SlideShare une entreprise Scribd logo
1  sur  60
บทที่ 1
                       ลําดับอนันตและอนุกรมอนันต
                                        (20 ชั่วโมง)

      ลําดับอนันตและอนุกรมอนันตที่จะกลาวถึงในบทนี้ เปนเรื่องเกี่ยวกับลิมิตของลําดับ
ทฤษฎีบทตาง ๆ เกี่ยวกับลิมตของลําดับ การหาผลบวกของอนุกรมอนันต และการใชสญลักษณ
                          ิ                                                       ั
แทนการบวก ตลอดจนโจทยที่แสดงใหเห็นการนําความรูที่กลาวมาไปใชในการแกปญหาตาง ๆ
                                                                               

ผลการเรียนรูที่คาดหวัง
1. หาลิมิตของลําดับอนันตโดยอาศัยทฤษฎีบทเกี่ยวกับลิมิตได
2. หาผลบวกของอนุกรมอนันตได
3. นําความรูเรื่องลําดับและอนุกรมไปใชแกปญหาได

            ผลการเรียนรูที่คาดหวังดังกลาวเปนผลการเรียนรูที่สอดคลองกับมาตรฐานการเรียนรู
ชวงชั้นที่ 4 ทางดานความรู ในการจัดการเรียนรูผูสอนตองคํานึงถึงมาตรฐานการเรียนรูดาน
ทักษะ/ กระบวนการทางคณิตศาสตรดวยการสอดแทรกกิจกรรมหรือโจทยปญหาที่จะสงเสริมให
ผูเรียนเกิดทักษะ / กระบวนการทางคณิตศาสตรที่จําเปนอันไดแกความสามารถในการแกปญหา
การใหเหตุผล การสื่อสาร การสื่อความหมายทางคณิตศาสตรและการนําเสนอ การเชื่อมโยง
ความรูตาง ๆ ทางคณิตศาสตรและเชื่อมโยงคณิตศาสตรกับศาสตรอื่น และการคิดริเริ่มสรางสรรค
นอกจากนั้น กิจกรรมการเรียนรูควรสงเสริมใหผูเรียนตระหนักในคุณคาและมีเจตคติที่ดีตอวิชา
คณิตศาสตร ตลอดจนฝกใหผูเรียนทํางานอยางเปนระบบ มีระเบียบวินัย รอบคอบ มีความ
รับผิดชอบ มีวิจารณญาณและมีความเชื่อมันในตนเอง
                                            ่
            สาระการเรียนรูคณิตศาสตรเพิ่มเติมเปนสาระการเรียนรูสาหรับการศึกษาตอและอาชีพ
                                                                   ํ
ดังนั้นในการจัดการเรียนรูในสาระนี้ ผูสอนควรสงเสริมใหผูเรียนไดฝกทักษะการคิดวิเคราะห
                             
โดยคํานึงถึงความสมเหตุสมผลของขอมูล ดังนั้น ในการสอนแตละสาระผูสอนจําเปนตองศึกษา
สาระนั้น ๆ ใหเขาใจถองแทเสียกอนแลวเลือกวิธีสอนใหเหมาะสม เพื่อทําใหการจัดการเรียนรู
ไดผลดี
2

ขอเสนอแนะ
          1. รูปแบบการกําหนดลําดับทําไดหลายแบบ ผูสอนควรย้าและยกตัวอยางใหผูเรียนเห็นวา
                                                                 ํ
การกําหนดลําดับโดยการแจงพจนแลวหาพจนทวไปของลําดับนั้น อาจหาพจนทั่วไปไดตางกัน
                                                  ั่
(ดูหนังสือเรียนหนา 3 – 4 และคูมือครูสาระการเรียนรูพื้นฐาน ชันมัธยมศึกษาปที่ 5 เรื่องลําดับ
                                                              ้
และอนุกรม หนา 2)
          2. ผูสอนควรทบทวนเรื่องลําดับจํากัด ลําดับเลขคณิตและลําดับเรขาคณิต และอนุกรม
จํากัดกอนที่จะขยายความตอและกลาวถึงลําดับอนันตและอนุกรมอนันต ผูสอนควรบอกผูเรียน
ดวยวา ยังมีลําดับอื่น ๆ อีกมากมายที่ไมใชลําดับเลขคณิตหรือลําดับเรขาคณิต ผูสอนอาจใช
ประโยชนจากเว็บไซต The On-Line Encyclopedia of Integer Sequences ซึ่งเก็บรวบรวมลําดับ
ตาง ๆ ไวใหคนหาไดมากมาย ที่ http://www.research.att.com/~njas/sequences/ หรือผูสอนอาจ
ใหผูเรียนชวยกันสรางลําดับใหมเอง
          3. ในเรื่องความสัมพันธเวียนเกิด ผูสอนอาจเพิ่มเติมแบบฝกหัดสําหรับผูเรียนที่สนใจ
คณิตศาสตรเปนพิเศษ ผูสอนอาจใหผูเรียนกําหนดลําดับที่กําหนดใหตอไปนี้โดยใชความสัมพันธ
เวียนเกิด
              (1) 1, 2, 4, 8, 16, ..., 2n–1 , ...
                  เพราะวา         a1 = 1
                                   a2 = 2 = 2(1) = 2a1
                                   a3 = 4 = 2(2) = 2a2
                                   a4 = 8 = 2(4) = 2a3

                                an            = 2n–1 = 2an–1
              ดังนั้น กําหนดลําดับนี้โดยใชความสัมพันธเวียนเกิดไดเปนลําดับ an = 2an–1
              เมื่อ n ≥ 2, a1 = 1
          (2) 1, –1, 1, –1, ..., (–1)n+1, ...
              เพราะวา          a1 = 1
                                a2 = –1 = (–1)(1) = (–1)a1
                                a3 = 1 = (–1)(–1) = (–1)a2
                                a4 = –1 = (–1)(1) = (–1)a3

                                  an                           = (–1)an–1
                ดังนั้น กําหนดลําดับนี้โดยใชความสัมพันธเวียนเกิดไดเปนลําดับ an = (–1)an–1
                เมื่อ n ≥ 2, a1 = 1
3

           (3) กําหนดลําดับ 5, 9, 13, 17, ..., 4n + 1, ... โดยใชความสัมพันธเวียนเกิดไดเปน
               ลําดับ an = an–1 + 4 เมื่อ n ≥ 2 , a1 = 5
           (4) กําหนดลําดับ 1, 3, 9, 27, ..., 3n–1, ... โดยใชความสัมพันธเวียนเกิดไดเปนลําดับ
               an = 3an–1 เมื่อ n ≥ 2 , a1 = 1
           (5) กําหนดลําดับ 1, 1, 1, 1, ..., 1, ... โดยใชความสัมพันธเวียนเกิดไดเปนลําดับ
               an = an–1 เมื่อ n ≥ 2, a1 = 1
                                                       n(n + 1)
           (6) กําหนดลําดับ 1, 3, 6, 10, 15, ...,               , ... โดยใชความสัมพันธเวียนเกิด
                                                          2
                    ไดเปนลําดับ an = an–1+ n เมื่อ n ≥ 2, a1 = 1
             (7) กําหนดลําดับ 5, 10, 30, 120, ..., 5n!, ... โดยใชความสัมพันธเวียนเกิดไดเปน
                    ลําดับ an = nan–1 เมื่อ n ≥ 2, a1 = 5
           4. การทบทวนสูตรพจนที่ n ของลําดับเลขคณิต (หนา 7) และสูตรพจนที่ n ของลําดับ
เรขาคณิต (หนา 9) โดยการเขียนยอนกลับ ผูสอนอาจจะแสดงตัวอยางที่เปนตัวเลขใหผูเรียนพิจารณา
ประกอบไปดวยสัก 2 – 3 ตัวอยางกอนที่จะสรุปเปนกรณีทั่วไป และถาผูสอนพิจารณาแลววา
แนวทางของเรื่องเดียวกันทีนําเสนอไวในหนังสือเรียนสาระการเรียนรูพื้นฐาน ชันมัธยมศึกษา
                                ่                                                    ้
ปที่ 5 เขาใจงายกวา ก็อาจขามสวนนี้ไปก็ได อยางไรก็ตาม ผูสอนควรชี้ใหผูเรียนเห็นแนวทาง
ที่แตกตางของทั้งสองวิธี
           5. จากการพิจารณาลิมิตของลําดับ ทําใหแบงลําดับออกเปน 2 ประเภท คือ ลําดับ
ที่มีลิมิต เรียกวา ลําดับลูเขา และลําดับที่ไมมีลิมิต เรียกวา ลําดับลูออก สําหรับลําดับลูออก
ถาพิจารณาลําดับจากกราฟจะแบงออกเปน 3 ประเภทคือ
               (1) ลําดับลูออกซึ่งพจนที่ n มีคามากขึ้นเรื่อย ๆ เมือ n มีคามากขึ้นโดยไมมีที่สนสุด
                                                                      ่                         ิ้
                    เชน 1, 2, 4, ..., 2 n–1 , ...
               (2) ลําดับลูออกซึ่งพจนที่ n มีคาลดลงเรื่อย ๆ เมื่อ n มีคามากขึ้นโดยไมมีที่สิ้นสุด
                    เชน –1, –3, –5, ..., –(2n – 1), ...
               (3) ลําดับลูออกซึ่งมีลักษณะแตกตางจากลําดับในขอ (1) และขอ (2) ซึงเรียกวา
                                                                                          ่
                    ลําดับแกวงกวัด เชน an = (–1)n , bn = (–1)n n
           6. การเชื่อมโยงมโนทัศนเรื่องลิมิตของลําดับกับรูปภาพ ผูสอนอาจเริ่มจากการคํานวณ
                                                                           
แลวเขียนกราฟ และพิจารณาแนวโนมวา เมื่อ n มีคามากขึ้นเรื่อย ๆ กราฟของลําดับ an จะเปน
อยางไร ผูสอนอาจแนะนําการเขียนกราฟโดยใชเครื่องมือตาง ๆ เชน กระดาษกราฟ เครื่องคํานวณ
โปรแกรม Geometer’s Sketchpad หรือโปรแกรมประเภทตารางทํางาน เชน Microsoft Excel
          7. หนังสือเรียนไมไดแสดงวิธีการพิสูจนทฤษฎีบทตาง ๆ เกี่ยวกับลิมิตไว ผูสอนควรให
ผูเรียนพิจารณาคา an โดยตรง หรือทดลองเขียนกราฟของลําดับ an แลวพิจารณาแนวโนมของกราฟ
4
                                            1                      1
เชน ใหผูเรียนพิจารณาลําดับ an =                   และ an =          1
                                                                           เพื่อนําไปสูการยอมรับทฤษฎีบทที่วา
                                            n3
                                                                   n   3

       1
 lim
n →∞ n r
            = 0 เมื่อ r เปนจํานวนจริงบวกใด ๆ ผูเรียนควรอธิบายไดวา เมื่อ n มีคามากขึ้นอยาง
                              1
                                                                                                   1               1
ไมมีที่สิ้นสุด n3 และ       n3   จะมีคามากขึ้นอยางไมมีที่สิ้นสุดดวย ซึ่งจะทําให                     และ          1
                                                                                                                           มีคา
                                                                                                   n3
                                                                                                                   n   3


นอยลงและเขาใกล 0
                                                                               1
             ใหผูเรียนพิจารณาลําดับ an = n4 และ an = n เพื่อนําไปสูการยอมรับทฤษฎีบท
                                                                               4


ที่วา nlim n r หาคาไมได เมื่อ r เปนจํานวนจริงบวกใด ๆ ผูเรียนควรอธิบายไดวา เมื่อ n มี
         →∞
                                                                               
                                                 1
คามากขึ้นอยางไมมีที่สิ้นสุด n4 และ           n4   จะมีคามากขึ้นอยางไมมีที่สิ้นสุดดวย
                                                             n                            n
                                                      ⎛1⎞                          ⎛ 1⎞
               ใหผูเรียนพิจารณาลําดับ an =          ⎜ ⎟        และ an =          ⎜− ⎟       เพื่อนําไปสูการยอมรับ
                                                      ⎝ 3⎠                         ⎝ 4⎠
ทฤษฎีบทที่วา      lim r n
                  n →∞
                             = 0 เมื่อ r เปนจํานวนจริง และ                  r <1

             ใหผูเรียนพิจารณาลําดับ an = 3n และ an = (–4)n เพื่อนําไปสูการยอมรับทฤษฎี
บทที่วา nlim r หาคาไมได เมื่อ r เปนจํานวนจริง และ r > 1
           →∞
                  n



           8. ขอความวา “ nlim a n หาคาไมได” มีความหมายเชนเดียวกับขอความ “ลําดับ an
                             →∞
ไมมลิมต” หรือ “พจนที่ n ของลําดับ an ไมเขาใกลหรือเทากับจํานวนจริง L ใด ๆ เลย” ในบทนี้
      ี ิ
ไมมการใชขอความวา “ nlim a n = ∞ ” หรือ “ nlim a n = – ∞ ”
    ี                    →∞                      →∞
           9. ในหนังสือเรียนหนา 22 ผูสอนควรย้ํากับผูเรียนวา จะใชทฤษฎีบทเกี่ยวกับลิมิตได
                                                                                a    lim a n
เมื่อเงื่อนไขเบืองตนเปนจริงกอนเทานัน เชน จะสรุปวา
                ้                      ้                                    lim n = n →∞                ไดเมื่อ    lim a
                                                                           n →∞ b n  lim b                         n →∞ n
                                                                                    n →∞ n
และ     lim b
       n →∞ n
                  หาคาได และ          lim b ≠ 0
                                       n →∞ n
        ในกรณีที่ไมสามารถใชทฤษฎีบทเกี่ยวกับลิมิตของลําดับ an โดยตรงได อาจตองจัดรูปของ an
กอนการใชทฤษฎีบทเกียวกับลิมิต ดังปรากฏในหลาย ๆ ตัวอยางในหนังสือเรียน อยางไรก็ตาม
                       ่
ลําดับบางลําดับก็ยังคงใชทฤษฎีบทเกียวกับลิมิตไมไดถึงแมจะพยายามจัดรูปใหแตกตางจากเดิม
                                   ่
แลว เชน
                                        2
                                      2n − 3n
           พิจารณาลําดับ      an =
                                       4n − 5
           เนื่องจาก              2
                        lim (2n − 3n)
                       n →∞
                                            และ       lim (4n − 5)
                                                     n →∞
                                                                           หาคาไมไดทั้งคู ฉะนั้น หากตองการ
                          2                                                                          2
                        2n − 3n                                                              lim (2n − 3n)
หา nlim a n = nlim
    →∞         →∞
                                      จึงใชทฤษฎีบทเกี่ยวกับลิมิตที่วา             lim a =
                                                                                   n →∞ n
                                                                                            n →∞                           ไมได
                         4n − 5                                                                lim (4n − 5)
                                                                                              n →∞
           การจัดรูป an กอนการพิจารณาลิมิตอาจทําไดหลาย ๆ แบบ บางคนอาจทําดังนี้
5

