้านขนาน)
(จุด E และจุด F เป็นจดุ กึง่ กลางของ AD และ
BC ตามล�ำ ดับ และ AD = BC)
ดังนั้น และ ED = BF (รูปสีเ่ หลี่ยมท่มี ดี า้ นทีอ่ ยตู่ รงขา้ มกนั คหู่ นง่ึ ขนานกัน
และยาวเทา่ กนั เป็นรปู ส่ีเหลี่ยมดา้ นขนาน)
DFBE เป็นรูปสี่เหล่ยี มด้านขนาน
สถาบันส่งเสริมการสอนวิทยาศาสตร์และเทคโนโลยี
ค่มู ือครูรายวชิ าพืน้ ฐาน | คณติ ศาสตร์ เลม่ 2 บทที่ 4 | การใหเ้ หตุผลทางเรขาคณิต 359
15. แนวคดิ DC
44
AB
1) เนือ่ งจาก ΔADB มี AD = BD = 4 หนว่ ย (กำ�หนดให)้
ดังนนั้ ΔADB เปน็ รปู สามเหลีย่ มหน้าจั่ว (มีดา้ นยาวเทา่ กนั สองดา้ น)
BˆAD = AˆBD (มุมท่ฐี านของรปู สามเหลีย่ มหน้าจวั่ มขี นาดเทา่ กนั )
จะได้ AˆDB = 2(BˆAD) (ก�ำ หนดให้)
(ขนาดของมุมภายในทั้งสามมุมของรูปสามเหลี่ยม
เน่อื งจาก BˆAD + AˆBD + AˆDB = 180°
BˆAD + BˆAD + 2(BˆAD) = 180 รวมกันเทา่ กับ 180 องศา)
(สมบตั ิของการเทา่ กัน โดยแทน AˆBD ดว้ ย BˆAD
และ AˆDB ด้วย 2(BˆAD)
จะได ้ BˆAD = 45° (สมบัติของการเท่ากัน)
ดงั นั้น ΔADB เป็นรูปสามเหล่ยี มหนา้ จั่วมมุ ฉาก ทม่ี ี BˆAD = AˆBD = 45° และ AˆDB = 2(45) = 90°
จะได ้ AB2 = AD2 + BD2 (ทฤษฎบี ทพที าโกรัส)
AB2 = 42 + 42 (สมบัติของการเท่ากัน โดยแทน AD และ BD
ด้วย 4)
AB = √32 หรือ 4√2 หน่วย
2) เนอื่ งจาก AB // DC (ก�ำ หนดให้)
ดังน้ัน BˆDC = AˆBD = 45° (ถ้าเส้นตรงสองเสน้ ขนานกันและมีเส้นตดั
แลว้ มมุ แย้งมีขนาดเท่ากัน)
16. แนวคิด
MR N
P 30° 140°
L Q
30°
O
สถาบันส่งเสริมการสอนวิทยาศาสตร์และเทคโนโลยี
360 บทท่ี 4 | การใหเ้ หตผุ ลทางเรขาคณติ คู่มอื ครรู ายวิชาพน้ื ฐาน | คณิตศาสตร์ เลม่ 2
ต่อ OQ ออกไปทางจุด Q และใหต้ ดั MN ท่ีจุด R
เนอ่ื งจาก PQ // LO (กำ�หนดให้)
PQˆR = LOˆQ = 30° (ถา้ เสน้ ตรงสองเสน้ ขนานกนั และมเี ส้นตัดแลว้
จะได ้ มมุ ภายนอกและมมุ ภายในทอ่ี ยตู่ รงขา้ มบนขา้ งเดยี วกนั
ของเส้นตดั มขี นาดเท่ากัน)
(ขนาดของมุมตรง)
(ก�ำ หนดให้)
เน่อื งจาก RQˆO = 180° (สมบตั ขิ องการเทา่ กนั )
และ NQˆO = 140° (สมบัตขิ องการเทา่ กัน)
จะได ้ RQˆN = 180 – 140 = 40° (มีด้านตรงขา้ มขนานกันสองคู่ คอื MN // PQ และ
ดังนนั้ PQˆN = 30 + 40 = 70° MP // NQ
(มุมตรงข้ามของรูปส่ีเหลย่ี มดา้ นขนานมีขนาดเทา่ กัน)
เน่อื งจาก PQNM เปน็ รูปสีเ่ หล่ียมด้านขนาน
PMˆN = 70°
ดงั น้นั
17. แนวคิด
A D
F
55°
2C
เน่อื งจาก ΔABC ≅ ΔDBE 15°
และ AB = AC = DB = DE 13 5 4
จะได้ BE
ˆ1 = ˆ2 = ˆ3 = ˆ4
(กำ�หนดให้)
(ก�ำ หนดให้)
(มุมท่สี มนัยกนั ของรูปสามเหล่ียมท่ีเทา่ กนั ทกุ ประการ
จะมขี นาดเท่ากนั และรูปสามเหลย่ี มทัง้ สองเป็นรปู
เนอ่ื งจาก สามเหล่ียมหน้าจวั่ )
จะได้ DˆEF = 15° (กำ�หนดให้)
ˆ5 = ˆ4 – 15 (สมบตั ขิ องการเท่ากัน)
สถาบันส่งเสริมการสอนวิทยาศาสตร์และเทคโนโลยี
คู่มือครูรายวชิ าพ้ืนฐาน | คณติ ศาสตร์ เล่ม 2 บทที่ 4 | การให้เหตผุ ลทางเรขาคณติ 361
จาก ΔBEC จะได้ (ขนาดของมุมภายนอกของรูปสามเหลี่ยมเท่ากับผลบวกของ
ขนาดของมุมภายในทไ่ี มใ่ ชม่ มุ ประชดิ ของมุมภายนอกนัน้ )
ˆ3 + ˆ5 = ˆ2 + AˆCF
(สมบตั ขิ องการเท่ากนั โดยแทน ˆ5 ด้วย ˆ4 – 15 แทน ˆ3 และ
ˆ4 + (ˆ4 – 15) = ˆ4 + 55 ˆ2 ด้วย ˆ4 และแทน AˆCF ด้วย 55)
ดงั น้ัน ˆ4 = 70° (สมบัตขิ องการเท่ากัน)
จาก ΔABC จะได้ (ขนาดมุมภายในทั้งสามมุมของรูปสามเหล่ียมรวมกันเท่ากับ
180 องศา)
BˆAC + ˆ1 + ˆ2 = 180
(สมบัติของการเทา่ กนั โดยแทน ˆ1 และ ˆ2 ดว้ ย 70)
BˆAC + 70 + 70 = 180
BˆAC = 40° (สมบตั ิของการเท่ากัน)
ดงั นน้ั
18. แนวคดิ
S
60°
Q U
60°
60° 60° 60° T
R (ดา้ นของรปู สามเหลีย่ มดา้ นเท่ายาวเทา่ กัน)
(มุมภายในแต่ละมุมของรูปสามเหลี่ยมด้านเท่ามีขนาด
60° 60 องศา)
(สมบตั ิของการเทา่ กัน)
P (สมบตั ิของการเท่ากนั )
(ดา้ นของรปู สามเหลี่ยมด้านเท่ายาวเท่ากนั )
พจิ ารณา ΔPRS และ ΔQRT (ด.ม.ด.)
(มมุ คทู่ สี่ มนยั กนั ของรปู สามเหลย่ี มทเี่ ทา่ กนั ทกุ ประการ
เน่ืองจาก PR = QR จะมขี นาดเทา่ กัน)
PˆRQ = SˆRT = 60°
ดังนน้ั PˆRQ + QˆRS = SˆRT + QˆRS
PˆRS = QˆRT
นน่ั คอื
และ RS = RT
ดงั น้นั ΔPRS ≅ ΔQRT
จะได ้
PˆSR = QˆTR
สถาบันส่งเสริมการสอนวิทยาศาสตร์และเทคโนโลยี
362 บทที่ 4 | การให้เหตผุ ลทางเรขาคณิต คมู่ อื ครูรายวชิ าพ้นื ฐาน | คณติ ศาสตร์ เล่ม 2
จาก ΔSUT จะได้ SˆUT + UˆTS + TˆSU = 180° (ขนาดของมมุ ภายในทงั้ สามมมุ ของรปู สามเหลย่ี ม
รวมกันเทา่ กับ 180 องศา)
(สมบัตขิ องการเทา่ กนั โดยแทน UˆTS ดว้ ย
จะได้ SˆUT + (60 – QˆTR) + (60 + PˆSR) = 180 (60 – QˆTR) แทน TˆSU ดว้ ย (60 + PˆSR))
(สมบตั ขิ องการเทา่ กนั โดยแทน PˆSR ดว้ ย QˆTR)
SˆUT + (60 – QˆTR) + (60 + QˆTR) = 180
SˆUT = 60°
ดังนั้น
19. แนวคดิ A
DE
84° C
BF
เนอ่ื งจาก ΔABC เปน็ รูปสามเหลี่ยมหนา้ จัว่ ม ี AB = BC และ AˆBC = 84° (กำ�หนดให้)
BˆAC = BˆCA (มุมท่ฐี านของรูปสามเหลย่ี มหน้าจวั่ มีขนาดเท่ากัน)
จะได้
เน่อื งจาก AˆBC + BˆAC + BˆCA = 180° (ขนาดของมมุ ภายในทงั้ สามมมุ ของรปู สามเหลยี่ มรวมกนั เทา่ กบั
จะได ้ 180 องศา)
ดังน้นั
84 + 2(BˆAC) = 180 (สมบัติของการเท่ากัน)
BˆAC = 48° (สมบตั ขิ องการเทา่ กัน)
พิจารณา ΔDEA และ ΔEFC
เน่ืองจาก AD = EC และ AE = FC (ก�ำ หนดให)้
และ (จากการพสิ ูจน์ขา้ งต้น)
DˆAE = EˆCF = 48° (ด.ม.ด.)