                                             2⎛
                                            3⎞                                           3
           2
         2n − 3n
                                        ⎜2 − ⎟
                                         n                                          2−
                           =            ⎝ n⎠                       =                n
          4n − 5                      2⎛4   5 ⎞                                  4
                                                                                  −
                                                                                    5
                                     n ⎜ −    ⎟
                                       ⎝ n n2 ⎠                                  n n2

        กรณีนก็ยงคงใชทฤษฎีบทเกียวกับลิมิตไมได เพราะเปนกรณียกเวน เนื่องจาก
             ้ี ั               ่
     ⎛4 5      ⎞
        −
n →∞ ⎜ n n 2
 lim           ⎟     =0
     ⎝         ⎠
                                  2
                                2n − 3n                      n ( 2n − 3)                     2n − 3
        บางคนอาจทําดังนี้                            =                          =
                                 4n − 5                       ⎛      5⎞
                                                                                             4−
                                                                                                 5
                                                             n⎜4 −      ⎟
                                                              ⎝      n⎠                          n

       การจัดรูป an เชนนี้กยังคงใชทฤษฎีบทเกี่ยวกับลิมิตไมไดเชนเดียวกัน เพราะ
                            ็
 lim (2n − 3) หาคาไมได
n →∞
          จะเห็นไดวาการจัดรูป an ทั้งสองแบบไมสามารถชวยสรุปไดวา a n เปนลําดับลูเขาหรือลู
ออกโดยใชทฤษฎีบทเกียวกับลิมตได จึงตองใชวิธีอื่นพิจารณา เชน การพิจารณาคาของ an
                        ่          ิ
โดยตรง หรือจากกราฟของลําดับ an เปนตน
          10. จากบทนิยามของอนุกรมจะเห็นวา อนุกรมไดจากการบวกพจนทุกพจนของลําดับ
และในการศึกษาเรื่องลิมิตของอนุกรมไดแบงอนุกรมออกเปน 2 ประเภท เชนเดียวกับลําดับ คือ
อนุกรมลูเขาและอนุกรมลูออก จากตัวอยางของอนุกรมลูเขาจะเห็นวา อนุกรมลูเขามักจะไดจาก
ลําดับลูเขา บางคนอาจจะเขาใจอยางไมถูกตองวา ลําดับลูเขาทุกลําดับเมื่อนํามาเขียนเปนอนุกรม
จะไดอนุกรมลูเขาเสมอ ซึ่งเปนขอที่ควรระวังอยางยิ่งดังตัวอยางตอไปนี้
                (1) 1, 1, 1, ..., 1, ...                     เปนลําดับลูเขาที่มีลิมิตเปน 1
                    1 + 1 + 1 + ... + 1 + ...                เปนอนุกรมลูออก
                                     1
               (2) 1, 1 , 1 , ...,           , ...                     เปนลําดับลูเขาที่มีลิมิตเปน 0
                        2 4    2n −1
                        1 1          1
                     1 + + + ... +
                                     n −1
                                          + ...                        เปนอนุกรมลูเขา และผลบวกของ
                        2 4        2
                                                                     อนุกรมนี้มีคาเปน 2
                                                                                 
                   1 1    1
               (3)
                1, , ,..., ,...                                        เปนลําดับลูเขาที่มีลิมิตเปน 0
                   2 3    n
                    1 1         1
                1 + + + ... + + ...                                    เปนอนุกรมลูออก
                                                                                   
                    2 3         n
        การแสดงวาอนุกรม 1 + 1 + 1 + ... + 1 + ...           เปนอนุกรมลูออกนัน จะตองพิสูจนไดวา
                                                                               ้
                              2 3          n
ลําดับผลบวกยอยไมมีลิมิต แตวิธีการพิสูจนคอนขางยุงยากในทีนี้จะแสดงคาของพจนแรก ๆ บาง
                                                              ่
พจนของลําดับผลบวกยอยเพื่อใหเห็นวา เมื่อมีจํานวนพจนมากเขาผลบวกยอยจะมากขึ้นไดเรื่อย ๆ
ดังนี้
6

                              S1     =        1
                                          1
                              S2     =        1+
                                          2
                                          1   1
                              S3   =   1+   +
                                          2   3
                                          1   1   1
                              S4   =   1+   +   +
                                          2   3   4
                                 1 1 1      1 1 1
              แต             1+ + +   > 1+ + +
                                 2 3 4      2 4 4
                                              > 2
              ดังนั้น         S4 > 2
                                                 1 1 1 1 1 1 1
                              S8     =        1+    + + + + + +
                                                 2 3 4 5 6 7 8
                                 1 ⎛1 1⎞ ⎛1 1 1 1⎞
              แต             1+ + ⎜ + ⎟ + ⎜ + + + ⎟
                                 2 ⎝3 4⎠ ⎝5 6 7 8⎠

                              > 1+ 1 + ⎛ 1 + 1 ⎞ + ⎛ 1 + 1 + 1 + 1 ⎞
                                       ⎜       ⎟ ⎜                 ⎟
                                     2 ⎝ 4 4⎠ ⎝8 8 8 8⎠

                              > 21
                                   2
              ดังนั้น         S8 > 2 1
                                       2
                                                 1 ⎛1 1⎞ ⎛1 1 1 1⎞
                              S16 =         1+ + ⎜ + ⎟ + ⎜ + + + ⎟
                                                 2 ⎝3 4⎠ ⎝5 6 7 8⎠
                                              ⎛1 1 1 1 ⎞ ⎛ 1 1 1 1 ⎞
                                            +⎜ + + + ⎟ + ⎜ + + + ⎟
                                              ⎝ 9 10 11 12 ⎠ ⎝ 13 14 15 16 ⎠
                                                 1 ⎛1 1⎞ ⎛1 1 1 1⎞
                              S16 >         1+ + ⎜ + ⎟ + ⎜ + + + ⎟
                                                 2 ⎝ 4 4⎠ ⎝8 8 8 8⎠
                                              ⎛1 1 1 1 1 1 1 1⎞
                                            +⎜ + + + + + + + ⎟
                                              ⎝ 16 16 16 16 16 16 16 16 ⎠
                              S16    >        3

       จะพบวา          S4    (ผลบวก 4 พจนแรก) มากกวา 2
                                                               1
                        S8    (ผลบวก 8 พจนแรก) มากกวา    2
                                                               2
                        S16   (ผลบวก 16 พจนแรก) มากกวา 3
                                                               1
                        S32   (ผลบวก 32 พจนแรก) มากกวา   3
                                                               2
                      S64 (ผลบวก 64 พจนแรก) มากกวา 4
       และผลบวกยอยจะมีคามากขึ้นเรื่อย ๆ ไปไมมีที่สิ้นสุด
       11. จากการศึกษาเรื่องอนุกรมเลขคณิต จะเห็นวาอนุกรมอนันตที่เปนอนุกรมเลขคณิต
สวนมากเปนอนุกรมลูออก จะทําใหบางคนคิดวาอนุกรมอนันตที่เปนอนุกรมเลขคณิตทุกอนุกรม
7

เปนอนุกรมลูออก แตความจริงแลวมีอนุกรมอนันตที่เปนอนุกรมเลขคณิตและเปนอนุกรมลูเขา คือ
             
อนุกรม 0 + 0 + 0 + ... + 0 + ... ซึ่งเปนอนุกรมเลขคณิตที่มี a1 = 0 และ d = 0 และมีผลบวก
เปน 0
         12. ผูสอนควรย้ํากับผูเรียนวาการพิจารณาอนุกรมวาเปนอนุกรมลูเขาหรือลูออกตอง
พิจารณาจากลําดับของผลบวกยอยของอนุกรมเปนหลัก เชน
             พิจารณาอนุกรม 1 – 1 + 1 – 1 + ... + (–1)n–1 + ... จะเห็นวาลําดับของผลบวกยอย
ของอนุกรมนีคือ 1, 0, 1, 0, 1, ... ซึ่งเปนลําดับลูออก
               ้
             ดังนั้น อนุกรม 1 – 1 + 1 – 1 + ... + (–1)n–1 + ... จึงเปนอนุกรมลูออก
             ผูสอนควรเสนอแนะเพิ่มเติมวา อาจมีบางคนเขียนจัดรูปอนุกรมขางตนใหมดังนี้
             1 – 1 + 1 – 1 + ... + (–1)n–1 + ... = (1 – 1) + (1 – 1) + (1 – 1) + ...
ซึ่งจะไดอนุกรม 0 + 0 + 0 + 0 + ... + 0 + ... เปนอนุกรมลูเขา ที่มีผลบวกเปน 0
             หรือบางคนอาจเขียนจัดรูปอนุกรมขางตนใหมดังนี้
             1 – 1 + 1 – 1 + ... + (–1)n–1 + ... = 1 + (–1 + 1) + (–1 + 1) + (–1 + 1) + ...
ซึ่งจะไดอนุกรม 1 + 0 + 0 + 0 + 0 + ... เปนอนุกรมลูเขา ที่มีผลบวกเปน 1
             ผูสอนควรชี้แนะใหผเู รียนเขาใจใหไดวาการเขียนจัดรูปอนุกรมขางตนทั้งสองแบบ
แลวสรุปวา อนุกรม 1 – 1 + 1 – 1 + ... + (–1)n–1 + ... เปนอนุกรมลูเขานั้นไมถูกตอง
         13. ในบทเรียนนี้มุงใหพิจารณาอนุกรมอนันตเฉพาะอนุกรมเรขาคณิตหรืออนุกรมที่
อาจจะหาพจนที่ n ของลําดับผลบวกยอยไดไมยากนัก กลาวคือ ถาเปนอนุกรมเรขาคณิตก็
                                                                                     a1
พิจารณาอัตราสวนรวม r และถา         r <1    ก็สามารถหาผลบวกจากสูตร S =                   สวนอนุกรม
                                                                                    1− r
ที่ไมใชอนุกรมเรขาคณิตนัน ใหหาผลบวกโดยการหาลําดับของผลบวกยอยกอน นั่นคือ จะตอง
                            ้
หาพจนที่ n ของลําดับผลบวกยอยนั้น แลวจึงหาลิมิตของลําดับผลบวกยอย
          14. ในบทเรียนนี้ไดนําเสนออนุกรมประเภทหนึ่งซึ่งมีความสําคัญและนาสนใจเรียกวา
อนุกรมเทเลสโคป (telescoping series)
          อนุกรมเทเลสโคป คือ อนุกรม a1 + a2 + a3 + ... + an + ... ที่สามารถเขียนอยูในรูป
          a1 + a2 + a3 + ... + an + ... = (b1 – b2) + (b2 – b3) + (b3 – b4) + ... + (bn – bn+1) + ...
เมื่อ a1 = b1 – b2
          a2 = b2 – b3
          a3 = b3 – b4

        an = bn – bn+1
ดังนั้น a1 + a2 + a3 ... + an = b1 – bn+1
8


       ผูสอนควรเนนลักษณะพิเศษของอนุกรมประเภทนี้ใหผเู รียนทราบ ตัวอยางของอนุกรม
เทเลสโคปในหนังสือเรียน ดังเชน
         1    1     1               1                    ⎛ 1⎞ ⎛1 1⎞ ⎛1 1⎞                   ⎛1      1 ⎞
            +     +      + ... +                     =   ⎜ 1 − ⎟ + ⎜ − ⎟ + ⎜ − ⎟ + ... + ⎜ −          ⎟
        1⋅ 2 2 ⋅ 3 3 ⋅ 4         n(n + 1)                ⎝ 2⎠ ⎝ 2 3⎠ ⎝3 4⎠                  ⎝ n n +1⎠
                                                                1
                                                     =   1−
                                                              n +1
          3    5      7              2n + 1               ⎛1 1 ⎞ ⎛ 1 1 ⎞          ⎛ 1        1 ⎞
             +     +       + ... + 2                 =    ⎜   − ⎟ + ⎜ − ⎟ + ... + ⎜ 2 −
                                                                                  ⎜n
                                                                                                  ⎟
        1 ⋅ 4 4 ⋅ 9 9 ⋅ 16        n ( n + 1)                                            ( n + 1) ⎟
                                             2                                                  2
                                                          ⎝1 4 ⎠ ⎝ 4 9 ⎠          ⎝               ⎠
                                                                  1
                                                     =   1−
                                                              ( n + 1)
                                                                       2



         15. ผูสอนอาจจะแนะนําสัญลักษณ ∑ ในหัวขอเรื่องสัญลักษณแทนการบวก ไปพรอม
กับหัวขอเรื่องผลบวกของอนุกรมอนันตเลยก็ได หากพิจารณาแลวเห็นวาสอดคลองกับแนว
ทางการจัดการเรียนการสอนที่ปฏิบัติอยู
         16. ในหนังสือเรียนหัวขอ 1.2.2 ไดกลาวถึงสมบัติของ ∑ ที่ควรทราบไว สมบัติ
เหลานั้นแสดงใหเห็นจริงไดโดยงาย ผูสอนควรเชิญชวนใหผูเรียนทดลองพิสูจนสมบัติตาง ๆ ดวย
ตนเอง ดังนี้
                  n
       (1)       ∑c               =         nc                             เมื่อ c เปนคาคงตัว
                 i =1
                   n
                 ∑c               =         c + c + c + ... + c
                 i =1
                                                         n พจน
                                  =         nc
                  n                              n
       (2)       ∑ cai            =         c∑ a i                         เมื่อ c เปนคาคงตัว
                 i=1                         i =1
                  n
                 ∑ cai            =         ca1 + ca2 + ca3 + ... + can
                 i=1
                                  =         c(a1 + a2 + a3 + ... + an)
                                                 n
                                  =         c∑ a i
                                             i =1
                  n                          n                n
       (3)       ∑ (ai + bi )     =         ∑ a i + ∑ bi
                 i =1                       i =1             i =1
                   n
                 ∑ (ai + bi )     =         (a1 + b1) + (a2 + b2) + (a3 + b3) + ... + (an + bn)
                 i =1
                                  =         (a1 + a2 + a3 + ... + an) + (b1 + b2 + b3 + ... + bn)
                                             n                n
                                  =         ∑ a i + ∑ bi
                                            i =1             i =1
9
                                                          n                               n        n
       ในทํานองเดียวกันจะแสดงไดวา ∑ (ai − bi ) = ∑ ai − ∑ bi
                                                         i =1                            i =1     i =1
                                           n
       17. ในการหาผลบวก ∑ i นอกจากวิธีที่แสดงไวในหนังสือเรียนแลว ยังแสดงไดโดยวิธี
                                         i =1
                                     n                        n
เดียวกันกับที่ใชหาสูตรของ ∑ i2 หรือ ∑ i3 ดังนี้
                                    i =1                  i =1
                            2                       2
            เนื่องจาก n – (n – 1)                                             =       2n – 1                          -----(1)
                      (n – 1)2 – (n – 2)2                                     =       2(n – 1) – 1                    -----(2)
                      (n – 2)2 – (n – 3)2                                     =       2(n – 2) – 1                    -----(3)

                                               32 – 22                        =       2(3) – 1                        -----(n–2)
                                               22 – 12                        =       2(2) – 1                        -----(n–1)
                                               12 – 02                        =       2(1) – 1                        -----(n)
                                                                                           n      n
             (1) + (2) + (3) + ... + (n) จะได n2 =                                   2∑ i − ∑1
                                                                                          i=1     i=1
                                                                                            n
                                                                              =          2∑ i − n
                                                                                           i=1
                                                                   n                     n2 + n              n(n + 1)
             ดังนั้น                                              ∑i =                                   =
                                                                  i =1                     2                    2
                                                              n           n          n
             หลังจากศึกษาที่มาของสูตร ∑ i , ∑ i , ∑ i แลว ผูสอนอาจถามผูเรียนตอวา
                                                                                2          3

                                                          i =1           i =1       i =1
             n              n
การหาสูตร ∑ i หรือ ∑ i จะดําเนินการตามวิธีการเดิมไดหรือไม ผูสอนอาจแนะนําให
                   4                 5

            i =1           i =1
ผูเรียนเริ่มตนจาก n – (n – 1)5 และ n6 – (n – 1)6 ตามลําดับ
                       5

            18. แบบฝกหัด 1.2 ข ขอ 7 และขอ 9 อาจจะยากเกินไปหากผูเรียนไมสามารถจัดรูปใหม
ได ดังนัน ผูสอนควรใหคาแนะนําเบื้องตนในแตละขอดังนี้
            ้               ํ
                                1                                                        1   1
           7(1)                                                           =                −
                           n ( n + 1)                                                    n n +1
                                           1                                             1⎛ 1         1 ⎞
           7(2)                                                           =                ⎜       −       ⎟
                           ( 2n − 1)( 2n + 1)                                            2 ⎝ 2n − 1 2n + 1 ⎠
                                    1                                                    1⎛      1               1         ⎞
           7(3)                                                           =               ⎜ n ( n + 1) − ( n + 1)( n + 2 ) ⎟
                                                                                          ⎜                                ⎟
                           n ( n + 1)( n + 2 )                                           2⎝                                ⎠
                                1                                                        1⎛1    1 ⎞
           7(4)                                                           =               ⎜ −     ⎟
                           n ( n + 2)                                                    2⎝ n n +2⎠
                                    2n + 1                                               1         1
           9(1)                                                           =                  −
                           n ( n + 1)                                                          ( n + 1)
                                                2                                          2            2
                                2
                                                                                         n
10

กิจกรรมแสนอแนะ
ลิมิตของลําดับ
กิจกรรมที่ 1
      ผูสอนและผูเรียนชวยกันเขียนกราฟของลําดับ an ตอไปนี้บนกระดานดํา หรือใชโปรแกรม
ประเภทตารางทํางาน เชน Microsoft Excel
                       1
         (1) an =
                      2n
         (2) an = 2
                           (−1)n
         (3) an =     1+
                             n
            (4) an = 2n – 1
            (5) an = (–1)n+1
            จากนั้นชวยกันพิจารณากราฟของลําดับ an เมื่อ n มีคามากขึ้นโดยไมมีที่สิ้นสุด คาของ
พจนที่ n ของลําดับ จะมีคาเขาใกลจํานวนจริงใดหรือไม ซึ่งผูเรียนควรบอกไดวา
            สําหรับ ลําดับในขอ (1) คาของพจนที่ n จะเขาใกล 0
                    ลําดับในขอ (2) คาของพจนที่ n จะเปน 2 เสมอ
                    ลําดับในขอ (3) คาของพจนที่ n จะเขาใกล 1
                    ลําดับในขอ (4) คาของพจนที่ n จะมากขึนเรื่อย ๆ
                                                                ้
                    ลําดับในขอ (5) คาของพจนที่ n จะเปน 1 เมื่อ n เปนจํานวนคี่ และ
                                                         เปน –1 เมื่อ n เปนจํานวนคู
            ผูสอนเสนอแนะผูเรียนวาลําดับในขอ (1), (2) และ (3) คาของพจนที่ n จะเขาใกลหรือ
เทากับจํานวนจริงเพียงจํานวนเดียวเทานั้น ในกรณีที่พจนที่ n ของลําดับมีคาเขาใกลหรือเทากับ
จํานวนจริง L เพียงจํานวนเดียวเทานั้น เมื่อ n มีคามากขึ้นโดยไมมีที่สนสุด จะเรียก L วาเปนลิมิต
                                                                              ิ้
ของลําดับนั้น หรือกลาววาลําดับนั้นมีลิมิตเปน L สวนลําดับที่ไมมีสมบัติเชนนี้จะเปนลําดับที่ไมมี
ลิมิต ผูสอนใหผูเรียนบอกวาลําดับขางตนลําดับใดบางมีลิมิตและลิมตเปนเทาใด ลําดับใดไมมีลิมต
                                                                           ิ                           ิ
ซึ่งผูเรียนควรบอกไดวา ลําดับในขอ (1) มีลิมิตเปน 0 ลําดับในขอ (2) มีลิมิตเปน 2 และลําดับใน
ขอ (3) มีลิมิตเปน 1
            ผูสอนทบทวนผูเรียนเกี่ยวกับลําดับที่มีลิมิตเรียกวา ลําดับลูเขา สวนลําดับที่ไมมีลิมิต
เรียกวาลําดับลูออก แลวผูสอนใหผูเรียนบอกวาลําดับทั้งหาลําดับขางตน ลําดับใดเปนลําดับลูเขา
และลําดับใดเปนลําดับลูออก ซึ่งผูเรียนควรบอกไดวา ลําดับในขอ (1), (2) และ (3) เปนลําดับลู
เขา ลําดับในขอ (4) และ (5) เปนลําดับลูออก
11

กิจกรรมที่ 2
        ผูสอนอาจใชการพับกระดาษแสดงความหมายของลิมิตของลําดับบางลําดับไดดังตอไปนี้
                        1       1       1       1        1
เชน พิจารณาลําดับ 1,       ,       ,       ,        ,        ,…
                        2       4       8       16       32


                                                                         1

                                                                          1
                                                                          2


                                                                          1
                                                                          4


                                                                          1
                                                                          8


                                                                           1
                                                                          16


                                                                           1
                                                                          32


        ผูสอนอธิบายวาถาพับกระดาษตอไปอีก จะไดความยาวของกระดาษนอยลงเรื่อย ๆ จน
เกือบเปน 0 แสดงวา ถา n มีคามากขึ้นโดยไมมีที่สิ้นสุด พจนที่ n ของลําดับจะเขาใกล 0 และ
กลาวไดวา ลิมิตของลําดับขางตนเทากับ 0
         


อนุกรมอนันต
กิจกรรมที่ 3
        ผูสอนอาจประยุกตใชกจกรรมตอไปนี้นําเขาเรื่องอนุกรมอนันตได ใหผูเรียนปฏิบติ
                             ิ                                                        ั
ตามลําดับขั้นและตอบคําถามตอไปนี้
        ขั้นที่ 1 ตัดกระดาษขนาด A4 เปนรูปสี่เหลี่ยมผืนผาสามรูปที่เทากัน ดังรูป
12

        ขั้นที่ 2 แยกสวนที่หนึ่งไวกองหนึ่ง สวนที่สองไวอีกกองหนึ่ง เก็บสวนที่สามไวในมือ
        ขั้นที่ 3 ทําซ้ําขั้นที่ 1 และ 2 กับกระดาษสวนที่สามที่อยูในมือไปเรื่อย ๆ

         1. สมมติวากระดาษ A4 มีพื้นที่ 1 ตารางหนวย และสมมติวาสามารถตัดกระดาษซ้ํา
ตอไปไดอีกอยางตอเนื่องไมสิ้นสุด จะมีกระดาษในกองที่หนึ่งเทาไร กองที่สองเทาไร และมี
เหลืออยูในมือเทาไร ใหเขียนผลบวกของเศษสวนทีใชแทนพื้นที่ของกระดาษที่มีอยูในแตละกอง
                                                ่
         ผูเรียนควรตอบไดวา จะมีกระดาษในกองที่หนึ่งและกองที่สองเทากันคือเทากับ
1 1 1 1
 + + + + ...           ตารางหนวย และกระดาษที่อยูในมือจะชิ้นเล็กลงเรื่อย ๆ จนไมสามารถตัด
3 32 33 34
ไดจริง ๆ
          2. สมมติวาสามารถตัดกระดาษซ้ําตอไปไดอีกอยางตอเนืองอยางไมสิ้นสุด เศษสวนในขอ 1
                                                                 ่
จะมีอยูอยางจํากัดหรือนับไมถวน และผลบวกของเศษสวนเหลานันหาคาไดหรือไม
                                                                   ้
          ผูเรียนควรตอบไดวา เศษสวนในขอ 1 มีอยูอยางไมจํากัด แตผลบวกของเศษสวนเหลานั้น
ยังไมแนใจวาจะหาไดหรือไม
          3. อนุกรมอนันต คือ ผลบวกของจํานวนหลาย ๆ จํานวน นับไมถวน เชน 1 + 2 + 3 + 4
+ 5 + ... + n + ... เปนอนุกรมอนันต อนุกรมนี้สามารถหาผลบวกเปนจํานวน ๆ หนึงไดหรือไม
                                                                                  ่
          ผูเรียนควรตอบไดวา ไมสามารถหาผลบวกดังกลาวได
                             
          4. ถาอนุกรมอนันตไมสามารถหาผลบวกเปนจํานวน ๆ หนึ่งได เรียกอนุกรมนั้นวา
                                                               1 1 1 1
อนุกรมลูออก เชน อนุกรมในขอ 3 เปนอนุกรมลูออก อนุกรม         + + + + ...            ลูออก
                                                               2 2 2 23 2 4
หรือไม ใหสรางแบบจําลองการตัดกระดาษคลาย ๆ กับที่ทํามาแลว
                1 1 1 1
        อนุกรม    + + + + ... ยังไมแนใจวาจะหาผลบวกไดหรือไม แบบจําลองการ
                2 2 2 23 2 4
ตัดกระดาษไปเรื่อย ๆ ซึ่งแทนอนุกรม 1 + 12 + 13 + 14 + ... ในขอ 4 เปนดังนี้
                                  2 2 2 2



                                            1
                                            23          1
                                                        24
                                1
                                2
                                                   1
                                                   22
13

กิจกรรมที่ 4
                        n
       การหาสูตร ∑ i นอกจากจะใชวิธีทางพีชคณิตดังที่ปรากฏในหนังสือเรียนแลว ผูสอน
                       i =1
อาจเพิ่มความนาสนใจใหผูเรียนโดยใชพนที่สรุปการหาผลบวกของ i ไดอีกวิธหนึงดังนี้
                                         ื้                              ี ่
        กําหนดใหรูปสี่เหลี่ยมจัตุรัสเล็ก ๆ 1 รูป มีพื้นที่ 1 ตารางหนวย




                                          รูปที่ 1

       จะเห็นวารูปที่ 1 มีพื้นที่เทากับ 1 + 2 + 3 + 4 ตารางหนวย
       ถานํารูปที่ 1 จํานวนสองรูปมาประกอบกัน จะไดรูปสี่เหลี่ยมผืนผาหนึ่งรูป ดังนี้



                                                                       4
        4
                   4                                                                  5

       รูปสี่เหลี่ยมผืนผาที่ไดมีพื้นที่เปนสองเทาของรูปที่ 1 และมีพื้นที่เทากับ 4 × 5 ตารางหนวย
       ดังนัน จึงได 4 × 5 = 2(1 + 2 + 3 + 4)
             ้
                              4×5
                                    = 1+2+3+4
                               2
        ในทํานองเดียวกัน เมื่อ n เปนจํานวนเต็มบวก และตองการหาคาของ 1 + 2 + 3 + ... + n
ก็พิจารณาจากพื้นที่ได




 n                                                                                                     n



               n                                                                  n+1
14

       จะเห็นวารูปซาย มีพื้นที่เทากับ 1 + 2 + 3 + 4 + ... + n ตารางหนวย
       ถานํารูปซายจํานวนสองรูปมาประกอบกัน จะไดรูปสี่เหลี่ยมผืนผาหนึ่งรูปทีมความยาว
                                                                                     ่ ี
n + 1 หนวย และความกวาง n หนวย
       รูปสี่เหลี่ยมผืนผามีพื้นที่เปนสองเทาของรูปซาย และมีพื้นที่เทากับ n(n + 1) ตารางหนวย
       ดังนัน จึงได n(n + 1) = 2(1 + 2 + 3 + 4 + ... + n)
             ้
                                                    n
                                              =   2∑ i
                                                   i=1
                                        n         n(n + 1)
                                       ∑i =          2
                                       i =1