(ด้านคู่ที่สมนัยกันของรูปสามเหล่ียมที่
ดงั นน้ั ΔDEA ≅ ΔEFC เทา่ กนั ทุกประการ จะยาวเท่ากัน)
จะได ้ ED = FE
สถาบันส่งเสริมการสอนวิทยาศาสตร์และเทคโนโลยี
คู่มอื ครูรายวชิ าพืน้ ฐาน | คณิตศาสตร์ เลม่ 2 บทท่ี 4 | การใหเ้ หตผุ ลทางเรขาคณติ 363
และ AˆDE = CˆEF และ AˆED = CˆFE (มุมคู่ท่ีสมนัยกันของรูปสามเหลี่ยมท่ี
เทา่ กันทุกประการ จะมีขนาดเทา่ กัน)
จาก ΔADE จะได้
DˆAE + AˆDE = DˆEF + CˆEF
(ขนาดของมุมภายนอกของรูปสามเหลี่ยมเท่ากับ
ผลบวกของขนาดของมุมภายในท่ีไม่ใช่มุมประชิด
ของมมุ ภายนอกน้นั )
48 + CˆEF = DˆEF + CˆEF (สมบตั ขิ องการเทา่ กนั โดยแทน DˆAE ดว้ ย 48 และ
จะได้ แทน AˆDE ด้วย CˆEF)
ดงั น้นั DˆEF = 48° (สมบตั ขิ องการเท่ากนั )
เนอ่ื งจาก ΔDEF เปน็ รปู สามเหลย่ี มหน้าจว่ั (มี ED = EF จากการพิสูจนข์ ้างตน้ )
EˆDF = DˆFE (มุมทฐ่ี านของรปู สามเหลย่ี มหน้าจ่วั มขี นาดเท่ากัน)
จะไดว้ า่ (ขนาดของมุมภายในทั้งสามมุมของรูปสามเหล่ียม
เนื่องจาก DˆEF + EˆDF + DˆFE = 180°
จะได้ 48 + 2(DˆFE) = 180 รวมกันเท่ากับ 180 องศา)
ดังนน้ั DˆFE = 66°
(สมบัติของการเท่ากัน โดยแทน DˆEF ด้วย 48
และ EˆDF ด้วย DˆFE)
(สมบตั ขิ องการเท่ากนั )
20. C
แทน� ยดึ แขนกล แท�นยึดแขนกล
BD A
A
E
F FB
C
1 2 E
D
แนวคิด
แขนกลท่ีเกษรออกแบบสามารถเคลื่อนย้ายแก้วนำ้�ได้ โดยท่ีแก้วน้ำ�ตั้งอยู่ในแนวดิ่งตลอดเวลา เพราะแขนกลนี้
มีส่วนประกอบที่เป็นรูปส่ีเหลี่ยมด้านขนาน ABEF และ BCDE ซ่ึงรูปส่ีเหล่ียมด้านขนานทั้งสองน้ีสามารถโยกได้
โดยท่ี AF เป็นสว่ นที่คงท่ีและอยู่ในแนวดิ่ง BE และ CD ซึ่งขนานกบั AF จงึ อยใู่ นแนวดิ่งด้วยเสมอ ฐานวางแกว้ นำ้�
ตั้งฉากกับ CD เสมอ ดงั นั้นฐานวางแกว้ นำ้�จึงอย่ใู นแนวนอนเสมอ ทำ�ให้แกว้ น�้ำ ต้งั อยใู่ นแนวดงิ่ ตลอดเวลา
สถาบันส่งเสริมการสอนวิทยาศาสตร์และเทคโนโลยี
364 บทที่ 4 | การให้เหตผุ ลทางเรขาคณติ คู่มือครรู ายวิชาพนื้ ฐาน | คณิตศาสตร์ เลม่ 2
21. 1) แนวคิด
ED
H
FC
G
A B
0.6
พน้ื โตะ๊ ED ขนานกับแนว AB เสมอ ไม่วา่ จะปรับระดับพนื้ โตะ๊ ใหส้ งู ข้นึ หรอื ต่ำ�ลง เพราะ เป็นไปตามสมบัตขิ อง
เสน้ ทแยงมมุ ของรปู สเี่ หลยี่ มขนมเปยี กปนู ทวี่ า่ เสน้ ทแยงมมุ ของรปู สเี่ หลยี่ มขนมเปยี กปนู ตง้ั ฉากกนั การปรบั ระดบั โตะ๊
ให้สูงขึ้นใช้วิธีการบังคับให้เส้นทแยงมุมในแนวนอนส้ันลง (เช่น FC) เส้นทแยงมุมที่อยู่ในแนวต้ังก็จะมีความยาว
เพมิ่ ขึน้ (เช่น GH) ทำ�ใหโ้ ต๊ะอยู่ในระดับสงู ขน้ึ ตามแนวตัง้ ทตี่ ้องการ ในทางกลับกันถา้ เพิม่ ความยาวของเสน้ ทแยงมมุ
ในแนวนอนใหม้ ากขน้ึ เสน้ ทแยงมมุ ในแนวตง้ั กจ็ ะมคี วามยาวลดลง ท�ำ ใหโ้ ตะ๊ ลดระดบั ลงตามตอ้ งการ โดยทเ่ี สน้ ทแยงมมุ
ทง้ั สองจะต้ังฉากกนั เสมอ จงึ ท�ำ ใหพ้ ืน้ โตะ๊ ขนานกบั แนว AB เสมอ
2) แนวคิด
J ลากเส้นทแยงมมุ ในแนวตัง้ ดงั รปู
ED
เนอ่ื งจากเส้นทแยงมมุ ของรปู สเ่ี หลีย่ มขนมเปียกปูนต้ังฉากกัน
ΔABG เป็นรปู สามเหล่ียมทมี่ ี AˆIG เปน็ มุมฉาก
H ดงั นัน้
จะได ้ AG2 = AI2 + IG2 (ทฤษฎีบทพีทาโกรสั )
F
IG2 = 0.52 – 0.32
C ดงั นนั้ IG = 0.4 เมตร
G เนอ่ื งจาก FHCG ประกอบดว้ ยรปู สามเหลยี่ มมมุ ฉากขนาดเดยี วกบั ΔABG จ�ำ นวน
0.5 0.5 สองรูป
ดงั นัน้ GH = 0.4 + 0.4 = 0.8 เมตร
A 0.3 I B เนอื่ งจาก ΔEHD เปน็ รปู สามเหล่ียมมุมฉากขนาดเดียวกบั ΔABG
0.6 ดังนั้น HJ = 0.4 เมตร
ดงั นัน้ พื้นโตะ๊ ED จะอย่หู ่างจากแนว AB เท่ากบั IG + GH + HJ = 0.4 + 0.8 + 0.4 = 1.6 เมตร
สถาบันส่งเสริมการสอนวิทยาศาสตร์และเทคโนโลยี
คมู่ ือครูรายวิชาพืน้ ฐาน | คณิตศาสตร์ เลม่ 2 บทท่ี 4 | การใหเ้ หตุผลทางเรขาคณติ 365
ตวั อย่างแบบทดสอบท้ายบท
1. จงสร้างรูปสามเหล่ียมหนา้ จั่ว PQR ท่มี ฐี าน PQ ยาวเท่ากบั AB และมุมยอดมขี นาดเทา่ กับ a°
D (6 คะแนน)
C
a° B
A
2. ก�ำ หนดรปู สามเหล่ยี ม ABC จงสรา้ งรูปสเ่ี หลย่ี มด้านขนาน PQRS ท่มี ี PQ = AB, SˆPQ = AˆCB และมสี ว่ นสูง
ยาวเท่ากับความสูงของรูปสามเหลีย่ ม ABC ทกี่ �ำ หนดให้ พร้อมทง้ั ใหเ้ หตุผลว่าเพราะเหตใุ ดรูปส่ีเหลย่ี ม PQRS ทไี่ ด้
จงึ เป็นรูปสเ่ี หลีย่ มดา้ นขนาน (14 คะแนน)
C
AD B
สถาบันส่งเสริมการสอนวิทยาศาสตร์และเทคโนโลยี
366 บทท่ี 4 | การให้เหตุผลทางเรขาคณติ คมู่ ือครูรายวชิ าพื้นฐาน | คณติ ศาสตร์ เลม่ 2
3. ใหน้ ักเรียนศึกษาตัวอย่างแนวการสร้างรูปห้าเหลี่ยม PQRST ใหเ้ ทา่ กนั ทกุ ประการกบั รปู หา้ เหลย่ี ม ABCDE ต่อไปน้ ี
จากนนั้ ให้นักเรียนให้เหตุผลวา่ รปู ท้งั สองเท่ากนั ทกุ ประการเพราะเหตใุ ด โดยตอบคำ�ถามตามทก่ี �ำ หนดทา้ ยการสร้าง
(15 คะแนน)
แนวการสร้าง
DS
LN
E CT R
M
AB P QK
1) ลาก �PK และบน �PK สรา้ ง PQ ใหม้ ีความยาวเทา่ กบั AB
2) ที่จดุ P สร้าง LˆPQ ใหม้ ขี นาดเทา่ กบั ขนาดของ EˆAB
3) ท่ีจดุ P สร้าง PT บน �PL ใหม้ คี วามยาวเท่ากบั AE
4) ลาก BE, BD และ QT
5) ที่จุด T สร้างสว่ นโค้งรัศมีเท่ากบั ED และที่จดุ Q สร้างสว่ นโคง้ รศั มเี ท่ากบั BD ตัดส่วนโค้งแรก ที่จุด S
6) ลาก TS และ QS
7) ทีจ่ ุด S สร้าง MˆSQ ให้มีขนาดเทา่ กับขนาดของ CˆDB และทีจ่ ดุ Q สร้าง SˆQN ใหม้ ขี นาดเทา่ กบั ขนาดของ
DˆBC และให ้ �QN ตัด �SM ทจ่ี ุด R
จะได ้ รูปห้าเหลยี่ ม PQRST เท่ากันทุกประการกับรูปห้าเหลย่ี ม ABCDE ที่กำ�หนดให้
สถาบันส่งเสริมการสอนวิทยาศาสตร์และเทคโนโลยี
คมู่ อื ครรู ายวิชาพน้ื ฐาน | คณติ ศาสตร์ เลม่ 2 บทที่ 4 | การใหเ้ หตุผลทางเรขาคณติ 367
จากแนวการสรา้ งข้างตน้ จงตอบคำ�ถามต่อไปนี้
1) PQ = AB เพราะ
เพราะ
2) TˆPQ = EˆAB
3) PT = AE เพราะ
4) ΔPTQ ≅ ΔAEB เพราะมคี วามสมั พนั ธ์แบบ
5) QT = BE เพราะ
6) TS = ED เพราะ
7) QS = BD เพราะ
8) ΔQTS ≅ ΔBED เพราะมีความสมั พนั ธแ์ บบ
เพราะ
9) RˆSQ = CˆDB เพราะ
10) SQˆR = DˆBC เพราะมคี วามสมั พันธ์แบบ
11) ΔQRS ≅ ΔBCD
12) SR = DC เพราะ
13) QR = BC เพราะ
14) รูปหา้ เหลีย่ ม PQRST เทา่ กนั ทกุ ประการกับรูปหา้ เหลย่ี ม ABCDE เปน็ ผลมาจากรูปสามเหล่ยี มท่ี
เท่ากันทุกประการในขอ้
15) จากรูปห้าเหลีย่ มท่ีเท่ากนั ทุกประการในขอ้ 14) ท�ำ ให้ได้ด้านของรปู หา้ เหล่ียมยาวเทา่ กัน คู่
ได้แก ่
4. จงแบง่ AB ออกเปน็ 5 ส่วน ทย่ี าวเทา่ กนั โดยสรา้ งตามข้นั ตอนต่อไปนี้ (10 คะแนน)
1) ลาก AB มคี วามยาวพอสมควร
2) ทจี่ ดุ A ลาก �AC ด้านบนของ AB จะได้ BˆAC
3) ทีจ่ ุด B สรา้ ง AˆBD อีกด้านหน่งึ ของ AB ใหม้ ีขนาดเทา่ กบั ขนาดของ BˆAC
4) ใชจ้ ุด A เปน็ จดุ ศนู ย์กลาง ก�ำ หนดรัศมยี าวพอสมควร เขยี นส่วนโคง้ ตัด �AC ทจ่ี ุด E, F, G, H และ I
โดยเปลี่ยนจดุ ศูนยก์ ลางทุกครงั้ เพือ่ ท�ำ ให้ AE = EF = FG = GH = HI
5) ใช้จดุ B เป็นจดุ ศูนยก์ ลาง รัศมียาวเทา่ เดิม เขียนส่วนโคง้ ตัด �BD ทจ่ี ดุ J, K, L, M และ N โดยเปล่ยี น
จุดศนู ยก์ ลางทุกครง้ั เพื่อท�ำ ให้ได้ว่า BJ = JK = KL = LM = MN
6) ลาก IB
7) ลาก HJ, GK, FL, EM ตัด AB ท่จี ุด O, P, Q และ R ตามลำ�ดับ
8) ลาก AN
จะได้ AR = RQ = QP = PO = OB
สถาบันส่งเสริมการสอนวิทยาศาสตร์และเทคโนโลยี
368 บทที่ 4 | การให้เหตุผลทางเรขาคณติ คู่มอื ครรู ายวิชาพนื้ ฐาน | คณิตศาสตร์ เลม่ 2
จากการสร้างข้างตน้ จงให้เหตุผลในการตอบค�ำ ถามต่อไปนี้
1) �AC และ �BD ขนานกนั หรอื ไม่ เพราะเหตุใด
2) AE และ MN เท่ากันหรือไม ่ เพราะเหตใุ ด
5. จงพิจารณาว่ารูปสามเหลี่ยมที่กำ�หนดให้ในแต่ละข้อต่อไปนี้เป็นรูปสามเหล่ียมชนิดใด (รูปสามเหล่ียมหน้าจั่ว
รปู สามเหลย่ี มมุมฉาก หรอื รปู สามเหล่ียมด้านเท่า) เพราะเหตุใด (ตอบได้มากกว่า 1 ค�ำ ตอบ) (9 คะแนน)
1) C 2)
P 2
45°
1
AB QR
ΔABC เป็นรูปสามเหลยี่ ม ΔPQR เป็นรปู สามเหลยี่ ม
เพราะ เพราะ
สถาบันส่งเสริมการสอนวิทยาศาสตร์และเทคโนโลยี
คมู่ ือครรู ายวิชาพืน้ ฐาน | คณติ ศาสตร์ เล่ม 2 บทท่ี 4 | การให้เหตุผลทางเรขาคณติ 369
3) G 4)
60° C
120° A 2
T 1
SP
ΔCAT เป็นรปู สามเหลีย่ ม
ΔGSP เป็นรปู สามเหลย่ี ม
เพราะ เพราะ
6. จากรปู จงหาคา่ x พร้อมทง้ั แสดงเหตุผล (3 คะแนน)
A
x°
55° 100° D
B C
7. จากรปู ท่ีก�ำ หนดให ้ ΔACD เป็นรูปสามเหล่ยี มชนดิ ใด เพราะเหตใุ ด (5 คะแนน)
A
BCD
สถาบันส่งเสริมการสอนวิทยาศาสตร์และเทคโนโลยี
370 บทท่ี 4 | การใหเ้ หตผุ ลทางเรขาคณติ ค่มู ือครรู ายวชิ าพืน้ ฐาน | คณติ ศาสตร์ เลม่ 2
8. จากรูปท่ีก�ำ หนดให ้ จงหาความยาวของ BC พร้อมทง้ั บอกเหตผุ ล (2 คะแนน)
A
D E
7 ซม.