ตัวอยางแบบทดสอบประจําบท
1. ลําดับตอไปนี้เปนลําดับลูเขาหรือลูออก
                           2n                                                  1 − n2
    (1) an =                                      (2)         an =
                         5n − 3                                               2 + 3n 2
                                                                                         n
                         n2 − n + 7                                               ⎛9⎞
    (3) an =                                      (4)         an =            1+ ⎜ ⎟
                          2n 3 + n 2                                              ⎝ 10 ⎠
                                   n
                           ⎛ 1⎞
    (5) an =             2−⎜− ⎟                   (6)         an = 1 + (–1)n
                           ⎝ 2⎠
2. จงตัดสินวาลําดับตอไปนี้เปนลําดับลูเขาหรือลูออก โดยพิจารณาคาของพจนตาง ๆ ในลําดับ
   โดยตรง หรือใชเครื่องคํานวณชวยเขียนกราฟของลําดับ หรือใชทฤษฎีบทเกี่ยวกับลิมต     ิ
                     n−2                                                              1
    (1) an =                                      (2)         an =        (−1) n +1
                     n + 13                                                           n
3. เขียน 0.249 ใหอยูในรูปเศษสวน
4. จงหาคา
           ∞                                                  ∞
    (1) ∑ 2                                       (2)     ∑ 4k
                                                                      1
          3
          n =1
                 n
                                                          k =1
                                                                      2
                                                                          −1
           ∞ 2n + 7 n                                      ∞
                                                                  ⎛       6           6      ⎞
    (3)    ∑             n
                                                  (4)     ∑ ⎜ 4k − 1 − 4k + 3 ⎟
          n =0       9                                      ⎝
                                                          k =1                ⎠
              1    1     1               1
5. อนุกรม        +     +      + ... +          + ...              เปนอนุกรมลูเขาหรือลูออก
             1⋅ 5 2 ⋅ 6 3 ⋅ 7         n(n + 4)
6. การเลนบันจีจัมป (bungee jump) เปนกิจกรรมทาทายที่ผูเลนกระโดดลงมาจากที่สงโดยมีปลาย
                                                                                       ู
   เชือกดานหนึ่งผูกติดลําตัวหรือหัวเขาของผูเลน ปลายเชือกอีกดานหนึ่งผูกติดไวกบฐานกระโดด
                                                                                     ั
   ชายคนหนึงใชเชือกยาว 250 ฟุต กระโดดบันจีจัมปจากฐานกระโดด และพบวาหลังจากใน
              ่
   แตละครั้งที่เขาดิ่งลงถึงตําแหนงต่ําสุด เชือกที่มีความยืดหยุนสูงจะดึงตัวเขาใหลอยขึ้นเปน
   ระยะทาง 55% ของระยะทางที่เขาดิ่งลงถึงตําแหนงต่ําสุด จงหาระยะทางที่ชายคนนี้เคลื่อนที่
   ลอยขึ้นและดิ่งลงทั้งหมด
15

เฉลยตัวอยางแบบทดสอบประจําบท
                 2n                                     2n                               2
1. (1)    lim
         n →∞ 5n − 3
                             =            lim
                                       n →∞ ⎛
                                                                       =       lim
                                                                              n →∞           3
                                                         3⎞
                                                    n⎜5 − ⎟                          5−
                                                     ⎝   n⎠                                  n
                                                          ⎛    3⎞
         เนื่องจาก    lim 2
                      n →∞
                                 = 2 และ              lim ⎜ 5 − ⎟
                                                     n →∞ ⎝
                                                                            = 5
                                                               n⎠
                                      2                                    lim 2                     2
         จะได               lim
                          n →∞            3
                                                     =                 n →∞                  =
                                    5−                               ⎛   3⎞                          5
                                                                  lim 5 − ⎟
                                          n                       n →∞ ⎜
                                                                       ⎝ n⎠
                                    2n                                               2n                  2
         ดังนั้น ลําดับ   an =                  เปนลําดับลูเขา และ          lim
                                                                               n →∞ 5n − 3
                                                                                                 =
                                   5n − 3                                                                5
                                           ⎛ 1      ⎞               1
                                       n 2 ⎜ 2 − 1⎟                    −1
                1− n  2
                                           ⎝n       ⎠ = lim n 2
   (2)     lim
          n →∞ 2 + 3n 2
                          = nlim →∞ 2 ⎛ 2                     n →∞ 2
                                                    ⎞                  +3
                                      n ⎜ 2 + 3⎟
                                           ⎝n       ⎠              n2

         เนื่องจาก nlim ⎛ 12 − 1⎞ = –1 และ nlim ⎛ 22 + 3 ⎞ = 3
                       →∞ ⎜ n       ⎟                    →∞ ⎜ n       ⎟
                           ⎝        ⎠                          ⎝      ⎠
                             1                        ⎛ 1      ⎞
                               −1               lim         − 1⎟
                                               n →∞ ⎜ n 2
         จะได nlim 2 →∞
                            n2         =              ⎝        ⎠    = −1
                               +3                     ⎛ 2      ⎞          3
                                                lim        + 3⎟
                           n2                  n →∞ ⎜ n 2
                                                      ⎝        ⎠
                               1 − n2
                                           เปนลําดับลูเขา และ nlim 1 − n 2
                                                                            2
                                                                                                                 1
         ดังนั้น ลําดับ a n =                                      →∞ 2 + 3n
                                                                                                     =       −
                               2 + 3n 2                                                                          3
                                           ⎛1 1       7 ⎞             1 1     7
                                        n3 ⎜ − 2 + 3 ⎟                  − 2+ 3
                n −n+7
                 2
                                             n n     n ⎠
   (3)     lim
          n →∞ 2n 2 + n 2
                              = nlim ⎝
                                    →∞
                                                            = nlim n n 1 n
                                                                 →∞
                                              3⎛   1⎞
                                            n ⎜2+ ⎟                      2+
                                               ⎝   n⎠                       n

         เนื่องจาก nlim ⎛ 1 − 13 + 73 ⎞ = 0 และ nlim ⎛ 2 + 1 ⎞ = 2
                       →∞ ⎜ n n          ⎟                →∞ ⎜    ⎟
                           ⎝          n ⎠                    ⎝   n⎠
                           1 1       7
                             − 2+ 3
         จะได nlim n n 1 n = 0 = 0
                      →∞
                              2+                 2
                                  n
         ดังนั้น ลําดับ a n = 2 2 เปนลําดับลูเขา และ nlim n − n + 27 = 0
                              n2 − n + 7                           2


                               2n + n                          →∞ 2n 3 + n
                                                                   n
                                                          ⎛ 9⎞
   (4) เนื่องจาก       lim 1
                      n →∞
                                 = 1 และ              lim
                                                     n →∞ ⎜ 10 ⎟
                                                                       =0
                                                          ⎝ ⎠
                           ⎛ ⎛ 9 ⎞n ⎞                                 ⎛9⎞
                                                                                     n

         จะได         lim ⎜ 1 + ⎜ ⎟ ⎟
                      n →∞ ⎜ ⎝ 10 ⎠ ⎟
                                                    =     lim 1 + lim ⎜ ⎟
                                                         n →∞    n →∞ ⎝ 10 ⎠
                           ⎝         ⎠
                                                    = 1+0
                                      ⎛9⎞
                                                n
                                                                                        ⎛ ⎛ 9 ⎞n ⎞
         ดังนั้น ลําดับ an =       1+ ⎜ ⎟            เปนลําดับลูเขา และ          lim ⎜ 1 +    ⎟
                                                                                   n →∞ ⎜ ⎜ 10 ⎟ ⎟
                                                                                                             =1
                                      ⎝ 10 ⎠                                            ⎝ ⎝ ⎠ ⎠
16
                                                          n
                                                ⎛ 1⎞
   (5) เนื่องจาก      lim 2
                     n →∞
                              = 2 และ       lim −
                                           n →∞ ⎜ 2 ⎟
                                                               =0
                                                ⎝   ⎠
                          ⎛     ⎛ 1⎞ ⎞
                                     n
                                                                 ⎛ 1⎞
                                                                            n

         จะได        lim ⎜ 2 − ⎜ − ⎟ ⎟
                     n →∞ ⎜
                                            =        lim 2 − lim ⎜ − ⎟
                          ⎝     ⎝ 2⎠ ⎟ ⎠
                                                    n →∞    n →∞ ⎝ 2 ⎠

                                            = 2–0                   =       2
                            ⎛ 1⎞
                                   n
                                                                         ⎛     ⎛ 1⎞ ⎞
                                                                                    n

         ดังนั้น an =     2−⎜− ⎟       เปนลําดับลูเขา และ         lim ⎜ 2 − ⎜ − ⎟ ⎟
                                                                    n →∞ ⎜
                                                                                          = 2
                            ⎝ 2⎠                                         ⎝     ⎝ 2⎠ ⎟ ⎠

   (6) ลําดับนี้คือ 0, 2, 0, 2, ... ซึ่งไมมีลิมิต ดังนั้น ลําดับนี้เปนลําดับลูออก

2. (1) พิจารณาคาของ an โดยตรง เมื่อ n มีคามากขึ้น n – 2 และ n +13 มีคาใกลเคียงกัน
                                       n−2
         มาก ลิมิตของลําดับ an =                จึงเทากับ 1
                                       n + 13
         ใชทฤษฎีบทเกี่ยวกับลิมิตเพือสนับสนุนการพิจารณาขางตนดังนี้
                                    ่
                                         ⎛ 2⎞                      2
                                       n ⎜1 − ⎟                1−
                 n−2                     ⎝ n⎠
           lim
          n →∞ n + 13
                            = nlim  →∞ ⎛ 13 ⎞
                                                        = nlim 13
                                                            →∞
                                                                   n
                                      n ⎜1 + ⎟                 1+
                                        ⎝      n⎠                  n

         เนื่องจาก nlim ⎛1 − 2 ⎞ = 1 และ nlim ⎛1 + 13 ⎞ = 1
                       →∞ ⎜       ⎟              →∞ ⎜       ⎟
                           ⎝ n⎠                       ⎝   n⎠
                            2                   ⎛ 2⎞
                        1−                  lim ⎜1 − ⎟
                                           n →∞ ⎝     n⎠
         จะได nlim 13 =
                    →∞
                            n
                        1+                      ⎛ 13 ⎞
                                           lim 1 + ⎟
                            n             n →∞ ⎜⎝     n⎠
                                          1
                                    =              =      1
                                          1
         ดังนั้น ลําดับ a n = n − 2 เปนลําดับลูเขา และ nlim n − 2
                                                            →∞ n + 13
                                                                                  =3
                              n + 13

                                                                1                   1 1   1 1
   (2) คํานวณหาแตละพจนของลําดับ an =              (−1) n +1       ไดลําดับ   1, − , , − , , ...
                                                                n                   2 3   4 5
        จากนั้นพิจารณาคาของ an โดยตรง หรือเขียนกราฟของลําดับ an โดยใชโปรแกรม
        ประเภทตาราง เชน Microsoft Excel มาชวย จะไดกราฟดังรูป
                     an
                      1
                    0.8
                    0.6
                    0.4
                    0.2
                      0
                                   2            4          6            8         10
                                                                                            n
                   -0.2
                   -0.4
17

                      จากกราฟ จะเห็นวา an จะเขาใกล 0 เมื่อ n มีคามากขึ้นโดยไมมีที่สนสุด
                                                                                        ิ้
                      ดังนั้น ลําดับ an =                  (−1) n +1
                                                                            1
                                                                                    เปนลําดับลูเขา และ n →∞ ⎛ (−1)n +1 1 ⎞ = 0
                                                                                                          lim ⎜             ⎟
                                                                            n                                 ⎝         n⎠

3.   0.249            =       0.24999...
                      =       0.24 + 0.009 + 0.0009 + 0.00009 + ...
                                           9     9   9
                      =       0.24 +         3
                                               + 4 + 5 + ...
                                          10 10 10
      9     9   9                                                            9
        3
          + 4 + 5 + ...                       เปนอนุกรมเรขาคณิตที่มี a1 =     3
                                                                                   และ r = 1
     10 10 10                                                               10              10
                                           1                        9     9 9
     เนื่องจาก            r       =             <1          อนุกรม 3 + 4 + 5 + ... เปนอนุกรมลูเขา
                                          10                       10 10 10
                                                               9        9
                                           a1                 103     103 =      1
     และมีผลบวกเทากับ                                 =         1
                                                                   = 9              = 0.01
                                          1− r               1−               100
                                                                10     10
                                                                      1
     ดังนั้น     0.249        = 0.24 + 0.01                 = 0.25 =
                                                                      4
               ∞
4. (1) ∑ 2 =          n
                                   2 2 2            2
                                    + 2 + 3 + ... + n + ...
         3     n =1                3 3 3           3
                                                                        2                      1
           เปนอนุกรมเรขาคณิตที่มี a1 =                                         และ r =
                                                                        3                      3
                                                   1                1
           เนื่องจาก           r          =                 =           < 1 อนุกรมนี้เปนอนุกรมลูเขา
                                                   3                3
                                                                            2
                                                    a1
           และมีผลบวกเทากับ                                    =           3
                                                                                1
                                                                                         = 1
                                                   1− r                 1−
                                                                                3
                              ∞
           ดังนั้น ∑ 2 = 1            n
                     3    n =1
                                      n
     (2) ให Sn = ∑ 1
                   4k − 1          k =1
                                               2


                                      1                                    1
           เนื่องจาก                                       =
                               4k − 1 2
                                                                        (2k) 2 − 1
                                                                                1
                                                           =
                                                                        (2k − 1)(2k + 1)
                                                           n ⎛1
                                                                ⎛               1          1       ⎞⎞
           จะได Sn                       =            ∑ ⎜ 2 ⎜ 2k − 1 − 2k + 1 ⎟ ⎟
                                                       k =1⎝ ⎝                 ⎠                    ⎠
                                                       1 n          ⎛       1             1    ⎞
                                          =              ∑ ⎝ 2k − 1 − 2k + 1 ⎠
                                                           ⎜                 ⎟
                                                       2    k =1
                                                       1 ⎛⎛ 1 ⎞ ⎛ 1 1 ⎞ ⎛ 1 1 ⎞           ⎛ 1        1 ⎞⎞
                                          =              ⎜ ⎜1 − ⎟ + ⎜ − ⎟ + ⎜ − ⎟ + ... + ⎜       −       ⎟⎟
                                                       2 ⎝⎝ 3 ⎠ ⎝ 3 5 ⎠ ⎝ 5 7 ⎠           ⎝ 2n − 1 2n + 1 ⎠ ⎠
18

                                           1⎛       1 ⎞
                                 =           ⎜1 −      ⎟
                                           2 ⎝ 2n + 1 ⎠
                                                 1⎛      1 ⎞                                 1
          lim Sn
         n →∞
                                 =          lim ⎜ 1 −
                                           n →∞ 2 ⎝          ⎟                          =
                                                      2n + 1 ⎠                               2
                   ∞
         ดังนั้น ∑ 1                       =        1
                  4k − 1
                k =1
                             2
                                                    2

          ∞ 2n + 7 n                            ∞ 2n                   ∞       n
   (3)   ∑                       =             ∑                    + ∑7
         n =0   9n                             n =0 9
                                                            n
                                                                       9
                                                                      n =0
                                                                               n


                                                ∞ ⎛ 2 ⎞n                  ∞ ⎛ 7 ⎞n
                                 =             ∑⎜               ⎟    + ∑⎜ ⎟
                                               n =0 ⎝ 9 ⎠               ⎝9⎠
                                                                          n =0
                                                   1                  1
                                 =                     2
                                                                +         7
                                               1−                    1−
                                                       9               9
                                               9           9         18 + 63           81
                                 =                  +           =                  =
                                               7 2                        14           14
          ∞ 2n + 7 n                           81
         ∑                       =
         n =0   9n                             14


   (4) ให Sn = ∑ ⎛ 6 − 6 ⎞
                        n

                  ⎜               ⎟
                  ⎝ 4k − 1 4k + 3 ⎠
                       k =1
                                                n
                                                       ⎛        6              6   ⎞
         จะได Sn                =             ∑ ⎝ 4k − 1 − 4k + 3 ⎠
                                                 ⎜                 ⎟
                                               k =1
                                               ⎛ 6⎞ ⎛6 6 ⎞ ⎛ 6 6 ⎞             ⎛ 6        6 ⎞
                                 =             ⎜ 2 − ⎟ + ⎜ − ⎟ + ⎜ − ⎟ + ... + ⎜       −       ⎟
                                               ⎝ 7 ⎠ ⎝ 7 11 ⎠ ⎝ 11 15 ⎠        ⎝ 4n − 1 4n + 3 ⎠
                                                            6
                                 =             2−
                                   4n + 3
                                      ⎛     6 ⎞
          lim S
         n →∞ n
                        =       lim 2 −
                               n →∞ ⎜            ⎟                                     = 2
                                      ⎝   4n + 3 ⎠
                  ∞
         ดังนั้น ∑ ⎛ 6 − 6 ⎞ = 2
                     ⎜               ⎟
                 k =1⎝ 4k − 1 4k + 3 ⎠

                1                    1⎛1  1 ⎞
5. พิจารณา                       =    ⎜ −   ⎟
             k(k + 4)                4⎝k k+4⎠
                            1        1             1                      1
   ดังนั้น Sn =                  +         +               + ... +
                        1⋅ 5         2⋅6       3⋅ 7                  n(n + 4)
                            1 ⎛⎛ 1⎞ ⎛1 1⎞ ⎛1 1⎞ ⎛1 1⎞ ⎛1 1⎞ ⎛1 1 ⎞
                =          ⎜ ⎜1 − ⎟ + ⎜ − ⎟ + ⎜ − ⎟ + ⎜ − ⎟ + ⎜ − ⎟ + ⎜ − ⎟ +
                         4 ⎝ ⎝ 5 ⎠ ⎝ 2 6 ⎠ ⎝ 3 7 ⎠ ⎝ 4 8 ⎠ ⎝ 5 9 ⎠ ⎝ 6 10 ⎠
                        ⎛1 1 ⎞         ⎛1    1 ⎞⎞
                        ⎜ − ⎟ + ... + ⎜ −        ⎟⎟
                        ⎝ 7 11 ⎠       ⎝ n n + 4 ⎠⎠
                        1⎛ 1 1 1⎞ 1⎛              1   1   1     1 ⎞
                =         ⎜1 + + + ⎟ + ⎜ −          −   −     −   ⎟
                        4 ⎝ 2 3 4 ⎠ 4 ⎝ n +1 n + 2 n + 3 n + 4 ⎠
19

                                          ⎛1⎛ 1 1 1⎞ 1⎛ 1        1     1     1 ⎞⎞
   เนื่องจาก     lim Sn
                n →∞
                               =     lim ⎜ ⎜ 1 + + + ⎟ + ⎜ −  −     −     −      ⎟⎟
                                          ⎝ ⎝ 2 3 4 ⎠ 4 ⎝ n +1 n + 2 n + 3 n + 4 ⎠⎠
                                     n →∞ 4

                                     1⎛ 1 1 1⎞
                               =        ⎜1 + + + ⎟
                                     4⎝ 2 3 4⎠
                                     25
                               =
                                     48
                     1         1          1                  1                                                      25
   ดังนั้น อนุกรม          +         +          + ... +               + ...   เปนอนุกรมลูเขา และมีผลบวกเทากับ
                    1⋅ 5       2⋅6       3⋅ 7             n(n + 4)                                                  48

6. ระยะทางทีชายคนนี้เริ่มกระโดดจนถึงตําแหนงต่ําสุดมีระยะทาง 250 ฟุต
               ่
   ชายคนนี้จะลอยขึ้นสูงเปนระยะทาง 55% ของระยะทางที่เขาดิ่งลงถึงตําแหนงต่ําสุด
   มีคาเทากับ 11 ของระยะทางที่เขาดิ่งลงถึงตําแหนงต่ําสุด
                 20
   ระยะทางที่ชายคนนี้ลอยขึ้นครั้งที่ 1 แลวดิ่งลงถึงตําแหนงต่ําสุดมีระยะทาง

                 11           11           11
       คือ 250 ⎛ 20 ⎞ + 250 ⎛ 20 ⎞ = 500 ⎛ 20 ⎞ ฟุต
               ⎜ ⎟          ⎜ ⎟          ⎜ ⎟
               ⎝ ⎠          ⎝ ⎠          ⎝ ⎠

   ระยะทางที่ชายคนนี้ลอยขึ้นครั้งที่ 2 แลวดิ่งลงถึงตําแหนงต่ําสุดมีระยะทางคือ
                     11 11              11 11              11 2
               250 ⎛ 20 ⎞⎛ 20 ⎞ + 250 ⎛ 20 ⎞⎛ 20 ⎞ = 500 ⎛ 20 ⎞
                   ⎜ ⎟⎜ ⎟             ⎜ ⎟⎜ ⎟             ⎜ ⎟                                 ฟุต
                   ⎝ ⎠⎝ ⎠             ⎝ ⎠⎝ ⎠             ⎝ ⎠

   ระยะทางที่ชายคนนี้ลอยขึ้นแลวดิ่งลงเปนเชนนีไปเรื่อย ๆ
                                                ้
   จะไดระยะทางที่ชายคนนี้เคลื่อนที่ลอยขึ้นและดิ่งลงทั้งหมดเทากับ
                                                 2                    3
                  ⎛ 11 ⎞    ⎛ 11 ⎞    ⎛ 11 ⎞
        250 + 500 ⎜ ⎟ + 500 ⎜ ⎟ + 500 ⎜ ⎟ + ...
                  ⎝ 20 ⎠    ⎝ 20 ⎠    ⎝ 20 ⎠
                                                                                        ⎛ 11 ⎛ 11 ⎞2 ⎛ 11 ⎞3    ⎞
                                                                      =       250 + 500 ⎜     + ⎜ ⎟ + ⎜ ⎟ + ... ⎟
                                                                                        ⎜ 20 ⎝ 20 ⎠ ⎝ 20 ⎠      ⎟
                                                                                        ⎝                       ⎠
                                                                                         ⎛ 11 ⎞
                                                                                         ⎜        ⎟
                                                                      =       250 + 500 ⎜ 20 ⎟
                                                                                               11
                                                                                         ⎜1− ⎟
                                                                                         ⎜        ⎟
                                                                                         ⎝ 20 ⎠
                                                                                         ⎛ 11 ⎞
                                                                      =       250 + 500 ⎜ ⎟
                                                                                         ⎝9⎠
                                                 = 861.11
       ดังนั้น ในการกระโดดบันจีจัมปครั้งนี้ ชายคนนี้เคลื่อนที่ลอยขึ้นและดิ่งลงเปนระยะทาง
       ทั้งหมด 861.11 ฟุต
คณิตเพิ่ม ม6 เล่ม2 - บทที่ 1
คณิตเพิ่ม ม6 เล่ม2 - บทที่ 1
คณิตเพิ่ม ม6 เล่ม2 - บทที่ 1
คณิตเพิ่ม ม6 เล่ม2 - บทที่ 1
คณิตเพิ่ม ม6 เล่ม2 - บทที่ 1
คณิตเพิ่ม ม6 เล่ม2 - บทที่ 1
คณิตเพิ่ม ม6 เล่ม2 - บทที่ 1
คณิตเพิ่ม ม6 เล่ม2 - บทที่ 1
คณิตเพิ่ม ม6 เล่ม2 - บทที่ 1
คณิตเพิ่ม ม6 เล่ม2 - บทที่ 1
คณิตเพิ่ม ม6 เล่ม2 - บทที่ 1
คณิตเพิ่ม ม6 เล่ม2 - บทที่ 1
คณิตเพิ่ม ม6 เล่ม2 - บทที่ 1
คณิตเพิ่ม ม6 เล่ม2 - บทที่ 1
คณิตเพิ่ม ม6 เล่ม2 - บทที่ 1
คณิตเพิ่ม ม6 เล่ม2 - บทที่ 1
คณิตเพิ่ม ม6 เล่ม2 - บทที่ 1
คณิตเพิ่ม ม6 เล่ม2 - บทที่ 1
คณิตเพิ่ม ม6 เล่ม2 - บทที่ 1
คณิตเพิ่ม ม6 เล่ม2 - บทที่ 1
คณิตเพิ่ม ม6 เล่ม2 - บทที่ 1
คณิตเพิ่ม ม6 เล่ม2 - บทที่ 1
คณิตเพิ่ม ม6 เล่ม2 - บทที่ 1
คณิตเพิ่ม ม6 เล่ม2 - บทที่ 1
คณิตเพิ่ม ม6 เล่ม2 - บทที่ 1
คณิตเพิ่ม ม6 เล่ม2 - บทที่ 1
คณิตเพิ่ม ม6 เล่ม2 - บทที่ 1
คณิตเพิ่ม ม6 เล่ม2 - บทที่ 1
คณิตเพิ่ม ม6 เล่ม2 - บทที่ 1
คณิตเพิ่ม ม6 เล่ม2 - บทที่ 1
คณิตเพิ่ม ม6 เล่ม2 - บทที่ 1
คณิตเพิ่ม ม6 เล่ม2 - บทที่ 1
คณิตเพิ่ม ม6 เล่ม2 - บทที่ 1
คณิตเพิ่ม ม6 เล่ม2 - บทที่ 1
คณิตเพิ่ม ม6 เล่ม2 - บทที่ 1
คณิตเพิ่ม ม6 เล่ม2 - บทที่ 1
คณิตเพิ่ม ม6 เล่ม2 - บทที่ 1
คณิตเพิ่ม ม6 เล่ม2 - บทที่ 1
คณิตเพิ่ม ม6 เล่ม2 - บทที่ 1
คณิตเพิ่ม ม6 เล่ม2 - บทที่ 1
คณิตเพิ่ม ม6 เล่ม2 - บทที่ 1

Contenu connexe

Tendances

(คู่มือ)หนังสือเรียนสสวท คณิตศาสตร์เพิ่มเติม ม.1 ล.2
(คู่มือ)หนังสือเรียนสสวท คณิตศาสตร์เพิ่มเติม ม.1 ล.2 (คู่มือ)หนังสือเรียนสสวท คณิตศาสตร์เพิ่มเติม ม.1 ล.2
(คู่มือ)หนังสือเรียนสสวท คณิตศาสตร์เพิ่มเติม ม.1 ล.2 KruPa Jggdd
 
โครงสร้างคณิตศาสตร์ เพิ่มเติม ม.ต้น
โครงสร้างคณิตศาสตร์ เพิ่มเติม ม.ต้นโครงสร้างคณิตศาสตร์ เพิ่มเติม ม.ต้น
โครงสร้างคณิตศาสตร์ เพิ่มเติม ม.ต้นInmylove Nupad
 
แบบฝึกเสริมทักษะภาคเรียนที่2ป.6
แบบฝึกเสริมทักษะภาคเรียนที่2ป.6แบบฝึกเสริมทักษะภาคเรียนที่2ป.6
แบบฝึกเสริมทักษะภาคเรียนที่2ป.6ทับทิม เจริญตา
 
ข้อสอบคณิตศาสตร์ ม.1 เทอม 2 ชุดที่ 1
ข้อสอบคณิตศาสตร์ ม.1 เทอม 2 ชุดที่ 1ข้อสอบคณิตศาสตร์ ม.1 เทอม 2 ชุดที่ 1
ข้อสอบคณิตศาสตร์ ม.1 เทอม 2 ชุดที่ 1คุณครูพี่อั๋น
 
แบบฝึกหัดรูปสี่เหลี่ยมป.5 6
แบบฝึกหัดรูปสี่เหลี่ยมป.5 6แบบฝึกหัดรูปสี่เหลี่ยมป.5 6
แบบฝึกหัดรูปสี่เหลี่ยมป.5 6Jaar Alissala
 
แบบทดสอบ เรื่อง การคูณและการหารเลขยกกำลัง2
แบบทดสอบ เรื่อง การคูณและการหารเลขยกกำลัง2แบบทดสอบ เรื่อง การคูณและการหารเลขยกกำลัง2
แบบทดสอบ เรื่อง การคูณและการหารเลขยกกำลัง2ทับทิม เจริญตา
 
สมการเชิงเส้นตัวแปรเดียว
สมการเชิงเส้นตัวแปรเดียวสมการเชิงเส้นตัวแปรเดียว
สมการเชิงเส้นตัวแปรเดียวkroojaja
 
ข้อสอบคณิตศาสตร์ (PISA)
ข้อสอบคณิตศาสตร์ (PISA)ข้อสอบคณิตศาสตร์ (PISA)
ข้อสอบคณิตศาสตร์ (PISA)Napadon Yingyongsakul
 
ใบงานรูปเรขาคณิตสามมิติ
ใบงานรูปเรขาคณิตสามมิติใบงานรูปเรขาคณิตสามมิติ
ใบงานรูปเรขาคณิตสามมิติkanjana2536
 
เรื่องเศษส่วนพหุนาม
เรื่องเศษส่วนพหุนามเรื่องเศษส่วนพหุนาม
เรื่องเศษส่วนพหุนามพัน พัน
 
โครงงานเรขาคณิตศาสตร์ เรื่อง ความสัมพันธ์ของพื้นที่ของรูปสามเหลี่ยมและรูปสี่เ...
โครงงานเรขาคณิตศาสตร์ เรื่อง ความสัมพันธ์ของพื้นที่ของรูปสามเหลี่ยมและรูปสี่เ...โครงงานเรขาคณิตศาสตร์ เรื่อง ความสัมพันธ์ของพื้นที่ของรูปสามเหลี่ยมและรูปสี่เ...
โครงงานเรขาคณิตศาสตร์ เรื่อง ความสัมพันธ์ของพื้นที่ของรูปสามเหลี่ยมและรูปสี่เ...พิทักษ์ ทวี
 
เส้นขนาน ม.2
เส้นขนาน ม.2เส้นขนาน ม.2
เส้นขนาน ม.2KruGift Girlz
 
เลขยกกำลังที่มีเลขชี้กำลังเป็นจำนวนเต็ม
เลขยกกำลังที่มีเลขชี้กำลังเป็นจำนวนเต็มเลขยกกำลังที่มีเลขชี้กำลังเป็นจำนวนเต็ม
เลขยกกำลังที่มีเลขชี้กำลังเป็นจำนวนเต็มkunkrooyim
 
ใบความรู้คู่อันดับและกราฟ
ใบความรู้คู่อันดับและกราฟใบความรู้คู่อันดับและกราฟ
ใบความรู้คู่อันดับและกราฟJiraprapa Suwannajak
 
คณิตศาสตร์ ม.3 พาราโบลา
คณิตศาสตร์ ม.3 พาราโบลาคณิตศาสตร์ ม.3 พาราโบลา
คณิตศาสตร์ ม.3 พาราโบลาพัน พัน
 