BC
สถาบันส่งเสริมการสอนวิทยาศาสตร์และเทคโนโลยี
ค่มู อื ครรู ายวชิ าพ้นื ฐาน | คณิตศาสตร์ เลม่ 2 บทที่ 4 | การใหเ้ หตผุ ลทางเรขาคณิต 371
9. กำ�หนดให้ ΔPQR เปน็ รูปสามเหลีย่ มมมุ ฉาก ทม่ี ี PQˆR เปน็ มุมฉาก ม ี PQ และ PR ยาว 5 และ 13 เซนตเิ มตร
ตามลำ�ดบั และมจี ุด S และจุด T เป็นจดุ กึง่ กลางของ PQ และ QR ตามลำ�ดบั จงหา (10 คะแนน)
1) ความยาวรอบรูปของ ΔSQT
2) ความยาวรอบรูปของ ΔPQR เป็นก่ีเท่าของความยาวรอบรปู ของ ΔSQT
3) พื้นทีข่ อง ΔSQT
4) พื้นที่ของ ΔPQR เป็นก่เี ท่าของพื้นทขี่ อง ΔSQT
สถาบันส่งเสริมการสอนวิทยาศาสตร์และเทคโนโลยี
372 บทที่ 4 | การใหเ้ หตผุ ลทางเรขาคณิต คูม่ อื ครูรายวิชาพ้นื ฐาน | คณิตศาสตร์ เลม่ 2
10. จากรปู ก�ำ หนดให ้ AB ขนานกบั CD GH ต้ังฉากกับ EF และ CˆEF มีขนาด 55° จงหาขนาดของ GHˆB
พร้อมแสดงแนวคดิ ในการหาค�ำ ตอบ (3 คะแนน)
ED
C
G
AF B
H
11. จากรปู กำ�หนดให้ �AB ขนานกบั �CD BQˆR และ RˆSP มขี นาด 70° และ 110° ตามล�ำ ดบั จงเขียนแสดง
การให้เหตุผลในแต่ละรายการตอ่ ไปนใี้ ห้สมบรู ณ์ เพ่อื พสิ ูจน์วา่ PQRS เปน็ รูปสเ่ี หลี่ยมดา้ นขนาน (10 คะแนน)
E G
CS RD
110°
AP 70° B
F
Q
H
กำ�หนดให้ �AB ขนานกบั �CD BQˆR และ RˆSP มขี นาด 70° และ 110° ตามลำ�ดบั
ตอ้ งการพสิ จู น์ว่า PQRS เป็นรูปสีเ่ หลี่ยมด้านขนาน
สถาบันส่งเสริมการสอนวิทยาศาสตร์และเทคโนโลยี
คู่มอื ครูรายวิชาพื้นฐาน | คณิตศาสตร์ เลม่ 2 บทท่ี 4 | การให้เหตผุ ลทางเรขาคณติ 373
พิสจู น์ �AB // �CD ( )
เน่ืองจาก ( )
( )
จะได้ PQ // SR ( )
BQˆR = 70° ( )
เนอ่ื งจาก QˆRS = 70° ( )
( )
จะได ้ RˆSP = 110° ( )
( )
เนื่องจาก ( )
จะได ้ QˆRS + RˆSP = 70 + 110
หรอื QˆRS + RˆSP = 180°
�EF // �GH
ดงั นั้น
จะได ้ PS // QR
ดังน้นั PQRS เป็นรปู สเ่ี หล่ียมด้านขนาน
12. จากรูป �AD เปน็ เส้นแบง่ ครง่ึ BˆAC จงแสดงการให้เหตผุ ลเพอื่ หาวา่ ΔAFG เปน็ รูปสามเหลย่ี มชนดิ ใดโดยเติม
เหตุผลท้ายข้อความทีก่ ำ�หนดใหใ้ นแตล่ ะข้อความให้ถูกตอ้ ง (7 คะแนน)
C
G
DE
A
BF
พจิ ารณา ΔAEF และ ΔAEG
AˆFE = AˆGE = 90°
เนอ่ื งจาก ( )
FˆAE = GˆAE ( )
)
และ AE = AE ( )
ดังน้ัน ΔAEF ≅ ΔAEG ( )
)
จะได ้ AF = AG (
ดงั นัน้ ΔAFG เปน็ รูปสามเหล่ยี ม (
สถาบันส่งเสริมการสอนวิทยาศาสตร์และเทคโนโลยี
374 บทท่ี 4 | การให้เหตผุ ลทางเรขาคณิต ค่มู อื ครูรายวชิ าพืน้ ฐาน | คณติ ศาสตร์ เลม่ 2
13. จากรปู กำ�หนดให ้ ΔABC เปน็ รปู สามเหลี่ยมหน้าจัว่ และมี AD = BE จงใหเ้ หตผุ ลว่า ΔCDE เป็นรูปสามเหลีย่ ม
หน้าจั่ว (9 คะแนน)
C
A DE B
14. 22 ซม. P จากรูป ก�ำ หนดให้ ΔLMN เป็นรปู สามเหลี่ยมหนา้ จ่ัว
M LO = 9 เซนติเมตร NP = 22 เซนตเิ มตร
N จงหาความยาวของ PO พร้อมท้ังแสดงเหตุผล
(5 คะแนน)
L O
9 ซม.
สถาบันส่งเสริมการสอนวิทยาศาสตร์และเทคโนโลยี
ค่มู อื ครรู ายวชิ าพื้นฐาน | คณิตศาสตร์ เลม่ 2 บทท่ี 4 | การให้เหตุผลทางเรขาคณติ 375
สถาบันส่งเสริมการสอนวิทยาศาสตร์และเทคโนโลยี
376 บทท่ี 4 | การใหเ้ หตผุ ลทางเรขาคณติ คมู่ อื ครรู ายวิชาพ้นื ฐาน | คณติ ศาสตร์ เล่ม 2
เฉลยตัวอยา่ งแบบทดสอบท้ายบท
1. จงสรา้ งรปู สามเหลีย่ มหนา้ จ่วั PQR ที่มีฐาน PQ ยาวเทา่ กับ AB และมมุ ยอดมีขนาดเทา่ กับ a° (6 คะแนน)
D
C
แนวการสรา้ ง 1 a° B
A
D C WV
R
a° B
A U
a°
SP QT
1) ลาก �ST และก�ำ หนดจุด P บน �ST
2) ทีจ่ ุด P สรา้ ง PQ บน �ST ให้มีความยาวเทา่ กบั AB
3) ท่จี ุด P สร้าง SˆPU ใหม้ ีขนาดเทา่ กับ a° จะได้ UˆPT มขี นาดเท่ากบั 180 – a องศา
4 ) ส รา้ ง �PV แบง่ ครึ่ง UˆPT จะได้ VˆPQ มีขนาดเทา่ กับ 1802– a องศา
5) ที่จุด Q สร้าง PQˆW ใหม้ ีขนาดเท่ากับขนาดของ VˆPQ
6 ) ใ ห้ �PV และ �QW ตัดกันท่ีจดุ R จะได้ PˆRQ มีขนาดเทา่ กบั 180 – 180 – a – 180 – a หรอื a°
2 2
ดังนัน้ ΔPQR เปน็ รูปสามเหลยี่ มหนา้ จ่ัวตามต้องการ
สถาบันส่งเสริมการสอนวิทยาศาสตร์และเทคโนโลยี
คู่มือครรู ายวิชาพน้ื ฐาน | คณิตศาสตร์ เล่ม 2 บทท่ี 4 | การใหเ้ หตผุ ลทางเรขาคณิต 377
ความสอดคล้องกับจดุ ประสงคข์ องบทเรียน
ข้อ 1 นกั เรียนสามารถสร้างรูปตามทก่ี ำ�หนดและให้เหตุผลเกีย่ วกบั การสร้าง
เกณฑก์ ารใหค้ ะแนน คะแนนเตม็ 6 คะแนน โดยแบง่ ออกเป็นส่วน ๆ ดังนี้
✤ สรา้ งฐาน PQ ให้มคี วามยาวเท่ากับ AB ถูกต้อง ได ้ 1 คะแนน
ได ้ 4 คะแนน
✤ ใชข้ นาดของมุมยอด a° สร้างมมุ ทีฐ่ าน PQ ถูกตอ้ ง ได้ 1 คะแนน
✤ สรา้ งรปู สามเหลย่ี มหน้าจั่ว PQR ได้สมบูรณ์
แนวการสร้าง 2
GT
D C Q L E
I B N F
M
a° K S
A J
H
a° P
R O
1) ลาก �RS และทีจ่ ุด R สร้าง TˆRS ให้มีขนาดเทา่ กบั a°
2) สร้าง �RE แบง่ ครง่ึ TˆRS
3) กำ�หนดจดุ F บน �RE และทจ่ี ุด F สร้าง �GH ตั้งฉากกบั �RE
4) สรา้ ง �IJ แบง่ คร่ึง AB ท่จี ดุ K
5) ใช้จุด F เปน็ จดุ ศูนยก์ ลาง รัศมี KA เขยี นสว่ นโค้งตัด �GH ทจี่ ดุ L และจดุ M
6) ทจ่ี ดุ L สรา้ ง �LN ต้ังฉากกับ �GH และตัด �RT ท่จี ุด Q
7) ทีจ่ ุด M สรา้ ง �MO ตง้ั ฉากกบั �GH และตดั �RS ที่จุด P
8) ลาก PQ
ดงั น้ัน ΔPQR เป็นรปู สามเหลยี่ มหน้าจ่ัวตามต้องการ
สถาบันส่งเสริมการสอนวิทยาศาสตร์และเทคโนโลยี
378 บทที่ 4 | การใหเ้ หตุผลทางเรขาคณิต คมู่ ือครูรายวชิ าพืน้ ฐาน | คณิตศาสตร์ เลม่ 2
ความสอดคล้องกบั จดุ ประสงค์ของบทเรียน
ข้อ 1 นกั เรยี นสามารถสรา้ งรปู ตามท่กี �ำ หนดและใหเ้ หตผุ ลเกี่ยวกับการสร้าง
เกณฑก์ ารให้คะแนน คะแนนเต็ม 6 คะแนน โดยแบ่งออกเป็นส่วน ๆ ดังนี้
✤ สรา้ งมมุ ยอด PRQ ให้มีขนาดเท่ากบั a° ถกู ต้อง ได ้ 1 คะแนน
ได ้ 5 คะแนน
✤ สรา้ งฐาน PQ ใหม้ ีความยาวเทา่ กับ AB หน่วย ถูกตอ้ ง
2. กำ�หนดรปู สามเหล่ียม ABC จงสร้างรปู ส่เี หลย่ี มด้านขนาน PQRS ทีม่ ี PQ = AB, SˆPQ = AˆCB และมีส่วนสูง
ยาวเท่ากบั ความสูงของรปู สามเหล่ียม ABC ทีก่ ำ�หนดให้ พร้อมทงั้ ใหเ้ หตผุ ลวา่ เพราะเหตใุ ดรปู ส่ีเหลีย่ ม PQRS ท่ีได้
จึงเปน็ รปู ส่ีเหลย่ี มดา้ นขนาน (14 คะแนน)
C
AD B
แนวการสรา้ ง UY
C WV S RX
AD BE P QF
1) ลาก �EF และก�ำ หนดจุด P บน �EF
2) ท่ีจุด P สร้าง PQ บน �EF ใหม้ คี วามยาวเทา่ กับ AB