ข้อสอบคณิตศาสตร์ ม.1 เทอม 1 ชุดที่ 1
ข้อสอบคณิตศาสตร์ ม.1 เทอม 1 ชุดที่ 1ข้อสอบคณิตศาสตร์ ม.1 เทอม 1 ชุดที่ 1
ข้อสอบคณิตศาสตร์ ม.1 เทอม 1 ชุดที่ 1คุณครูพี่อั๋น
 

Tendances (20)

(คู่มือ)หนังสือเรียนสสวท คณิตศาสตร์เพิ่มเติม ม.1 ล.2
(คู่มือ)หนังสือเรียนสสวท คณิตศาสตร์เพิ่มเติม ม.1 ล.2 (คู่มือ)หนังสือเรียนสสวท คณิตศาสตร์เพิ่มเติม ม.1 ล.2
(คู่มือ)หนังสือเรียนสสวท คณิตศาสตร์เพิ่มเติม ม.1 ล.2
 
โครงสร้างคณิตศาสตร์ เพิ่มเติม ม.ต้น
โครงสร้างคณิตศาสตร์ เพิ่มเติม ม.ต้นโครงสร้างคณิตศาสตร์ เพิ่มเติม ม.ต้น
โครงสร้างคณิตศาสตร์ เพิ่มเติม ม.ต้น
 
แบบฝึกเสริมทักษะภาคเรียนที่2ป.6
แบบฝึกเสริมทักษะภาคเรียนที่2ป.6แบบฝึกเสริมทักษะภาคเรียนที่2ป.6
แบบฝึกเสริมทักษะภาคเรียนที่2ป.6
 
ข้อสอบคณิตศาสตร์ ม.1 เทอม 2 ชุดที่ 1
ข้อสอบคณิตศาสตร์ ม.1 เทอม 2 ชุดที่ 1ข้อสอบคณิตศาสตร์ ม.1 เทอม 2 ชุดที่ 1
ข้อสอบคณิตศาสตร์ ม.1 เทอม 2 ชุดที่ 1
 
แบบฝึกหัดรูปสี่เหลี่ยมป.5 6
แบบฝึกหัดรูปสี่เหลี่ยมป.5 6แบบฝึกหัดรูปสี่เหลี่ยมป.5 6
แบบฝึกหัดรูปสี่เหลี่ยมป.5 6
 
แบบทดสอบ เรื่อง การคูณและการหารเลขยกกำลัง2
แบบทดสอบ เรื่อง การคูณและการหารเลขยกกำลัง2แบบทดสอบ เรื่อง การคูณและการหารเลขยกกำลัง2
แบบทดสอบ เรื่อง การคูณและการหารเลขยกกำลัง2
 
สมการเชิงเส้นตัวแปรเดียว
สมการเชิงเส้นตัวแปรเดียวสมการเชิงเส้นตัวแปรเดียว
สมการเชิงเส้นตัวแปรเดียว
 
ข้อสอบคณิตศาสตร์ (PISA)
ข้อสอบคณิตศาสตร์ (PISA)ข้อสอบคณิตศาสตร์ (PISA)
ข้อสอบคณิตศาสตร์ (PISA)
 
17 จำนวนจริง ตอนที่4_สมการพหุนาม
17 จำนวนจริง ตอนที่4_สมการพหุนาม17 จำนวนจริง ตอนที่4_สมการพหุนาม
17 จำนวนจริง ตอนที่4_สมการพหุนาม
 
ความคล้าย
ความคล้ายความคล้าย
ความคล้าย
 
กรณฑ์ที่สอง
กรณฑ์ที่สองกรณฑ์ที่สอง
กรณฑ์ที่สอง
 
ใบงานรูปเรขาคณิตสามมิติ
ใบงานรูปเรขาคณิตสามมิติใบงานรูปเรขาคณิตสามมิติ
ใบงานรูปเรขาคณิตสามมิติ
 
เรื่องเศษส่วนพหุนาม
เรื่องเศษส่วนพหุนามเรื่องเศษส่วนพหุนาม
เรื่องเศษส่วนพหุนาม
 
โครงงานเรขาคณิตศาสตร์ เรื่อง ความสัมพันธ์ของพื้นที่ของรูปสามเหลี่ยมและรูปสี่เ...
โครงงานเรขาคณิตศาสตร์ เรื่อง ความสัมพันธ์ของพื้นที่ของรูปสามเหลี่ยมและรูปสี่เ...โครงงานเรขาคณิตศาสตร์ เรื่อง ความสัมพันธ์ของพื้นที่ของรูปสามเหลี่ยมและรูปสี่เ...
โครงงานเรขาคณิตศาสตร์ เรื่อง ความสัมพันธ์ของพื้นที่ของรูปสามเหลี่ยมและรูปสี่เ...
 
เส้นขนาน ม.2
เส้นขนาน ม.2เส้นขนาน ม.2
เส้นขนาน ม.2
 
ใบงานเลขยกกำลังม.5
ใบงานเลขยกกำลังม.5ใบงานเลขยกกำลังม.5
ใบงานเลขยกกำลังม.5
 
เลขยกกำลังที่มีเลขชี้กำลังเป็นจำนวนเต็ม
เลขยกกำลังที่มีเลขชี้กำลังเป็นจำนวนเต็มเลขยกกำลังที่มีเลขชี้กำลังเป็นจำนวนเต็ม
เลขยกกำลังที่มีเลขชี้กำลังเป็นจำนวนเต็ม
 
ใบความรู้คู่อันดับและกราฟ
ใบความรู้คู่อันดับและกราฟใบความรู้คู่อันดับและกราฟ
ใบความรู้คู่อันดับและกราฟ
 
คณิตศาสตร์ ม.3 พาราโบลา
คณิตศาสตร์ ม.3 พาราโบลาคณิตศาสตร์ ม.3 พาราโบลา
คณิตศาสตร์ ม.3 พาราโบลา
 
ข้อสอบคณิตศาสตร์ ม.1 เทอม 1 ชุดที่ 1
ข้อสอบคณิตศาสตร์ ม.1 เทอม 1 ชุดที่ 1ข้อสอบคณิตศาสตร์ ม.1 เทอม 1 ชุดที่ 1
ข้อสอบคณิตศาสตร์ ม.1 เทอม 1 ชุดที่ 1
 

En vedette

Prob[1]
Prob[1]Prob[1]
Prob[1]IKHG
 
แบบฝึก แฟกทอเรียล N
แบบฝึก แฟกทอเรียล Nแบบฝึก แฟกทอเรียล N
แบบฝึก แฟกทอเรียล NOranee Seelopa
 
Report1 5
Report1 5Report1 5
Report1 5kruwaeo
 
โครงงานคิดคล่องว่องไว
โครงงานคิดคล่องว่องไวโครงงานคิดคล่องว่องไว
โครงงานคิดคล่องว่องไวJirathorn Buenglee
 
โครงงานคณิตศาสตร์ มุม
โครงงานคณิตศาสตร์ มุมโครงงานคณิตศาสตร์ มุม
โครงงานคณิตศาสตร์ มุมchanaruk
 
ตัวอย่างโครงงาน
ตัวอย่างโครงงานตัวอย่างโครงงาน
ตัวอย่างโครงงานJipss JJ
 
โครงงานคณิตศาสตร์
โครงงานคณิตศาสตร์โครงงานคณิตศาสตร์
โครงงานคณิตศาสตร์Nomjeab Nook
 
ความน่าจะเป็น
ความน่าจะเป็นความน่าจะเป็น
ความน่าจะเป็นKruAm Maths
 

En vedette (13)

61 ลำดับและอนุกรม ตอนที่3_ลิมิตของลำดับ
61 ลำดับและอนุกรม ตอนที่3_ลิมิตของลำดับ61 ลำดับและอนุกรม ตอนที่3_ลิมิตของลำดับ
61 ลำดับและอนุกรม ตอนที่3_ลิมิตของลำดับ
 
Prob[1]
Prob[1]Prob[1]
Prob[1]
 
แบบฝึก แฟกทอเรียล N
แบบฝึก แฟกทอเรียล Nแบบฝึก แฟกทอเรียล N
แบบฝึก แฟกทอเรียล N
 
62 ลำดับและอนุกรม ตอนที่4_ผลบวกย่อย
62 ลำดับและอนุกรม ตอนที่4_ผลบวกย่อย62 ลำดับและอนุกรม ตอนที่4_ผลบวกย่อย
62 ลำดับและอนุกรม ตอนที่4_ผลบวกย่อย
 
Report1 5
Report1 5Report1 5
Report1 5
 
68 การนับและความน่าจะเป็น ตอนที่3_การจัดหมู่
68 การนับและความน่าจะเป็น ตอนที่3_การจัดหมู่68 การนับและความน่าจะเป็น ตอนที่3_การจัดหมู่
68 การนับและความน่าจะเป็น ตอนที่3_การจัดหมู่
 
โครงงาน 5 บท
โครงงาน  5 บทโครงงาน  5 บท
โครงงาน 5 บท
 
67 การนับและความน่าจะเป็น ตอนที่2_การเรียงสับเปลี่ยน
67 การนับและความน่าจะเป็น ตอนที่2_การเรียงสับเปลี่ยน67 การนับและความน่าจะเป็น ตอนที่2_การเรียงสับเปลี่ยน
67 การนับและความน่าจะเป็น ตอนที่2_การเรียงสับเปลี่ยน
 
โครงงานคิดคล่องว่องไว
โครงงานคิดคล่องว่องไวโครงงานคิดคล่องว่องไว
โครงงานคิดคล่องว่องไว
 
โครงงานคณิตศาสตร์ มุม
โครงงานคณิตศาสตร์ มุมโครงงานคณิตศาสตร์ มุม
โครงงานคณิตศาสตร์ มุม
 
ตัวอย่างโครงงาน
ตัวอย่างโครงงานตัวอย่างโครงงาน
ตัวอย่างโครงงาน
 
โครงงานคณิตศาสตร์
โครงงานคณิตศาสตร์โครงงานคณิตศาสตร์
โครงงานคณิตศาสตร์
 
ความน่าจะเป็น
ความน่าจะเป็นความน่าจะเป็น
ความน่าจะเป็น
 

Similaire à คณิตเพิ่ม ม6 เล่ม2 - บทที่ 1

Logarithm2555
Logarithm2555Logarithm2555
Logarithm2555wongsrida
 
เลขยกกำลังม.4
เลขยกกำลังม.4เลขยกกำลังม.4
เลขยกกำลังม.4KruGift Girlz
 
บทที่ 1 ลำดับและอนุกรม
บทที่ 1 ลำดับและอนุกรมบทที่ 1 ลำดับและอนุกรม
บทที่ 1 ลำดับและอนุกรมsawed kodnara
 
บทที่ 4 สมการเชิงเส้นตัวแปรเดียว
บทที่ 4 สมการเชิงเส้นตัวแปรเดียว บทที่ 4 สมการเชิงเส้นตัวแปรเดียว
บทที่ 4 สมการเชิงเส้นตัวแปรเดียว sawed kodnara
 
การประยุกต์ของสมการเชิงเส้นตัวแปรเดียว
การประยุกต์ของสมการเชิงเส้นตัวแปรเดียวการประยุกต์ของสมการเชิงเส้นตัวแปรเดียว
การประยุกต์ของสมการเชิงเส้นตัวแปรเดียวkrusongkran
 
แผนการสอนที่ 8
แผนการสอนที่ 8แผนการสอนที่ 8
แผนการสอนที่ 8vichian09
 
คู่มือการใช้นวัตกรรม แผน4
คู่มือการใช้นวัตกรรม  แผน4คู่มือการใช้นวัตกรรม  แผน4
คู่มือการใช้นวัตกรรม แผน4Jirathorn Buenglee
 
สรุปสูตร ลำดับและอนุกรม
สรุปสูตร ลำดับและอนุกรมสรุปสูตร ลำดับและอนุกรม
สรุปสูตร ลำดับและอนุกรมPatteera Praew
 

Similaire à คณิตเพิ่ม ม6 เล่ม2 - บทที่ 1 (20)

Add m6-2-chapter1
Add m6-2-chapter1Add m6-2-chapter1
Add m6-2-chapter1
 
Basic algebra
Basic algebraBasic algebra
Basic algebra
 
Logarithm
LogarithmLogarithm
Logarithm
 
Logarithm2555
Logarithm2555Logarithm2555
Logarithm2555
 
ลำดับ
ลำดับลำดับ
ลำดับ
 
เลขยกกำลังม.4
เลขยกกำลังม.4เลขยกกำลังม.4
เลขยกกำลังม.4
 
บทที่ 1 ลำดับและอนุกรม
บทที่ 1 ลำดับและอนุกรมบทที่ 1 ลำดับและอนุกรม
บทที่ 1 ลำดับและอนุกรม
 
Basic m5-1-chapter1
Basic m5-1-chapter1Basic m5-1-chapter1
Basic m5-1-chapter1
 
บทที่ 4 สมการเชิงเส้นตัวแปรเดียว
บทที่ 4 สมการเชิงเส้นตัวแปรเดียว บทที่ 4 สมการเชิงเส้นตัวแปรเดียว
บทที่ 4 สมการเชิงเส้นตัวแปรเดียว
 
59 ลำดับและอนุกรม ตอนที่1_ลำดับ
59 ลำดับและอนุกรม ตอนที่1_ลำดับ59 ลำดับและอนุกรม ตอนที่1_ลำดับ
59 ลำดับและอนุกรม ตอนที่1_ลำดับ
 
Headpon1
Headpon1Headpon1
Headpon1
 
72 การนับและความน่าจะเป็น ตอนที่7_ความน่าจะเป็น2
72 การนับและความน่าจะเป็น ตอนที่7_ความน่าจะเป็น272 การนับและความน่าจะเป็น ตอนที่7_ความน่าจะเป็น2
72 การนับและความน่าจะเป็น ตอนที่7_ความน่าจะเป็น2
 
Add m2-1-chapter3
Add m2-1-chapter3Add m2-1-chapter3
Add m2-1-chapter3
 
Unit4
Unit4Unit4
Unit4
 
Limit
LimitLimit
Limit
 
Random 121009010211-phpapp02
Random 121009010211-phpapp02Random 121009010211-phpapp02
Random 121009010211-phpapp02
 
การประยุกต์ของสมการเชิงเส้นตัวแปรเดียว
การประยุกต์ของสมการเชิงเส้นตัวแปรเดียวการประยุกต์ของสมการเชิงเส้นตัวแปรเดียว
การประยุกต์ของสมการเชิงเส้นตัวแปรเดียว
 