3) ทีจ่ ดุ P สร้าง YˆPQ ให้มีขนาดเทา่ กบั ขนาดของ AˆCB
4) ท่ีจดุ P สรา้ ง �PU ต้ังฉากกบั �EF
5) ทีจ่ ุด P สรา้ ง PV บน �PU ให้มคี วามยาวเท่ากบั CD
6) ที่จุด V สรา้ ง �WX ตง้ั ฉากกบั �PU และให ้ �WX ตดั �PY ทจ่ี ดุ S
7) ที่จดุ S สร้าง SR บน �WX ให้มคี วามยาวเท่ากับ AB แล้วลาก QR
ดังนัน้ PQRS เปน็ รูปสเ่ี หล่ียมด้านขนานตามต้องการ
สถาบันส่งเสริมการสอนวิทยาศาสตร์และเทคโนโลยี
คูม่ อื ครรู ายวชิ าพ้นื ฐาน | คณิตศาสตร์ เล่ม 2 บทที่ 4 | การใหเ้ หตุผลทางเรขาคณิต 379
แนวคิดในการใหเ้ หตุผล (จากการสรา้ งจะได ้ UˆPQ = PˆVX = 90°)
เนื่องจาก UˆPQ + PˆVX = 180°
�EF // �WX (ถ้าเสน้ ตรงเส้นหนงึ่ ตดั เส้นตรงคู่หน่งึ ท�ำ ใหข้ นาด
ดงั นน้ั ของมมุ ภายในทอี่ ยูบ่ นข้างเดยี วกนั ของเส้นตัด
รวมกันได้ 180 องศา แล้วเส้นตรงคู่น้ันขนานกัน)
(สว่ นของเสน้ ตรงท่อี ยูบ่ นเสน้ ตรงท่ขี นานกนั จะขนานกัน)
(จากการสรา้ ง)
(จากการสรา้ ง)
(สมบตั ขิ องการเท่ากนั )
จะได้ PQ // SR (ส่วนของเสน้ ตรงท่ปี ดิ หัวท้ายของสว่ นของเส้นตรงที่ขนานกนั
และยาวเทา่ กัน จะขนานกนั และยาวเทา่ กัน)
เนื่องจาก PQ = AB (มดี ้านตรงข้ามขนานกนั สองค)ู่
และ SR = AB
จะได ้ PQ = SR
ดงั น้นั PS // QR
จะได้ PQRS เป็นรปู ส่ีเหลี่ยมดา้ นขนาน
ความสอดคลอ้ งกับจุดประสงค์ของบทเรียน
ขอ้ 1 นกั เรียนสามารถสรา้ งรูปตามท่กี �ำ หนดและใหเ้ หตุผลเกี่ยวกบั การสรา้ ง
เกณฑ์การให้คะแนน คะแนนเต็ม 14 คะแนน โดยแบง่ ออกเปน็ สว่ น ๆ ดงั น้ี
ส่วนที่ 1 การสรา้ ง 7 คะแนน
✤ สรา้ งฐานของรูปสเี่ หล่ยี มด้านขนานถูกต้อง 1 คะแนน
✤ สร้างมุมที่ฐานของรปู สี่เหลยี่ มด้านขนานถกู ตอ้ ง 1 คะแนน
✤ สร้างส่วนสูงถูกตอ้ ง 2 คะแนน
✤ สร้างเส้นขนานกบั ฐานถกู ต้อง 2 คะแนน
✤ สรา้ งด้านของรูปส่ีเหลีย่ มด้านขนานทีเ่ หลอื ถูกต้อง 1 คะแนน
ส่วนที่ 2 การใหเ้ หตุผล 7 คะแนน (พิจารณาจากแนวการให้เหตผุ ลข้างตน้ รายการละ 1 คะแนน)
สถาบันส่งเสริมการสอนวิทยาศาสตร์และเทคโนโลยี
380 บทที่ 4 | การใหเ้ หตผุ ลทางเรขาคณติ คูม่ ือครูรายวิชาพ้นื ฐาน | คณิตศาสตร์ เลม่ 2
3. ให้นกั เรียนศึกษาตวั อยา่ งแนวการสรา้ งรปู หา้ เหล่ยี ม PQRST ใหเ้ ทา่ กันทุกประการกบั รูปห้าเหลี่ยม ABCDE ตอ่ ไปน ี้
จากน้นั ให้นักเรยี นให้เหตุผลวา่ รปู ท้งั สองเท่ากนั ทุกประการเพราะเหตใุ ด โดยตอบคำ�ถามตามทก่ี �ำ หนดทา้ ยการสร้าง
(15 คะแนน)
แนวการสร้าง
DS
LN
E CT R
M
AB P QK
1) ลาก �PK และบน �PK สรา้ ง PQ ให้มคี วามยาวเทา่ กับ AB
2) ทีจ่ ุด P สรา้ ง LˆPQ ใหม้ ขี นาดเท่ากบั ขนาดของ EˆAB
3) ที่จุด P สรา้ ง PT บน �PL ให้มคี วามยาวเท่ากับ AE
4) ลาก BE, BD และ QT
5) ที่จดุ T สรา้ งส่วนโคง้ รัศมีเท่ากบั ED และทจี่ ดุ Q สร้างส่วนโค้งรศั มเี ท่ากบั BD ตดั สว่ นโค้งแรก ทจี่ ุด S
6) ลาก TS และ QS
7) ที่จดุ S สรา้ ง MˆSQ ให้มีขนาดเทา่ กบั ขนาดของ CˆDB และท่จี ดุ Q สร้าง SQˆN ให้มีขนาดเทา่ กบั ขนาดของ
DˆBC และให ้ �QN ตดั �SM ท่ีจดุ R
จะได้ รูปห้าเหลยี่ ม PQRST เทา่ กันทุกประการกบั รูปหา้ เหลย่ี ม ABCDE ทก่ี ำ�หนดให้
จากแนวการสร้างข้างต้น จงตอบค�ำ ถามตอ่ ไปนี้
1) PQ = AB เพราะ จากการสรา้ ง PQ ใหม้ คี วามยาวเทา่ กับ AB
2) TˆPQ = EAˆB เพราะ จากการสร้าง LˆPQ ใหม้ ีขนาดเทา่ กับขนาดของ EˆAB และจดุ T เป็น
จดุ บน �PL
3) PT = AE เพราะ จากการสรา้ ง PT ให้มีความยาวเทา่ กับ AE
4) ΔPTQ ≅ ΔAEB เพราะมคี วามสัมพันธ์แบบ ด.ม.ด.
5) QT = BE เพราะ ดา้ นคูท่ ่ีสมนยั กันของรูปสามเหลีย่ มท่ีเท่ากันทกุ ประการ จะยาวเทา่ กนั
6) TS = ED เพราะ จากการสร้างสว่ นโค้งทีจ่ ุด T ใหม้ ีรศั มีเท่ากบั ED และตัดส่วนโค้งจาก
จุด Q ทีจ่ ดุ S
7) QS = BD เพราะ จากการสรา้ งสว่ นโค้งทีจ่ ดุ Q ใหม้ รี ศั มีเทา่ กบั BD และตัดสว่ นโค้งจาก
จุด T ทจี่ ุด S
สถาบันส่งเสริมการสอนวิทยาศาสตร์และเทคโนโลยี
คู่มอื ครรู ายวิชาพน้ื ฐาน | คณติ ศาสตร์ เลม่ 2 บทท่ี 4 | การใหเ้ หตผุ ลทางเรขาคณิต 381
8) ΔQTS ≅ ΔBED เพราะมคี วามสมั พันธแ์ บบ ด.ด.ด.
9) RˆSQ = CˆDB เพราะ จากการสร้าง MˆSQ ให้มขี นาดเทา่ กบั ขนาดของ CˆDB และจดุ R
เปน็ จดุ บน �SM
10) SQˆR = DˆBC เพราะ จากการสร้าง SQˆN ใหม้ ีขนาดเท่ากับขนาดของ DˆBC และจุด R
เปน็ จุดบน �QN
11) ΔQRS ≅ ΔBCD เพราะมคี วามสัมพันธแ์ บบ ม.ด.ม.
12) SR = DC เพราะ ดา้ นคทู่ ่ีสมนยั กันของรปู สามเหลย่ี มที่เท่ากนั ทุกประการ จะยาวเท่ากนั
13) QR = BC เพราะ ด้านคู่ที่สมนัยกนั ของรูปสามเหลยี่ มที่เท่ากนั ทุกประการ จะยาวเท่ากนั
14) รูปห้าเหลี่ยม PQRST เท่ากันทุกประการกับรูปห้าเหล่ียม ABCDE เป็นผลมาจากรูปสามเหล่ียมที่เท่ากัน
ทุกประการในข้อ 4, 8 และ 11
15) จากรูปหา้ เหล่ยี มท่ีเทา่ กนั ทกุ ประการในข้อท่ี 14) ทำ�ใหไ้ ด้ดา้ นของรปู ห้าเหลยี่ มยาวเท่ากัน 5 คู่
ได้แก่ PQ = AB, PT = AE, TS = ED, SR = DC และ QR = BC
ความสอดคลอ้ งกบั จดุ ประสงค์ของบทเรยี น
ขอ้ 1 นักเรียนสามารถสรา้ งรูปตามท่ีก�ำ หนดและใหเ้ หตุผลเก่ียวกับการสรา้ ง
เกณฑก์ ารให้คะแนน คะแนนเต็ม 15 คะแนน (ข้อยอ่ ยละ 1 คะแนน)
แต่ละข้อยอ่ ยใหเ้ หตุผลถกู ตอ้ งชดั เจน ได้ 1 คะแนน
ได ้ 0 คะแนน
แตล่ ะขอ้ ย่อยใหเ้ หตุผลไม่ถกู ตอ้ ง หรือไมต่ อบ
4. จงแบ่ง AB ออกเป็น 5 สว่ นทย่ี าวเทา่ กนั โดยสรา้ งตามขัน้ ตอนต่อไปน้ี (10 คะแนน)
1) ลาก AB มคี วามยาวพอสมควร
2) ท่จี ดุ A ลาก �AC ดา้ นบนของ AB จะได้ BˆAC
3) ท่ีจุด B สรา้ ง AˆBD อีกดา้ นหนึง่ ของ AB ใหม้ ขี นาดเท่ากับขนาดของ BˆAC
4) ใช้จุด A เป็นจุดศูนย์กลาง กำ�หนดรัศมียาวพอสมควร เขียนส่วนโค้งตัด �AC ที่จุด E, F, G, H และ I
โดยเปลี่ยนจุดศนู ย์กลางทกุ ครง้ั เพ่อื ทำ�ให้ AE = EF = FG = GH = HI
5) ใช้จุด B เปน็ จุดศนู ย์กลาง รัศมียาวเทา่ เดมิ เขียนส่วนโคง้ ตดั �BD ทจ่ี ุด J, K, L, M และ N โดยเปล่ยี น
จดุ ศนู ยก์ ลางทกุ คร้งั เพ่ือทำ�ให้ BJ = JK = KL = LM = MN
6) ลาก IB
7) ลาก HJ, GK, FL, EM ตัด AB ที่จุด O, P, Q และ R ตามล�ำ ดับ
8) ลาก AN
จะได ้ AR = RQ = QP = PO = OB