แผนการสอนที่ 8
แผนการสอนที่ 8แผนการสอนที่ 8
แผนการสอนที่ 8
 
คู่มือการใช้นวัตกรรม แผน4
คู่มือการใช้นวัตกรรม  แผน4คู่มือการใช้นวัตกรรม  แผน4
คู่มือการใช้นวัตกรรม แผน4
 
สรุปสูตร ลำดับและอนุกรม
สรุปสูตร ลำดับและอนุกรมสรุปสูตร ลำดับและอนุกรม
สรุปสูตร ลำดับและอนุกรม
 

คณิตเพิ่ม ม6 เล่ม2 - บทที่ 1

  • 1. บทที่ 1 ลําดับอนันตและอนุกรมอนันต (20 ชั่วโมง) ลําดับอนันตและอนุกรมอนันตที่จะกลาวถึงในบทนี้ เปนเรื่องเกี่ยวกับลิมิตของลําดับ ทฤษฎีบทตาง ๆ เกี่ยวกับลิมตของลําดับ การหาผลบวกของอนุกรมอนันต และการใชสญลักษณ ิ ั แทนการบวก ตลอดจนโจทยที่แสดงใหเห็นการนําความรูที่กลาวมาไปใชในการแกปญหาตาง ๆ  ผลการเรียนรูที่คาดหวัง 1. หาลิมิตของลําดับอนันตโดยอาศัยทฤษฎีบทเกี่ยวกับลิมิตได 2. หาผลบวกของอนุกรมอนันตได 3. นําความรูเรื่องลําดับและอนุกรมไปใชแกปญหาได ผลการเรียนรูที่คาดหวังดังกลาวเปนผลการเรียนรูที่สอดคลองกับมาตรฐานการเรียนรู ชวงชั้นที่ 4 ทางดานความรู ในการจัดการเรียนรูผูสอนตองคํานึงถึงมาตรฐานการเรียนรูดาน ทักษะ/ กระบวนการทางคณิตศาสตรดวยการสอดแทรกกิจกรรมหรือโจทยปญหาที่จะสงเสริมให ผูเรียนเกิดทักษะ / กระบวนการทางคณิตศาสตรที่จําเปนอันไดแกความสามารถในการแกปญหา การใหเหตุผล การสื่อสาร การสื่อความหมายทางคณิตศาสตรและการนําเสนอ การเชื่อมโยง ความรูตาง ๆ ทางคณิตศาสตรและเชื่อมโยงคณิตศาสตรกับศาสตรอื่น และการคิดริเริ่มสรางสรรค นอกจากนั้น กิจกรรมการเรียนรูควรสงเสริมใหผูเรียนตระหนักในคุณคาและมีเจตคติที่ดีตอวิชา คณิตศาสตร ตลอดจนฝกใหผูเรียนทํางานอยางเปนระบบ มีระเบียบวินัย รอบคอบ มีความ รับผิดชอบ มีวิจารณญาณและมีความเชื่อมันในตนเอง ่ สาระการเรียนรูคณิตศาสตรเพิ่มเติมเปนสาระการเรียนรูสาหรับการศึกษาตอและอาชีพ ํ ดังนั้นในการจัดการเรียนรูในสาระนี้ ผูสอนควรสงเสริมใหผูเรียนไดฝกทักษะการคิดวิเคราะห  โดยคํานึงถึงความสมเหตุสมผลของขอมูล ดังนั้น ในการสอนแตละสาระผูสอนจําเปนตองศึกษา สาระนั้น ๆ ใหเขาใจถองแทเสียกอนแลวเลือกวิธีสอนใหเหมาะสม เพื่อทําใหการจัดการเรียนรู ไดผลดี
  • 2. 2 ขอเสนอแนะ 1. รูปแบบการกําหนดลําดับทําไดหลายแบบ ผูสอนควรย้าและยกตัวอยางใหผูเรียนเห็นวา ํ การกําหนดลําดับโดยการแจงพจนแลวหาพจนทวไปของลําดับนั้น อาจหาพจนทั่วไปไดตางกัน ั่ (ดูหนังสือเรียนหนา 3 – 4 และคูมือครูสาระการเรียนรูพื้นฐาน ชันมัธยมศึกษาปที่ 5 เรื่องลําดับ  ้ และอนุกรม หนา 2) 2. ผูสอนควรทบทวนเรื่องลําดับจํากัด ลําดับเลขคณิตและลําดับเรขาคณิต และอนุกรม จํากัดกอนที่จะขยายความตอและกลาวถึงลําดับอนันตและอนุกรมอนันต ผูสอนควรบอกผูเรียน ดวยวา ยังมีลําดับอื่น ๆ อีกมากมายที่ไมใชลําดับเลขคณิตหรือลําดับเรขาคณิต ผูสอนอาจใช ประโยชนจากเว็บไซต The On-Line Encyclopedia of Integer Sequences ซึ่งเก็บรวบรวมลําดับ ตาง ๆ ไวใหคนหาไดมากมาย ที่ http://www.research.att.com/~njas/sequences/ หรือผูสอนอาจ ใหผูเรียนชวยกันสรางลําดับใหมเอง 3. ในเรื่องความสัมพันธเวียนเกิด ผูสอนอาจเพิ่มเติมแบบฝกหัดสําหรับผูเรียนที่สนใจ คณิตศาสตรเปนพิเศษ ผูสอนอาจใหผูเรียนกําหนดลําดับที่กําหนดใหตอไปนี้โดยใชความสัมพันธ เวียนเกิด (1) 1, 2, 4, 8, 16, ..., 2n–1 , ... เพราะวา a1 = 1 a2 = 2 = 2(1) = 2a1 a3 = 4 = 2(2) = 2a2 a4 = 8 = 2(4) = 2a3 an = 2n–1 = 2an–1 ดังนั้น กําหนดลําดับนี้โดยใชความสัมพันธเวียนเกิดไดเปนลําดับ an = 2an–1 เมื่อ n ≥ 2, a1 = 1 (2) 1, –1, 1, –1, ..., (–1)n+1, ... เพราะวา a1 = 1 a2 = –1 = (–1)(1) = (–1)a1 a3 = 1 = (–1)(–1) = (–1)a2 a4 = –1 = (–1)(1) = (–1)a3 an = (–1)an–1 ดังนั้น กําหนดลําดับนี้โดยใชความสัมพันธเวียนเกิดไดเปนลําดับ an = (–1)an–1 เมื่อ n ≥ 2, a1 = 1
  • 3. 3 (3) กําหนดลําดับ 5, 9, 13, 17, ..., 4n + 1, ... โดยใชความสัมพันธเวียนเกิดไดเปน ลําดับ an = an–1 + 4 เมื่อ n ≥ 2 , a1 = 5 (4) กําหนดลําดับ 1, 3, 9, 27, ..., 3n–1, ... โดยใชความสัมพันธเวียนเกิดไดเปนลําดับ an = 3an–1 เมื่อ n ≥ 2 , a1 = 1 (5) กําหนดลําดับ 1, 1, 1, 1, ..., 1, ... โดยใชความสัมพันธเวียนเกิดไดเปนลําดับ an = an–1 เมื่อ n ≥ 2, a1 = 1 n(n + 1) (6) กําหนดลําดับ 1, 3, 6, 10, 15, ..., , ... โดยใชความสัมพันธเวียนเกิด 2 ไดเปนลําดับ an = an–1+ n เมื่อ n ≥ 2, a1 = 1 (7) กําหนดลําดับ 5, 10, 30, 120, ..., 5n!, ... โดยใชความสัมพันธเวียนเกิดไดเปน ลําดับ an = nan–1 เมื่อ n ≥ 2, a1 = 5 4. การทบทวนสูตรพจนที่ n ของลําดับเลขคณิต (หนา 7) และสูตรพจนที่ n ของลําดับ เรขาคณิต (หนา 9) โดยการเขียนยอนกลับ ผูสอนอาจจะแสดงตัวอยางที่เปนตัวเลขใหผูเรียนพิจารณา ประกอบไปดวยสัก 2 – 3 ตัวอยางกอนที่จะสรุปเปนกรณีทั่วไป และถาผูสอนพิจารณาแลววา แนวทางของเรื่องเดียวกันทีนําเสนอไวในหนังสือเรียนสาระการเรียนรูพื้นฐาน ชันมัธยมศึกษา ่  ้ ปที่ 5 เขาใจงายกวา ก็อาจขามสวนนี้ไปก็ได อยางไรก็ตาม ผูสอนควรชี้ใหผูเรียนเห็นแนวทาง ที่แตกตางของทั้งสองวิธี 5. จากการพิจารณาลิมิตของลําดับ ทําใหแบงลําดับออกเปน 2 ประเภท คือ ลําดับ ที่มีลิมิต เรียกวา ลําดับลูเขา และลําดับที่ไมมีลิมิต เรียกวา ลําดับลูออก สําหรับลําดับลูออก ถาพิจารณาลําดับจากกราฟจะแบงออกเปน 3 ประเภทคือ (1) ลําดับลูออกซึ่งพจนที่ n มีคามากขึ้นเรื่อย ๆ เมือ n มีคามากขึ้นโดยไมมีที่สนสุด ่  ิ้ เชน 1, 2, 4, ..., 2 n–1 , ... (2) ลําดับลูออกซึ่งพจนที่ n มีคาลดลงเรื่อย ๆ เมื่อ n มีคามากขึ้นโดยไมมีที่สิ้นสุด เชน –1, –3, –5, ..., –(2n – 1), ... (3) ลําดับลูออกซึ่งมีลักษณะแตกตางจากลําดับในขอ (1) และขอ (2) ซึงเรียกวา ่ ลําดับแกวงกวัด เชน an = (–1)n , bn = (–1)n n 6. การเชื่อมโยงมโนทัศนเรื่องลิมิตของลําดับกับรูปภาพ ผูสอนอาจเริ่มจากการคํานวณ  แลวเขียนกราฟ และพิจารณาแนวโนมวา เมื่อ n มีคามากขึ้นเรื่อย ๆ กราฟของลําดับ an จะเปน อยางไร ผูสอนอาจแนะนําการเขียนกราฟโดยใชเครื่องมือตาง ๆ เชน กระดาษกราฟ เครื่องคํานวณ โปรแกรม Geometer’s Sketchpad หรือโปรแกรมประเภทตารางทํางาน เชน Microsoft Excel 7. หนังสือเรียนไมไดแสดงวิธีการพิสูจนทฤษฎีบทตาง ๆ เกี่ยวกับลิมิตไว ผูสอนควรให ผูเรียนพิจารณาคา an โดยตรง หรือทดลองเขียนกราฟของลําดับ an แลวพิจารณาแนวโนมของกราฟ
  • 4. 4 1 1 เชน ใหผูเรียนพิจารณาลําดับ an = และ an = 1 เพื่อนําไปสูการยอมรับทฤษฎีบทที่วา n3 n 3 1 lim n →∞ n r = 0 เมื่อ r เปนจํานวนจริงบวกใด ๆ ผูเรียนควรอธิบายไดวา เมื่อ n มีคามากขึ้นอยาง 1 1 1 ไมมีที่สิ้นสุด n3 และ n3 จะมีคามากขึ้นอยางไมมีที่สิ้นสุดดวย ซึ่งจะทําให และ 1 มีคา n3 n 3 นอยลงและเขาใกล 0 1 ใหผูเรียนพิจารณาลําดับ an = n4 และ an = n เพื่อนําไปสูการยอมรับทฤษฎีบท 4 ที่วา nlim n r หาคาไมได เมื่อ r เปนจํานวนจริงบวกใด ๆ ผูเรียนควรอธิบายไดวา เมื่อ n มี →∞  1 คามากขึ้นอยางไมมีที่สิ้นสุด n4 และ n4 จะมีคามากขึ้นอยางไมมีที่สิ้นสุดดวย n n ⎛1⎞ ⎛ 1⎞ ใหผูเรียนพิจารณาลําดับ an = ⎜ ⎟ และ an = ⎜− ⎟ เพื่อนําไปสูการยอมรับ ⎝ 3⎠ ⎝ 4⎠ ทฤษฎีบทที่วา lim r n n →∞ = 0 เมื่อ r เปนจํานวนจริง และ r <1 ใหผูเรียนพิจารณาลําดับ an = 3n และ an = (–4)n เพื่อนําไปสูการยอมรับทฤษฎี บทที่วา nlim r หาคาไมได เมื่อ r เปนจํานวนจริง และ r > 1 →∞ n 8. ขอความวา “ nlim a n หาคาไมได” มีความหมายเชนเดียวกับขอความ “ลําดับ an →∞ ไมมลิมต” หรือ “พจนที่ n ของลําดับ an ไมเขาใกลหรือเทากับจํานวนจริง L ใด ๆ เลย” ในบทนี้ ี ิ ไมมการใชขอความวา “ nlim a n = ∞ ” หรือ “ nlim a n = – ∞ ” ี →∞ →∞ 9. ในหนังสือเรียนหนา 22 ผูสอนควรย้ํากับผูเรียนวา จะใชทฤษฎีบทเกี่ยวกับลิมิตได a lim a n เมื่อเงื่อนไขเบืองตนเปนจริงกอนเทานัน เชน จะสรุปวา ้ ้ lim n = n →∞ ไดเมื่อ lim a n →∞ b n lim b n →∞ n n →∞ n และ lim b n →∞ n หาคาได และ lim b ≠ 0 n →∞ n ในกรณีที่ไมสามารถใชทฤษฎีบทเกี่ยวกับลิมิตของลําดับ an โดยตรงได อาจตองจัดรูปของ an กอนการใชทฤษฎีบทเกียวกับลิมิต ดังปรากฏในหลาย ๆ ตัวอยางในหนังสือเรียน อยางไรก็ตาม ่ ลําดับบางลําดับก็ยังคงใชทฤษฎีบทเกียวกับลิมิตไมไดถึงแมจะพยายามจัดรูปใหแตกตางจากเดิม ่ แลว เชน 2 2n − 3n พิจารณาลําดับ an = 4n − 5 เนื่องจาก 2 lim (2n − 3n) n →∞ และ lim (4n − 5) n →∞ หาคาไมไดทั้งคู ฉะนั้น หากตองการ 2 2 2n − 3n lim (2n − 3n) หา nlim a n = nlim →∞ →∞ จึงใชทฤษฎีบทเกี่ยวกับลิมิตที่วา lim a = n →∞ n n →∞ ไมได 4n − 5 lim (4n − 5) n →∞ การจัดรูป an กอนการพิจารณาลิมิตอาจทําไดหลาย ๆ แบบ บางคนอาจทําดังนี้