สถาบันส่งเสริมการสอนวิทยาศาสตร์และเทคโนโลยี
382 บทท่ี 4 | การให้เหตุผลทางเรขาคณิต คมู่ อื ครูรายวิชาพน้ื ฐาน | คณิตศาสตร์ เล่ม 2
แนวการสรา้ ง C
I
H
G
F
E
A RQPO B
J
K
L
M
N
D
จากการสร้างข้างต้น จงให้เหตผุ ลในการตอบค�ำ ถามต่อไปนี้
1) �AC และ �BD ขนานกนั หรอื ไม่ เพราะเหตใุ ด
ขนานกัน เพราะจากการสรา้ ง AˆBD ใหม้ ขี นาดเทา่ กับขนาดของ BˆAC จะได้วา่ มมุ ทง้ั สองเป็นมมุ แยง้ กันและ
มีขนาดเทา่ กัน ทำ�ให้ �AC // �BD
2) AE และ MN เท่ากันหรือไม ่ เพราะเหตุใด
AE = MN เพราะจากการสร้างใช้รศั มยี าวเท่ากนั (จากข้ันตอน 4) และ 5) )
ความสอดคลอ้ งกับจดุ ประสงค์ของบทเรียน
ขอ้ 1 นักเรียนสามารถสร้างรปู ตามท่ีกำ�หนดและให้เหตุผลเกยี่ วกับการสรา้ ง
เกณฑ์การใหค้ ะแนน คะแนนเต็ม 10 คะแนน โดยแบง่ ออกเป็นส่วน ๆ ดังนี้
ส่วนที่ 1 การสรา้ ง 8 คะแนน
✤ สร้างถกู ตอ้ ง ไดข้ นั้ ตอนละ 1 คะแนน
ได้ขน้ั ตอนละ 0 คะแนน
✤ สร้างไมถ่ กู ตอ้ ง หรอื ไม่สร้าง
ได้ข้อละ 1 คะแนน
ส่วนที่ 2 การให้เหตุผล 2 คะแนน ได ้ 0 คะแนน
✤ ใหเ้ หตผุ ลถกู ต้องชัดเจน
✤ ให้เหตุผลไมถ่ กู ตอ้ ง หรอื ไม่ตอบ
สถาบันส่งเสริมการสอนวิทยาศาสตร์และเทคโนโลยี
คู่มอื ครรู ายวชิ าพื้นฐาน | คณิตศาสตร์ เล่ม 2 บทที่ 4 | การให้เหตผุ ลทางเรขาคณิต 383
5. จงพิจารณาว่ารูปสามเหล่ียมท่ีกำ�หนดให้ในแต่ละข้อต่อไปน้ีเป็นรูปสามเหล่ียมชนิดใด (รูปสามเหล่ียมหน้าจ่ัว
รปู สามเหลีย่ มมมุ ฉาก หรอื รปู สามเหลี่ยมด้านเท่า) เพราะเหตใุ ด (ตอบได้มากกว่า 1 คำ�ตอบ) (9 คะแนน)
แนวคดิ ในการใหเ้ หตุผล C
1)
ΔABC เป็นรูปสามเหล่ียมหนา้ จั่ว
เพราะ มีด้านยาวเทา่ กันสองดา้ น
A B
ความสอดคลอ้ งกบั จุดประสงค์ของบทเรยี น
ข้อ 2 นักเรียนสามารถนำ�สมบัติหรือทฤษฎีบทเกี่ยวกับรูปสามเหลี่ยมและรูปส่ีเหล่ียมมาใช้ในการให้เหตุผล
และนำ�ไปใชใ้ นชีวติ จริง
เกณฑก์ ารใหค้ ะแนน คะแนนเต็ม 2 คะแนน โดยมเี กณฑก์ ารให้คะแนน ดังนี้
✤ ตอบไดว้ า่ เป็นรูปสามเหลย่ี มหน้าจั่ว และบอกเหตผุ ลถูกตอ้ ง ได ้ 2 คะแนน
✤ ตอบได้วา่ เป็นรูปสามเหลีย่ มหนา้ จ่วั แต่ไมบ่ อกเหตผุ ลหรอื บอกเหตผุ ลไม่ถูกตอ้ ง ได ้ 1 คะแนน
✤ ตอบไมถ่ กู ต้อง หรอื ไม่ตอบ ได้ 0 คะแนน
2) P
245° 2
1 1
คำ�ตอบมไี ดห้ ลากหลาย เชน่ QR
คำ�ตอบ 1 ΔPQR เปน็ รูปสามเหลยี่ มมมุ ฉาก
เพราะ มมี มุ มมุ หนึ่งเป็นมุมฉาก
คำ�ตอบ 2 ΔPQR เปน็ รูปสามเหลย่ี มหน้าจัว่
เพราะ มีมุมทีม่ ีขนาดเท่ากนั สองมุม
คำ�ตอบ 3 ΔPQR เป็นรปู สามเหลยี่ มมมุ ฉาก
เพราะ มมี ุมมมุ หน่ึงเป็นมมุ ฉาก และ ΔPQR เปน็ รูปสามเหล่ียมหน้าจ่ัว เพราะมมี มุ ท่มี ีขนาด
เท่ากันสองมุม
สถาบันส่งเสริมการสอนวิทยาศาสตร์และเทคโนโลยี
384 บทที่ 4 | การให้เหตผุ ลทางเรขาคณิต คู่มือครรู ายวชิ าพ้ืนฐาน | คณติ ศาสตร์ เล่ม 2
แนวคิด
เนอื่ งจาก ˆ11 // 2 (กำ�หนดให)้
จะได ้ = 45° (ถา้ เสน้ ตรงสองเสน้ ขนานกนั และมีเสน้ ตดั แล้วมุมแยง้ มีขนาดเท่ากัน)
เน่อื งจาก 90 + ˆ1 + ˆ2 = 180 (ขนาดของมุมภายในท้งั สามมมุ ของรปู สามเหลยี่ มรวมกนั
เทา่ กบั 180 องศา )
จะได ้ (สมบตั ขิ องการเท่ากัน โดยแทน ˆ1 ด้วย 45)
ดังนนั้ 90 + 45 + ˆ2 = 180
จะได ้ ˆ2 = 45° (สมบัติของการเท่ากนั )
ˆ1 = ˆ2 (สมบตั ิของการเท่ากัน)
ความสอดคล้องกับจดุ ประสงคข์ องบทเรยี น
ขอ้ 2 นกั เรียนสามารถน�ำ สมบตั ิหรือทฤษฎีบทเก่ียวกับรูปสามเหลย่ี มและรปู ส่เี หล่ียมมาใชใ้ นการให้เหตผุ ล
เกณฑก์ ารใหค้ ะแนน คะแนนเต็ม 3 คะแนน โดยมเี กณฑ์การใหค้ ะแนน ดงั นี้
✤ ตอบได้วา่ เปน็ รูปสามเหลย่ี มมุมฉากและรูปสามเหล่ยี มหน้าจวั่ และบอกเหตผุ ลถกู ตอ้ ง ได้ 3 คะแนน
✤ ตอบได้ว่าเป็นรปู สามเหล่ยี มมุมฉากหรือรปู สามเหลยี่ มหนา้ จัว่ และบอกเหตผุ ลถูกต้อง ได้ 2 คะแนน
✤ ตอบได้วา่ เปน็ รปู สามเหล่ยี มมุมฉากหรือรูปสามเหลยี่ มหนา้ จัว่ แตไ่ ม่บอกเหตผุ ลหรือ
บอกเหตผุ ลไม่ถูกต้อง ได้ 1 คะแนน
✤ ตอบไมถ่ ูกต้อง หรอื ไม่ตอบ ได้ 0 คะแนน
3)
G
60°
ΔGSP เป็นรูปสามเหลี่ยมดา้ นเท่า
เพราะ มมี ุมทีม่ ขี นาดเท่ากันทั้งสามมมุ
2 1 120°
(ขนาดของมมุ ตรง)
S P (สมบัติของการเท่ากัน)
(ขนาดของมุมภายในทง้ั สามมมุ ของรปู สามเหล่ียมรวมกัน
แนวคิด ˆ1 + 120 = 180 เทา่ กบั 180 องศา )
เน่ืองจาก ˆ1 = 60°
จะได้ (สมบตั ิของการเท่ากัน โดยแทน ˆ1 ดว้ ย 60)
เนื่องจาก 60 + ˆ1 + ˆ2 = 180
(สมบตั ขิ องการเท่ากัน)
จะได้ (กำ�หนดให้ Gˆ = 60 องศา และสมบัติของการเทา่ กนั )
ดงั น้ัน 60 + 60 + ˆ2 = 180
จะได้ ˆ2 = 60°
ˆ1 = ˆ2 = Gˆ
สถาบันส่งเสริมการสอนวิทยาศาสตร์และเทคโนโลยี
คู่มอื ครรู ายวชิ าพน้ื ฐาน | คณติ ศาสตร์ เลม่ 2 บทท่ี 4 | การให้เหตผุ ลทางเรขาคณติ 385
ความสอดคลอ้ งกบั จดุ ประสงคข์ องบทเรยี น
ข้อ 2 นักเรียนสามารถน�ำ สมบัติหรือทฤษฎบี ทเกี่ยวกบั รูปสามเหลี่ยมและรปู สี่เหล่ยี มมาใช้ในการใหเ้ หตผุ ล
เกณฑ์การใหค้ ะแนน คะแนนเต็ม 2 คะแนน โดยมีเกณฑ์การให้คะแนน ดังนี้
✤ ตอบไดว้ ่าเป็นรูปสามเหล่ียมดา้ นเท่าและบอกเหตผุ ลถูกต้อง ได้ 2 คะแนน
✤ ตอบได้ว่าเป็นรูปสามเหลยี่ มด้านเทา่ แต่ไมบ่ อกเหตผุ ลหรือบอกเหตุผลไม่ถกู ต้อง ได้ 1 คะแนน
✤ ตอบไมถ่ กู ต้อง หรอื ไม่ตอบ ได้ 0 คะแนน
4)
3 C 2 ΔCAT เปน็ รปู สามเหลยี่ มหนา้ จั่ว
A 1 เพราะ มมี ุมท่ีมขี นาดเท่ากนั ทง้ั สองมมุ
12
4
T
แนวคิด ˆ1 = ˆ2 และ ˆ21 =// ˆ 4 2 (กำ�หนดให)้
เน่ืองจาก ˆ1 = ˆ3 และ (ถ้าเสน้ ตรงสองเสน้ ขนานกันและมีเสน้ ตัด แล้วมุมแย้ง
จะได้
มขี นาดเทา่ กนั )
ดงั นั้น (สมบัติของการเท่ากนั )
ˆ3 = ˆ4
จากแนวคิดขา้ งต้น
จะได้ ΔCAT เป็นรูปสามเหล่ยี มหนา้ จว่ั เพราะมีมมุ ทม่ี ีขนาดเท่ากันสองมุม
ความสอดคลอ้ งกับจุดประสงค์ของบทเรียน
ขอ้ 2 นักเรยี นสามารถน�ำ สมบตั หิ รอื ทฤษฎบี ทเกี่ยวกบั รูปสามเหล่ียมและรปู สี่เหลย่ี มมาใช้ในการใหเ้ หตุผล
เกณฑ์การใหค้ ะแนน คะแนนเต็ม 2 คะแนน โดยมเี กณฑก์ ารใหค้ ะแนน ดังนี้
✤ ตอบได้ว่าเปน็ รูปสามเหล่ียมหนา้ จั่วและบอกเหตุผลถกู ต้อง ได ้ 2 คะแนน
✤ ตอบไดว้ า่ เป็นรูปสามเหลยี่ มหนา้ จ่ัว แต่ไม่บอกเหตุผลหรือบอกเหตุผลไม่ถูกต้อง ได้ 1 คะแนน
✤ ตอบไมถ่ กู ตอ้ ง หรอื ไมต่ อบ ได้ 0 คะแนน
สถาบันส่งเสริมการสอนวิทยาศาสตร์และเทคโนโลยี
386 บทที่ 4 | การใหเ้ หตผุ ลทางเรขาคณิต คมู่ อื ครรู ายวิชาพ้ืนฐาน | คณิตศาสตร์ เลม่ 2
6. จากรปู จงหาค่า x พร้อมท้งั แสดงเหตุผล (3 คะแนน)
A
x°
55° 100° D
B C
แนวคิด 1 x + 55 = 100 (ขนาดของมมุ ภายนอกของรูปสามเหล่ียมเท่ากบั ผลบวกของ
เนอ่ื งจาก ขนาดของมมุ ภายในทไี่ ม่ใช่มมุ ประชดิ ของมุมภายนอกน้ัน)
x = 45 (สมบัติของการเทา่ กนั )
ดงั นนั้
แนวคิด 2
A
x°
55° y° 100° D
B C
เน่อื งจาก y + 100 = 180 (ขนาดของมุมตรง)
(สมบตั ิของการเท่ากัน)
ดังน้นั y = 80 (ขนาดของมมุ ภายในทงั้ สามมมุ ของรูปสามเหลี่ยมรวมกัน
เท่ากบั 180 องศา)
เนอ่ื งจาก x + y + 55 = 180 (สมบัติของการเทา่ กนั โดยแทน y ดว้ ย 80)
(สมบัตขิ องการเท่ากัน)
จะได ้ x + 80 + 55 = 180
ดงั นัน้ x = 45
สถาบันส่งเสริมการสอนวิทยาศาสตร์และเทคโนโลยี
คูม่ ือครูรายวิชาพน้ื ฐาน | คณติ ศาสตร์ เล่ม 2 บทท่ี 4 | การให้เหตผุ ลทางเรขาคณติ 387
ความสอดคล้องกับจุดประสงคข์ องบทเรียน
ข้อ 2 นักเรียนสามารถนำ�สมบัตหิ รอื ทฤษฎีบทเก่ียวกบั รปู สามเหล่ยี มและรปู สี่เหลย่ี มมาใชใ้ นการให้เหตุผล
เกณฑ์การให้คะแนน คะแนนเต็ม 3 คะแนน โดยมเี กณฑ์การให้คะแนน ดังนี้
✤ หาคา่ x ถกู ต้อง และแสดงเหตุผลครบถว้ นสมบูรณ์ ได้ 3 คะแนน
✤ หาคา่ x ถูกตอ้ ง และแสดงเหตุผลถูกต้องบางสว่ น
หรือแสดงเหตผุ ลถูกตอ้ ง แต่คำ�นวณหาค่า x ไม่ถกู ตอ้ ง ได ้ 2 คะแนน
✤ หาคา่ x ถกู ต้อง แตไ่ มแ่ สดงเหตุผลหรอื แสดงเหตุผลแต่ไมถ่ ูกต้อง
หรอื แสดงเหตุผลถูกต้องบางส่วน และคำ�นวณหาคา่ x ไมถ่ ูกต้อง ได้ 1 คะแนน
✤ ตอบไมถ่ กู ตอ้ ง หรือไมต่ อบ ได ้ 0 คะแนน
7. จากรูปท่กี ำ�หนดให ้ ΔACD เป็นรูปสามเหล่ยี มชนิดใด เพราะเหตใุ ด (5 คะแนน)
A
BC D
แนวคดิ 1 A
14
23 5
BCD
เน่อื งจาก AB = BC = CA (ก�ำ หนดให)้
ดังนนั้ ΔABC เป็นรูปสามเหลีย่ มดา้ นเทา่ (มีดา้ นยาวเทา่ กันสามดา้ น)
จะได ้ (มุมภายในแตล่ ะมมุ ของรปู สามเหลี่ยมด้านเท่า
ˆ1 = ˆ2 = ˆ3 = 60° มีขนาดเท่ากบั 60 องศา)
เนือ่ งจาก (ก�ำ หนดให้)
จะได ้
ดงั นัน้ (สมบัติของการเท่ากนั โดยแทน ˆ1 ด้วย 60)
เนอื่ งจาก ˆ1 + ˆ4 = 90°
60 + ˆ4 = 90 (สมบตั ขิ องการเทา่ กัน)
ˆ4 = 30° (ขนาดของมุมภายในท้งั สามมมุ ของรปู สามเหลี่ยม
ˆ2 + ˆ1 + ˆ4 + ˆ5 = 180° รวมกนั เท่ากับ 180 องศา)
สถาบันส่งเสริมการสอนวิทยาศาสตร์และเทคโนโลยี
388 บทที่ 4 | การให้เหตผุ ลทางเรขาคณติ คู่มือครรู ายวชิ าพื้นฐาน | คณิตศาสตร์ เล่ม 2
จะได ้ 60 + 60 + 30 + ˆ5 = 180 (สมบัตขิ องการเท่ากัน โดยแทน ˆ2 , ˆ1 และ ˆ4 ดว้ ย 60,
ดังน้นั 60 และ 30 ตามล�ำ ดบั )
นน่ั คอื (สมบัติของการเทา่ กนั )
ˆ5 = 30° (มมี มุ ทีม่ ีขนาดเทา่ กนั สองมมุ )
ΔACD เปน็ รูปสามเหลยี่ มหน้าจ่วั
แนวคิด 2 A
14
2 36 5
BCD
เนื่องจาก AB = BC = CA (กำ�หนดให)้
ดังนนั้ ΔABC เปน็ รปู สามเหลยี่ มดา้ นเท่า (มีดา้ นยาวเทา่ กันสามด้าน)
จะได้ (มมุ ภายในแต่ละมุมของรปู สามเหลย่ี มด้านเทา่
ˆ1 = ˆ2 = ˆ3 = 60°
มีขนาดเท่ากับ 60 องศา )
(ก�ำ หนดให้)
เน่ืองจาก ˆ1 + ˆ4 = 90°
60 + ˆ4 = 90 (สมบัตขิ องการเทา่ กัน โดยแทน ˆ1 ดว้ ย 60)
จะได ้
ˆ4 = 30° (สมบัตขิ องการเทา่ กัน)
ดงั นั้น ˆ3 + ˆ6 = 180° (ขนาดของมมุ ตรง)
60 + ˆ6 = 180
เนอื่ งจาก (สมบัติของการเท่ากัน โดยแทน ˆ3 ดว้ ย 60)
ˆ6 = 120°
จะได้ ˆ4 + ˆ5 + ˆ6 = 180° (สมบตั ขิ องการเทา่ กนั )
(ขนาดของมมุ ภายในทั้งสามมมุ ของรปู สามเหล่ียม
ดงั นัน้
เนอื่ งจาก
รวมกันเท่ากบั 180 องศา)
จะได้
30 + ˆ5 + 120 = 180 (สมบตั ขิ องการเทา่ กัน โดยแทน ˆ4 ด้วย 30 และ
ดงั น้นั แทน ˆ6 ด้วย 120)
น่นั คือ
(สมบัตขิ องการเท่ากนั )
ˆ5 = 30° (มีมุมท่ีมขี นาดเทา่ กันสองมุม)
ΔACD เป็นรูปสามเหลี่ยมหน้าจว่ั
สถาบันส่งเสริมการสอนวิทยาศาสตร์และเทคโนโลยี
คู่มอื ครูรายวชิ าพ้ืนฐาน | คณติ ศาสตร์ เลม่ 2 บทที่ 4 | การใหเ้ หตผุ ลทางเรขาคณติ 389
ความสอดคล้องกบั จดุ ประสงคข์ องบทเรยี น
ข้อ 2 นกั เรียนสามารถน�ำ สมบัติหรอื ทฤษฎบี ทเกี่ยวกบั รูปสามเหลย่ี มและรปู สเี่ หลย่ี มมาใชใ้ นการใหเ้ หตผุ ล
เกณฑ์การใหค้ ะแนน คะแนนเต็ม 5 คะแนน โดยแบ่งออกเปน็ ส่วน ๆ ดงั นี้ ได้ 1 คะแนน
ได้ 1 คะแนน
✤ หาขนาดของ ˆ1 , ˆ2 , ˆ3 ถกู ตอ้ ง ได ้ 1 คะแนน
✤ หาขนาดของ ˆ4 ถูกต้อง
✤ หาขนาดของ ˆ5 ถกู ตอ้ ง
✤ ตอบได้วา่ ΔACD เปน็ รูปสามเหลยี่ มหนา้ จั่ว ได้ 1 คะแนน
✤ ให้เหตุผลได้ว่า ΔACD เปน็ รปู สามเหลีย่ มหนา้ จ่ัวได้ถูกตอ้ ง ได ้ 1 คะแนน
8. จากรูปทก่ี ำ�หนดให ้ จงหาความยาวของ BC พรอ้ มทง้ั บอกเหตุผล (2 คะแนน)
A
D E
7 ซม.
แนวคิด B
เนือ่ งจาก C
และ
ดังนั้น จดุ D เปน็ จดุ กึง่ กลางของ AB (ก�ำ หนดให ้ AD = DB)
จุด E เป็นจุดก่งึ กลางของ AC (ก�ำ หนดให้ AE = EC)
เนอ่ื งจาก DE = –21BC (ส่วนของเสน้ ตรงทีล่ ากเช่อื มจุดกง่ึ กลางของดา้ น
จะได้ สองดา้ นของรปู สามเหล่ยี มใด ๆ จะยาวเปน็ ครึง่ หนึ่ง
ดังนั้น
ของดา้ นทสี่ าม)
DE = 7 เซนตเิ มตร (ก�ำ หนดให)้
BC = 2DE = 14 เซนตเิ มตร (สมบัตขิ องการเท่ากัน)
ความยาวของ BC เทา่ กับ 14 เซนตเิ มตร
ความสอดคลอ้ งกับจุดประสงคข์ องบทเรยี น
ขอ้ 2 นกั เรียนสามารถนำ�สมบัตหิ รือทฤษฎีบทเก่ียวกบั รูปสามเหล่ยี มและรูปสี่เหลี่ยมมาใช้ในการให้เหตผุ ล
เกณฑก์ ารให้คะแนน คะแนนเตม็ 2 คะแนน โดยแบง่ ออกเป็นส่วน ๆ ดังนี้
✤ หาความยาวของ BC ถูกตอ้ ง ได้ 1 คะแนน
✤ แสดงเหตผุ ลถูกตอ้ ง ได ้ 1 คะแนน
สถาบันส่งเสริมการสอนวิทยาศาสตร์และเทคโนโลยี
390 บทท่ี 4 | การใหเ้ หตผุ ลทางเรขาคณิต คมู่ ือครูรายวิชาพ้นื ฐาน | คณติ ศาสตร์ เล่ม 2
9. ก�ำ หนดให้ ΔPQR เป็นรูปสามเหลี่ยมมุมฉาก ทม่ี ี PQˆR เป็นมุมฉาก มี PQ และ PR ยาว 5 และ 13 เซนตเิ มตร
ตามล�ำ ดับ และมจี ดุ S และจุด T เปน็ จดุ กงึ่ กลางของ PQ และ QR ตามลำ�ดบั จงหา (10 คะแนน)
1) ความยาวรอบรูปของ ΔSQT
2) ความยาวรอบรูปของ ΔPQR เป็นก่ีเทา่ ของความยาวรอบรูปของ ΔSQT
3) พ้นื ทข่ี อง ΔSQT
4) พนื้ ท่ีของ ΔPQR เป็นกี่เทา่ ของพ้ืนท่ีของ ΔSQT
แนวคดิ วาดรูปประกอบการหาค�ำ ตอบไดด้ ังนี้
P
5 ซม. S 13 ซม.
Q TR
เน่ืองจาก ΔPQR เป็นรปู สามเหลี่ยมมมุ ฉาก (กำ�หนดให)้
(ทฤษฎบี ทพีทาโกรัส)
จะได้ QR2 = 132 – 52 (สมบัติของการเทา่ กนั )
ดังนั้น QR2 = 144
QR = 12 (สมบัติของการเท่ากนั )
เนื่องจาก จุด S เปน็ จดุ กึ่งกลางของ PQ และ PQ = 5 เซนตเิ มตร (ก�ำ หนดให้)
จะได ้ SQ = 2.5 เซนตเิ มตร (สมบัตขิ องการเทา่ กัน)
เนอื่ งจาก จดุ T เป็นจุดก่งึ กลางของ QR และ QR = 12 เซนติเมตร (ก�ำ หนดให้ และจากการพสิ ูจนข์ ้างต้น)
จะได ้ QT = 6 เซนติเมตร (สมบัติของการเท่ากนั )
เนอ่ื งจาก จุด S และจดุ T เปน็ จุดกง่ึ กลางของ PQ และ QR ตามล�ำ ดบั และ PR = 13 เซนติเมตร
(กำ�หนดให)้
จะได้ ST = –12 PR (ส่วนของเสน้ ตรงทีล่ ากเช่ือมจดุ กง่ึ กลาง
ของดา้ นสองดา้ นของรูปสามเหล่ียม
ใด ๆ จะยาวเปน็ ครง่ึ หนง่ึ ของดา้ นทสี่ าม)
ST = –12 (13) = 6.5 เซนติเมตร
ดังนัน้ (สมบัตขิ องการเทา่ กัน)
พจิ ารณา ΔSQT
มี SQˆT เปน็ มมุ ฉาก SQ = 2.5 เซนติเมตร QT = 6 เซนตเิ มตร และ ST = 6.5 เซนตเิ มตร
จะได้ ความยาวรอบรปู ของ ΔSQT = 2.5 + 6 + 6.5 = 15 เซนติเมตร
พน้ื ท่ขี อง ΔSQT = –12 (6)(2.5) = 7.5 ตารางเซนติเมตร
และ
สถาบันส่งเสริมการสอนวิทยาศาสตร์และเทคโนโลยี
ค่มู ือครูรายวิชาพ้ืนฐาน | คณิตศาสตร์ เล่ม 2 บทที่ 4 | การให้เหตุผลทางเรขาคณติ 391
พิจารณา ΔPQR
มี PQˆR เป็นมุมฉาก, PQ = 5 เซนตเิ มตร QR = 12 เซนติเมตร และ PR = 13 เซนตเิ มตร
จะได้ ความยาวรอบรปู ของ ΔPQR = 5 + 12 + 13 = 30 เซนตเิ มตร
พื้นท่ีของ ΔPQR = –12 (12)(5) = 30 ตารางเซนติเมตร
และ
จากแนวคิดและข้อมูลท่ไี ดข้ า้ งต้น ตอบคำ�ถามไดด้ ังน้ี
1) ความยาวรอบรูปของ ΔSQT เท่ากบั 15 เซนติเมตร
2) ความยาวรอบรปู ของ ΔPQR เปน็ 2 เทา่ ของความยาวรอบรูปของ ΔSQT
(เนือ่ งจาก ความยาวรอบรูปของ ΔPQR เทา่ กบั 30 เซนติเมตร และความยาวรอบรูปของ ΔSQT เทา่ กบั
1—350 = 2 เทา่ ของความยาวรอบรูปของ
15 เซนติเมตร จะได้ความยาวรอบรปู ของ ΔPQR เป็น ΔSQT)
3) พื้นท่ขี อง ΔSQT เท่ากบั 7.5 ตารางเซนตเิ มตร
4) พน้ื ท่ีของ ΔPQR เปน็ 4 เท่าของพนื้ ทขี่ อง ΔSQT
(เนอ่ื งจาก พนื้ ที่ของ ΔPQR เท่ากบั 30 ตารางเซนตเิ มตร และ พน้ื ที่ของ ΔSQT เท่ากับ 7.5
ตารางเซนตเิ มตร จะไดพ้ ้นื ทีข่ อง ΔPQR เปน็ 7—3.05 = 4 เทา่ ของพ้นื ท่ีของ ΔSQT)
ความสอดคลอ้ งกับจดุ ประสงค์ของบทเรียน
ขอ้ 2 นักเรยี นสามารถน�ำ สมบัตหิ รือทฤษฎีบทเกีย่ วกับรปู สามเหล่ียมและรูปส่ีเหลยี่ มมาใช้ในการให้เหตุผล
เกณฑก์ ารให้คะแนน คะแนนเต็ม 10 คะแนน โดยแบ่งออกเป็นสว่ น ๆ ดงั น้ี
ข้อ 1) คะแนนเตม็ 5 คะแนน
✤ วาดรปู ประกอบการหาคำ�ตอบถูกตอ้ ง ได้ 1 คะแนน
✤ หา QR ถกู ตอ้ ง ได้ 1 คะแนน
✤ หา SQ และ QT ถูกตอ้ ง ได ้ 1 คะแนน
✤ หา ST ถกู ตอ้ ง ได้ 1 คะแนน
✤ หาความยาวรอบรปู ของ ΔSQT ถกู ตอ้ ง ได ้ 1 คะแนน
ขอ้ 2) คะแนนเต็ม 2 คะแนน
✤ หาความยาวรอบรูปของ ΔPQR ถูกต้อง ได้ 1 คะแนน
✤ ตอบถูกตอ้ ง ได ้ 1 คะแนน
ข้อ 3) คะแนนเต็ม 1 คะแนน
✤ หาพนื้ ที่ของ ΔSQT ถูกตอ้ ง ได้ 1 คะแนน
ข้อ 4) คะแนนเตม็ 2 คะแนน
✤ หาพนื้ ทขี่ อง ΔPQR ถกู ต้อง ได้ 1 คะแนน
✤ ตอบถูกตอ้ ง ได ้ 1 คะแนน
สถาบันส่งเสริมการสอนวิทยาศาสตร์และเทคโนโลยี
392 บทท่ี 4 | การให้เหตุผลทางเรขาคณิต คูม่ อื ครรู ายวชิ าพนื้ ฐาน | คณิตศาสตร์ เลม่ 2
10. จากรปู กำ�หนดให้ AB ขนานกับ CD GH ตงั้ ฉากกับ EF และ CˆEF มขี นาด 55° จงหาขนาดของ GHˆB
พรอ้ มแสดงแนวคดิ ในการหาคำ�ตอบ
(3 คะแนน)
ED
C D
GE
C B
G H
AF B
แนวคดิ เขียนสัญลกั ษณแ์ ทนส่งิ ที่โจAทยก์ �ำ หนดFและส่ิงท่ที ราบว่าเทHา่ กนั ในรูป ประกอบการใหเ้ หตผุ ลไดด้ ังนี้
E D
C 55°
B
G H
AF
เน่อื งจาก AB // CD และ CˆEF = 55° (กำ�หนดให)้
จะได้ CˆEF = EˆFH = 55°
(ถา้ เสน้ ตรงสองเส้นขนานกันและมีเสน้ ตดั แล้วมุมแยง้
มขี นาดเท่ากัน)
เน่ืองจาก FGˆH = 90° (ก�ำ หนดให้ GH ⊥ EF)
ดังน้นั GHˆB = 55 + 90 = 145°
(ขนาดของมุมภายนอกของรูปสามเหลยี่ มเท่ากับผลบวกของ
ขนาดของมุมภายในทไี่ ม่ใช่มมุ ประชดิ ของมุมภายนอกนน้ั )
ความสอดคลอ้ งกบั จดุ ประสงค์ของบทเรยี น
ข้อ 2 นกั เรียนสามารถน�ำ สมบตั ิหรอื ทฤษฎบี ทเกี่ยวกับรปู สามเหลี่ยมและรูปสเ่ี หลี่ยมมาใชใ้ นการใหเ้ หตผุ ล
เกณฑก์ ารให้คะแนน คะแนนเต็ม 3 คะแนน โดยแบง่ ออกเป็นส่วน ๆ ดังน้ี
✤ ตอบถกู ตอ้ ง ได ้ 1 คะแนน
✤ แสดงแนวคดิ ถูกต้อง ได้ 2 คะแนน
สถาบันส่งเสริมการสอนวิทยาศาสตร์และเทคโนโลยี
ค่มู ือครูรายวชิ าพืน้ ฐาน | คณติ ศาสตร์ เลม่ 2 บทที่ 4 | การให้เหตุผลทางเรขาคณติ 393
11. จากรูปกำ�หนดให้ �AB ขนานกับ �CD BQˆR และ RˆSP มขี นาด 70° และ 110° ตามล�ำ ดับ จงเขยี นแสดง
การให้เหตผุ ลในแตล่ ะรายการตอ่ ไปนีใ้ ห้สมบูรณ์ เพ่อื พิสจู นว์ า่ PQRS เปน็ รปู สเ่ี หล่ียมดา้ นขนาน (10 คะแนน)
E G
CS RD
110°
AP 70° B
F
Q
H
กำ�หนดให ้ �AB ขนานกบั �CD BQˆR และ RˆSP มขี นาด 70° และ 110° ตามล�ำ ดับ
ต้องการพิสูจนว์ ่า PQRS เป็นรปู สี่เหลย่ี มดา้ นขนาน
พิสูจน์ �AB // �CD (กำ�หนดให ้ )
เนื่องจาก PQ // SR (PQ อยบู่ น �AB และ SR อยูบ่ น �CD )
จะได้ (กำ�หนดให ้ )
เน่ืองจาก BQˆR = 70° (ถ้าเสน้ ตรงสองเสน้ ขนานกนั และมเี ส้นตดั แลว้ มมุ แย้ง
จะได้ QˆRS = 70°
มขี นาดเทา่ กนั )
RˆSP = 110° (ก�ำ หนดให ้ )
เนื่องจาก (สมบัตขิ องการเทา่ กัน )
จะได ้ QˆRS + RˆSP = 70 + 110 (สมบตั ิของการเทา่ กัน )
หรอื QˆRS + RˆSP = 180° (ถา้ เสน้ ตรงเส้นหน่ึงตดั เส้นตรงคหู่ นึ่ง ทำ�ใหข้ นาดของ
�EF // �GH
ดังน้ัน
มมุ ภายในท่ีอยูบ่ นข้างเดยี วกันของเส้นตัดรวมกันเท่ากับ
180 องศา แล้วเสน้ ตรงคู่นนั้ ขนานกนั )
PS // QR (PS อย่บู น �EF และ QR อยู่บน �GH )
จะได้
ดงั นั้น PQRS เปน็ รูปสีเ่ หลีย่ มดา้ นขนาน (มดี ้านตรงข้ามขนานกันสองค ู่ )
ความสอดคลอ้ งกับจุดประสงค์ของบทเรียน
ขอ้ 2 นักเรียนสามารถน�ำ สมบัติหรอื ทฤษฎบี ทเก่ยี วกบั รูปสามเหลย่ี มและรูปสีเ่ หลี่ยมมาใชใ้ นการใหเ้ หตผุ ล
เกณฑ์การให้คะแนน คะแนนเต็ม 10 คะแนน
เติมเหตุผลในแตล่ ะช่องถูกตอ้ ง ได้ช่องละ 1 คะแนน
ตอบไมถ่ กู ต้อง หรอื ไมต่ อบ ได้ 0 คะแนน
สถาบันส่งเสริมการสอนวิทยาศาสตร์และเทคโนโลยี
394 บทท่ี 4 | การใหเ้ หตุผลทางเรขาคณติ คูม่ อื ครรู ายวชิ าพืน้ ฐาน | คณิตศาสตร์ เล่ม 2
12. จากรูป �AD เป็นเส้นแบ่งครงึ่ BˆAC จงแสดงการใหเ้ หตุผลเพอ่ื หาว่า ΔAFG เป็นรปู สามเหลยี่ มชนิดใดโดยเตมิ
เหตุผลทา้ ยข้อความที่กำ�หนดใหใ้ นแต่ละขอ้ ความให้ถูกต้อง (7 คะแนน)
C
G
DE
A
BF
พิจารณา ΔAEF และ ΔAEG
AˆFE = AˆGE = 90°
เน่อื งจาก (กำ�หนดให้ )
FˆAE = GˆAE )
(�AD เปน็ เสน้ แบง่ ครึ่ง BˆAC
และ AE = AE (AE เปน็ ดา้ นรว่ ม )
ดังน้ัน ΔAEF ≅ ΔAEG
(ม.ม.ด. )
จะได้ AF = AG (ด้านคู่ทสี่ มนัยกนั ของรปู สามเหลี่ยมท่เี ทา่ กันทุกประการ
จะยาวเทา่ กัน )
ดงั นนั้ ΔAFG เปน็ รูปสามเหลย่ี มหน้าจั่ว (มีด้านยาวเท่ากันสองดา้ น )
ความสอดคล้องกับจดุ ประสงคข์ องบทเรียน
ข้อ 2 นักเรียนสามารถน�ำ สมบตั หิ รอื ทฤษฎบี ทเกย่ี วกับรูปสามเหล่ียมและรูปสี่เหลย่ี มมาใชใ้ นการให้เหตผุ ล
เกณฑ์การให้คะแนน คะแนนเต็ม 7 คะแนน
เตมิ เหตผุ ลในแตล่ ะชอ่ งถกู ต้อง ไดช้ ่องละ 1 คะแนน
ตอบไมถ่ กู ตอ้ งหรอื ไม่ตอบ ได้ 0 คะแนน
13. จากรูป ก�ำ หนดให้ ΔABC เปน็ รปู สามเหลยี่ มหนา้ จัว่ และมี AD = BE จงใหเ้ หตุผลว่า ΔCDE เปน็ รูปสามเหล่ียม
หนา้ จ่วั C (9 คะแนน)
A DE B
สถาบันส่งเสริมการสอนวิทยาศาสตร์และเทคโนโลยี
คูม่ อื ครูรายวิชาพืน้ ฐาน | คณติ ศาสตร์ เลม่ 2 บทท่ี 4 | การให้เหตผุ ลทางเรขาคณติ 395
แนวคดิ เขยี นสญั ลักษณ์แทนส่ิงที่ทราบวา่ เทา่ กนั จากเงือ่ นไขทโ่ี จทย์กำ�หนดลงในรปู เพ่อื ความสะดวกในการให้เหตผุ ล
แนวคิด 1
C
1 D 2
A EB
พิจารณา ΔACD และ ΔBCE (ก�ำ หนดให)้
เน่ืองจาก ΔABC เป็นรปู สามเหลยี่ มหน้าจ่ัว (ด้านประกอบมุมยอดของรปู สามเหล่ียมหน้าจว่ั ยาวเท่ากนั )
จะได ้ AC = BC (มมุ ทฐี่ านของรูปสามเหล่ยี มหน้าจ่ัวมีขนาดเทา่ กนั )
และ (กำ�หนดให้)
ˆ1 = ˆ2 (ด.ม.ด.)
ดงั นนั้ (ด้านคู่ท่สี มนยั กนั ของรปู สามเหล่ียมทเ่ี ทา่ กันทุกประการ
จะได ้ AD = BE จะยาวเทา่ กนั )
ΔACD ≅ ΔBCE (มดี ้านยาวเท่ากันสองดา้ น)
ดงั น้ัน CD = CE
ΔCDE เป็นรปู สามเหลย่ี มหน้าจ่วั
แนวคดิ 2
C
1 35 64 2
A D EB
พิจารณา ΔACD และ ΔBCE (ก�ำ หนดให)้
เนอื่ งจาก ΔABC เปน็ รูปสามเหลยี่ มหนา้ จ่ัว (ด้านประกอบมมุ ยอดของรปู สามเหลยี่ มหน้าจั่วยาวเทา่ กนั )
จะได ้ (มุมทฐี่ านของรูปสามเหลย่ี มหนา้ จัว่ มีขนาดเทา่ กนั )
และ AC = BC (ก�ำ หนดให้)
(ด.ม.ด.)
ดังนั้น ˆ1 = ˆ2
สถาบันส่งเสริมการสอนวิทยาศาสตร์และเทคโนโลยี
AD = BE
ΔACD ≅ ΔBCE
396 บทท่ี 4 | การใหเ้ หตุผลทางเรขาคณติ คู่มอื ครรู ายวิชาพน้ื ฐาน | คณิตศาสตร์ เล่ม 2
จะได ้ ˆ3 = ˆ4 (มมุ คทู่ ส่ี มนยั กันของรูปสามเหล่ียมทเี่ ท่ากนั ทกุ ประการ
จะมขี นาดเท่ากัน)
(ขนาดของมมุ ตรง)
เนอ่ื งจาก ˆ3 + ˆ5 = ˆ4 + ˆ6 = 180° (สมบตั ิของการเท่ากัน)
ˆ5 = ˆ6 (มมี ุมท่ีมีขนาดเท่ากันสองมมุ )
จะได้
ดงั นั้น ΔCDE เป็นรูปสามเหลีย่ มหนา้ จัว่
ความสอดคล้องกบั จุดประสงคข์ องบทเรยี น
ข้อ 2 นกั เรียนสามารถน�ำ สมบตั หิ รอื ทฤษฎีบทเกย่ี วกบั รูปสามเหลีย่ มและรูปสเ่ี หล่ยี มมาใช้ในการใหเ้ หตผุ ล
เกณฑก์ ารให้คะแนน คะแนนเต็ม 9 คะแนน ได ้ 5 คะแนน
ใหเ้ หตุผลได้ว่า ΔACD ≅ ΔBCE แบบ ด.ม.ด. ถกู ตอ้ งชัดเจน ได ้ 2 คะแนน
สรปุ ไดว้ ่า CD = CE หรือ CˆDE = CˆED และให้เหตุผลถูกต้องชดั เจน
สรุปได้วา่ ΔCDE เป็นรูปสามเหลี่ยมหน้าจัว่ และใหเ้ หตุผลถกู ต้องชัดเจน ได้ 2 คะแนน
14. N 22 ซม. P
M
จากรูป ก�ำ หนดให้ ΔLMN เป็นรปู สามเหล่ยี มหนา้ จ่วั
L 9 ซม. O LO = 9 เซนตเิ มตร NP = 22 เซนตเิ มตร
จงหาความยาวของ PO พรอ้ มทงั้ แสดงเหตุผล
(5 คะแนน)
สถาบันส่งเสริมการสอนวิทยาศาสตร์และเทคโนโลยี
คมู่ ือครรู ายวชิ าพน้ื ฐาน | คณติ ศาสตร์ เลม่ 2 บทท่ี 4 | การให้เหตุผลทางเรขาคณติ 397
แนวคิด 1
N 1 4 22 ซม. 7 P
6M
9
2
L 5 8O
9 ซม.
พิจารณา ΔLMN ˆ1 + ˆ2 + ˆ3 = 180°
เนอื่ งจาก (ขนาดของมมุ ภายในท้ังสามมมุ ของรปู สามเหลย่ี ม
รวมกนั เท่ากบั 180 องศา)
จะได้
ดั้งนั้น ˆ1 + ˆ2 + 90 = 180 (ก�ำ หนดให ้ ˆ3 = 90 องศา)
ˆ1 + ˆ2 = 90°
(สมบตั ิของการเท่ากัน)
เนอ่ื งจาก NP // LO (ถา้ เสน้ ตรงเสน้ หนง่ึ ตดั เสน้ ตรงคหู่ นงึ่ ท�ำ ใหข้ นาดของมมุ ภายใน
ทอี่ ยบู่ นขา้ งเดยี วกนั ของเสน้ ตดั รวมกนั เทา่ กบั 180 องศา แลว้
เสน้ ตรงคูน่ นั้ ขนานกัน)
จะได้ (ขนาดของมุมภายในที่อยู่บนข้างเดียวกันของเส้นตัดที่ตัดเส้น
ˆ4 + ˆ1 + ˆ2 + ˆ5 = 180°
ดงั นั้น ˆ4 + ˆ5 = 90° ขนาน รวมกันเท่ากับ 180 องศา)
(ˆ1 + ˆ2 = 90 องศา และสมบตั ขิ องการเท่ากัน)
พจิ ารณา ΔNMP ˆ4 + ˆ6 + ˆ7 = 180°
เน่อื งจาก (ขนาดของมมุ ภายในทง้ั สามมมุ ของรปู สามเหลยี่ ม รวมกนั เทา่ กบั
180 องศา)
จะได้ ˆ4 + ˆ6 + 90 = 180 (กำ�หนดให ้ ˆ7 = 90 องศา)
ˆ4 + ˆ6 = 90°
ดงั นั้น ˆ4 + ˆ5 = ˆ4 + ˆ6 (สมบตั ิของการเทา่ กนั )
ˆ5 = ˆ6 (สมบตั ขิ องการเท่ากนั )
เนื่องจาก (สมบตั ขิ องการเทา่ กัน)
จะได้
พิจารณา ΔNMP และ ΔMLO
ˆ6 = ˆ5
เนอ่ื งจาก (จากการพิสูจน์ขา้ งตน้ )
ˆ7 = ˆ8 = 90° (ก�ำ หนดให้)
NM = ML (ก�ำ หนดให้ ΔLMN เปน็ รูปสามเหลยี่ มหนา้ จัว่ )
ดงั น้นั ΔNMP ≅ ΔMLO (ม.ม.ด.)
สถาบันส่งเสริมการสอนวิทยาศาสตร์และเทคโนโลยี
398 บทที่ 4 | การใหเ้ หตผุ ลทางเรขาคณติ คมู่ อื ครรู ายวชิ าพ้ืนฐาน | คณติ ศาสตร์ เล่ม 2
จะได ้ MP = LO = 9 (ด้านคู่ทีส่ มนยั กันของรปู สามเหล่ียมท่ีเท่ากนั ทุกประการ
และ จะยาวเท่ากัน)
ดงั น้นั NP = MO = 22 (ดา้ นคทู่ ี่สมนัยกนั ของรูปสามเหลีย่ มที่เทา่ กันทกุ ประการ
จะยาวเทา่ กนั )
PO = PM + MO = 9 + 22 = 31 เซนติเมตร
แนวคดิ 2 (ขนาดของมมุ ภายในทง้ั สามมมุ ของรปู สามเหลยี่ ม รวมกนั เทา่ กบั
จาก ΔNMP จะได ้ ˆ4 + ˆ6 + 90 = 180
180 องศา)
(ขนาดของมมุ ตรง)
ทจี่ ดุ M จะได้ ˆ9 + ˆ6 + 90 = 180 (สมบัตขิ องการเท่ากนั )
ˆ4 = ˆ9
ดงั น้นั
พิจารณา ΔNMP และ ΔMLO
NM = ML (กำ�หนดให้ ΔLMN เป็นรปู สามเหล่ยี มหน้าจว่ั )
ˆ7 = ˆ8 = 90° (ก�ำ หนดให้)
ˆ4 = ˆ9
ดังนน้ั (จากการพิสูจนข์ ้างตน้ )
ΔNMP ≅ ΔMLO (ม.ม.ด)
จะได ้ MP = LO = 9 (ดา้ นคทู่ ี่สมนัยกันของรูปสามเหลี่ยมทเ่ี ทา่ กนั ทกุ ประการ
จะยาวเทา่ กนั )
NP = MO = 22 (ด้านคู่ท่ีสมนยั กนั ของรปู สามเหล่ียมที่เทา่ กนั ทุกประการ
จะยาวเทา่ กัน)
ดงั นัน้ PO = PM + MO = 9 + 22 = 31 เซนตเิ มตร
ความสอดคลอ้ งกับจุดประสงคข์ องบทเรยี น
ขอ้ 2 นกั เรียนสามารถน�ำ สมบตั หิ รอื ทฤษฎบี ทเกย่ี วกับรูปสามเหล่ียมและรปู สเี่ หลย่ี มมาใช้ในการใหเ้ หตผุ ล
เกณฑ์การให้คะแนน คะแนนเตม็ 5 คะแนน โดยแบง่ ออกเป็นส่วน ๆ ดงั น้ี
✤ ตอบถูกต้อง ได้ 2 คะแนน
✤ ใหเ้ หตุผลได้ว่า ΔNMP ≅ ΔMLO แบบ ม.ม.ด. ถกู ตอ้ งชัดเจน ได ้ 3 คะแนน
สถาบันส่งเสริมการสอนวิทยาศาสตร์และเทคโนโลยี
คู่มือครูรายวชิ าพ้ืนฐาน | คณติ ศาสตร์ เล่ม 2 บทท่ี 5 | การแยกตัวประกอบของพหนุ ามดีกรสี อง 399
บทที่ 5 การแยกตัวประกอบของพหุนามดีกรีสอง
ในบทการแยกตัวประกอบของพหุนามดกี รสี องนี้ ประกอบด้วย
หวั ข้อย่อย ดงั ต่อไปนี้
5.1 การแยกตวั ประกอบของพหนุ ามโดยใช้ 1 ช่ัวโมง
สมบตั กิ ารแจกแจง 3 ชั่วโมง
5.2 การแยกตัวประกอบของพหุนามดีกรีสอง 3 ชว่ั โมง
ตัวแปรเดียว 2 ช่วั โมง
5.3 การแยกตัวประกอบของพหุนามดกี รีสอง
ท่เี ป็นกำ�ลังสองสมบรู ณ์
5.4 การแยกตัวประกอบของพหุนามดกี รีสอง
ทเ่ี ป็นผลตา่ งของก�ำ ลงั สอง
สาระและมาตรฐานการเรยี นรู้
สาระ จ�ำ นวนและพีชคณติ
มาตรฐาน ค 1.2 เข้าใจและวิเคราะห์แบบรปู ความสมั พนั ธ์ ฟังก์ชนั ลำ�ดับและอนุกรม และน�ำ ไปใช้
ตัวชวี้ ดั
เขา้ ใจและใชก้ ารแยกตัวประกอบของพหนุ ามดีกรีสองในการแกป้ ญั หาคณิตศาสตร์
จุดประสงคข์ องบทเรยี น
นักเรียนสามารถ
1. แยกตวั ประกอบของพหุนามโดยใชส้ มบตั ิการแจกแจง
2. แยกตัวประกอบของพหนุ ามดกี รสี องตวั แปรเดียว พหุนามดีกรีสองท่ีเปน็ กำ�ลงั สองสมบรู ณ์ และพหุนามดกี รสี อง
ที่เปน็ ผลต่างของก�ำ ลงั สอง
สถาบันส่งเสริมการสอนวิทยาศาสตร์และเทคโนโลยี