  • 5. 5 2⎛ 3⎞ 3 2 2n − 3n ⎜2 − ⎟ n 2− = ⎝ n⎠ = n 4n − 5 2⎛4 5 ⎞ 4 − 5 n ⎜ − ⎟ ⎝ n n2 ⎠ n n2 กรณีนก็ยงคงใชทฤษฎีบทเกียวกับลิมิตไมได เพราะเปนกรณียกเวน เนื่องจาก ้ี ั ่ ⎛4 5 ⎞ − n →∞ ⎜ n n 2 lim ⎟ =0 ⎝ ⎠ 2 2n − 3n n ( 2n − 3) 2n − 3 บางคนอาจทําดังนี้ = = 4n − 5 ⎛ 5⎞ 4− 5 n⎜4 − ⎟ ⎝ n⎠ n การจัดรูป an เชนนี้กยังคงใชทฤษฎีบทเกี่ยวกับลิมิตไมไดเชนเดียวกัน เพราะ ็ lim (2n − 3) หาคาไมได n →∞ จะเห็นไดวาการจัดรูป an ทั้งสองแบบไมสามารถชวยสรุปไดวา a n เปนลําดับลูเขาหรือลู ออกโดยใชทฤษฎีบทเกียวกับลิมตได จึงตองใชวิธีอื่นพิจารณา เชน การพิจารณาคาของ an ่ ิ โดยตรง หรือจากกราฟของลําดับ an เปนตน 10. จากบทนิยามของอนุกรมจะเห็นวา อนุกรมไดจากการบวกพจนทุกพจนของลําดับ และในการศึกษาเรื่องลิมิตของอนุกรมไดแบงอนุกรมออกเปน 2 ประเภท เชนเดียวกับลําดับ คือ อนุกรมลูเขาและอนุกรมลูออก จากตัวอยางของอนุกรมลูเขาจะเห็นวา อนุกรมลูเขามักจะไดจาก ลําดับลูเขา บางคนอาจจะเขาใจอยางไมถูกตองวา ลําดับลูเขาทุกลําดับเมื่อนํามาเขียนเปนอนุกรม จะไดอนุกรมลูเขาเสมอ ซึ่งเปนขอที่ควรระวังอยางยิ่งดังตัวอยางตอไปนี้ (1) 1, 1, 1, ..., 1, ... เปนลําดับลูเขาที่มีลิมิตเปน 1 1 + 1 + 1 + ... + 1 + ... เปนอนุกรมลูออก 1 (2) 1, 1 , 1 , ..., , ... เปนลําดับลูเขาที่มีลิมิตเปน 0 2 4 2n −1 1 1 1 1 + + + ... + n −1 + ... เปนอนุกรมลูเขา และผลบวกของ 2 4 2 อนุกรมนี้มีคาเปน 2  1 1 1 (3) 1, , ,..., ,... เปนลําดับลูเขาที่มีลิมิตเปน 0 2 3 n 1 1 1 1 + + + ... + + ... เปนอนุกรมลูออก  2 3 n การแสดงวาอนุกรม 1 + 1 + 1 + ... + 1 + ... เปนอนุกรมลูออกนัน จะตองพิสูจนไดวา ้ 2 3 n ลําดับผลบวกยอยไมมีลิมิต แตวิธีการพิสูจนคอนขางยุงยากในทีนี้จะแสดงคาของพจนแรก ๆ บาง ่ พจนของลําดับผลบวกยอยเพื่อใหเห็นวา เมื่อมีจํานวนพจนมากเขาผลบวกยอยจะมากขึ้นไดเรื่อย ๆ ดังนี้
  • 6. 6 S1 = 1 1 S2 = 1+ 2 1 1 S3 = 1+ + 2 3 1 1 1 S4 = 1+ + + 2 3 4 1 1 1 1 1 1 แต 1+ + + > 1+ + + 2 3 4 2 4 4 > 2 ดังนั้น S4 > 2 1 1 1 1 1 1 1 S8 = 1+ + + + + + + 2 3 4 5 6 7 8 1 ⎛1 1⎞ ⎛1 1 1 1⎞ แต 1+ + ⎜ + ⎟ + ⎜ + + + ⎟ 2 ⎝3 4⎠ ⎝5 6 7 8⎠ > 1+ 1 + ⎛ 1 + 1 ⎞ + ⎛ 1 + 1 + 1 + 1 ⎞ ⎜ ⎟ ⎜ ⎟ 2 ⎝ 4 4⎠ ⎝8 8 8 8⎠ > 21 2 ดังนั้น S8 > 2 1 2 1 ⎛1 1⎞ ⎛1 1 1 1⎞ S16 = 1+ + ⎜ + ⎟ + ⎜ + + + ⎟ 2 ⎝3 4⎠ ⎝5 6 7 8⎠ ⎛1 1 1 1 ⎞ ⎛ 1 1 1 1 ⎞ +⎜ + + + ⎟ + ⎜ + + + ⎟ ⎝ 9 10 11 12 ⎠ ⎝ 13 14 15 16 ⎠ 1 ⎛1 1⎞ ⎛1 1 1 1⎞ S16 > 1+ + ⎜ + ⎟ + ⎜ + + + ⎟ 2 ⎝ 4 4⎠ ⎝8 8 8 8⎠ ⎛1 1 1 1 1 1 1 1⎞ +⎜ + + + + + + + ⎟ ⎝ 16 16 16 16 16 16 16 16 ⎠ S16 > 3 จะพบวา S4 (ผลบวก 4 พจนแรก) มากกวา 2 1 S8 (ผลบวก 8 พจนแรก) มากกวา 2 2 S16 (ผลบวก 16 พจนแรก) มากกวา 3 1 S32 (ผลบวก 32 พจนแรก) มากกวา 3 2 S64 (ผลบวก 64 พจนแรก) มากกวา 4 และผลบวกยอยจะมีคามากขึ้นเรื่อย ๆ ไปไมมีที่สิ้นสุด 11. จากการศึกษาเรื่องอนุกรมเลขคณิต จะเห็นวาอนุกรมอนันตที่เปนอนุกรมเลขคณิต สวนมากเปนอนุกรมลูออก จะทําใหบางคนคิดวาอนุกรมอนันตที่เปนอนุกรมเลขคณิตทุกอนุกรม
  • 7. 7 เปนอนุกรมลูออก แตความจริงแลวมีอนุกรมอนันตที่เปนอนุกรมเลขคณิตและเปนอนุกรมลูเขา คือ  อนุกรม 0 + 0 + 0 + ... + 0 + ... ซึ่งเปนอนุกรมเลขคณิตที่มี a1 = 0 และ d = 0 และมีผลบวก เปน 0 12. ผูสอนควรย้ํากับผูเรียนวาการพิจารณาอนุกรมวาเปนอนุกรมลูเขาหรือลูออกตอง พิจารณาจากลําดับของผลบวกยอยของอนุกรมเปนหลัก เชน พิจารณาอนุกรม 1 – 1 + 1 – 1 + ... + (–1)n–1 + ... จะเห็นวาลําดับของผลบวกยอย ของอนุกรมนีคือ 1, 0, 1, 0, 1, ... ซึ่งเปนลําดับลูออก ้ ดังนั้น อนุกรม 1 – 1 + 1 – 1 + ... + (–1)n–1 + ... จึงเปนอนุกรมลูออก ผูสอนควรเสนอแนะเพิ่มเติมวา อาจมีบางคนเขียนจัดรูปอนุกรมขางตนใหมดังนี้ 1 – 1 + 1 – 1 + ... + (–1)n–1 + ... = (1 – 1) + (1 – 1) + (1 – 1) + ... ซึ่งจะไดอนุกรม 0 + 0 + 0 + 0 + ... + 0 + ... เปนอนุกรมลูเขา ที่มีผลบวกเปน 0 หรือบางคนอาจเขียนจัดรูปอนุกรมขางตนใหมดังนี้ 1 – 1 + 1 – 1 + ... + (–1)n–1 + ... = 1 + (–1 + 1) + (–1 + 1) + (–1 + 1) + ... ซึ่งจะไดอนุกรม 1 + 0 + 0 + 0 + 0 + ... เปนอนุกรมลูเขา ที่มีผลบวกเปน 1 ผูสอนควรชี้แนะใหผเู รียนเขาใจใหไดวาการเขียนจัดรูปอนุกรมขางตนทั้งสองแบบ แลวสรุปวา อนุกรม 1 – 1 + 1 – 1 + ... + (–1)n–1 + ... เปนอนุกรมลูเขานั้นไมถูกตอง 13. ในบทเรียนนี้มุงใหพิจารณาอนุกรมอนันตเฉพาะอนุกรมเรขาคณิตหรืออนุกรมที่ อาจจะหาพจนที่ n ของลําดับผลบวกยอยไดไมยากนัก กลาวคือ ถาเปนอนุกรมเรขาคณิตก็ a1 พิจารณาอัตราสวนรวม r และถา r <1 ก็สามารถหาผลบวกจากสูตร S = สวนอนุกรม 1− r ที่ไมใชอนุกรมเรขาคณิตนัน ใหหาผลบวกโดยการหาลําดับของผลบวกยอยกอน นั่นคือ จะตอง ้ หาพจนที่ n ของลําดับผลบวกยอยนั้น แลวจึงหาลิมิตของลําดับผลบวกยอย 14. ในบทเรียนนี้ไดนําเสนออนุกรมประเภทหนึ่งซึ่งมีความสําคัญและนาสนใจเรียกวา อนุกรมเทเลสโคป (telescoping series) อนุกรมเทเลสโคป คือ อนุกรม a1 + a2 + a3 + ... + an + ... ที่สามารถเขียนอยูในรูป a1 + a2 + a3 + ... + an + ... = (b1 – b2) + (b2 – b3) + (b3 – b4) + ... + (bn – bn+1) + ... เมื่อ a1 = b1 – b2 a2 = b2 – b3 a3 = b3 – b4 an = bn – bn+1 ดังนั้น a1 + a2 + a3 ... + an = b1 – bn+1
  • 8. 8 ผูสอนควรเนนลักษณะพิเศษของอนุกรมประเภทนี้ใหผเู รียนทราบ ตัวอยางของอนุกรม เทเลสโคปในหนังสือเรียน ดังเชน 1 1 1 1 ⎛ 1⎞ ⎛1 1⎞ ⎛1 1⎞ ⎛1 1 ⎞ + + + ... + = ⎜ 1 − ⎟ + ⎜ − ⎟ + ⎜ − ⎟ + ... + ⎜ − ⎟ 1⋅ 2 2 ⋅ 3 3 ⋅ 4 n(n + 1) ⎝ 2⎠ ⎝ 2 3⎠ ⎝3 4⎠ ⎝ n n +1⎠ 1 = 1− n +1 3 5 7 2n + 1 ⎛1 1 ⎞ ⎛ 1 1 ⎞ ⎛ 1 1 ⎞ + + + ... + 2 = ⎜ − ⎟ + ⎜ − ⎟ + ... + ⎜ 2 − ⎜n ⎟ 1 ⋅ 4 4 ⋅ 9 9 ⋅ 16 n ( n + 1) ( n + 1) ⎟ 2 2 ⎝1 4 ⎠ ⎝ 4 9 ⎠ ⎝ ⎠ 1 = 1− ( n + 1) 2 15. ผูสอนอาจจะแนะนําสัญลักษณ ∑ ในหัวขอเรื่องสัญลักษณแทนการบวก ไปพรอม กับหัวขอเรื่องผลบวกของอนุกรมอนันตเลยก็ได หากพิจารณาแลวเห็นวาสอดคลองกับแนว ทางการจัดการเรียนการสอนที่ปฏิบัติอยู 16. ในหนังสือเรียนหัวขอ 1.2.2 ไดกลาวถึงสมบัติของ ∑ ที่ควรทราบไว สมบัติ เหลานั้นแสดงใหเห็นจริงไดโดยงาย ผูสอนควรเชิญชวนใหผูเรียนทดลองพิสูจนสมบัติตาง ๆ ดวย ตนเอง ดังนี้ n (1) ∑c = nc เมื่อ c เปนคาคงตัว i =1 n ∑c = c + c + c + ... + c i =1 n พจน = nc n n (2) ∑ cai = c∑ a i เมื่อ c เปนคาคงตัว i=1 i =1 n ∑ cai = ca1 + ca2 + ca3 + ... + can i=1 = c(a1 + a2 + a3 + ... + an) n = c∑ a i i =1 n n n (3) ∑ (ai + bi ) = ∑ a i + ∑ bi i =1 i =1 i =1 n ∑ (ai + bi ) = (a1 + b1) + (a2 + b2) + (a3 + b3) + ... + (an + bn) i =1 = (a1 + a2 + a3 + ... + an) + (b1 + b2 + b3 + ... + bn) n n = ∑ a i + ∑ bi i =1 i =1
  • 9. 9 n n n ในทํานองเดียวกันจะแสดงไดวา ∑ (ai − bi ) = ∑ ai − ∑ bi i =1 i =1 i =1 n 17. ในการหาผลบวก ∑ i นอกจากวิธีที่แสดงไวในหนังสือเรียนแลว ยังแสดงไดโดยวิธี i =1 n n เดียวกันกับที่ใชหาสูตรของ ∑ i2 หรือ ∑ i3 ดังนี้ i =1 i =1 2 2 เนื่องจาก n – (n – 1) = 2n – 1 -----(1) (n – 1)2 – (n – 2)2 = 2(n – 1) – 1 -----(2) (n – 2)2 – (n – 3)2 = 2(n – 2) – 1 -----(3) 32 – 22 = 2(3) – 1 -----(n–2) 22 – 12 = 2(2) – 1 -----(n–1) 12 – 02 = 2(1) – 1 -----(n) n n (1) + (2) + (3) + ... + (n) จะได n2 = 2∑ i − ∑1 i=1 i=1 n = 2∑ i − n i=1 n n2 + n n(n + 1) ดังนั้น ∑i = = i =1 2 2 n n n หลังจากศึกษาที่มาของสูตร ∑ i , ∑ i , ∑ i แลว ผูสอนอาจถามผูเรียนตอวา 2 3 i =1 i =1 i =1 n n การหาสูตร ∑ i หรือ ∑ i จะดําเนินการตามวิธีการเดิมไดหรือไม ผูสอนอาจแนะนําให 4 5 i =1 i =1 ผูเรียนเริ่มตนจาก n – (n – 1)5 และ n6 – (n – 1)6 ตามลําดับ 5 18. แบบฝกหัด 1.2 ข ขอ 7 และขอ 9 อาจจะยากเกินไปหากผูเรียนไมสามารถจัดรูปใหม ได ดังนัน ผูสอนควรใหคาแนะนําเบื้องตนในแตละขอดังนี้ ้ ํ 1 1 1 7(1) = − n ( n + 1) n n +1 1 1⎛ 1 1 ⎞ 7(2) = ⎜ − ⎟ ( 2n − 1)( 2n + 1) 2 ⎝ 2n − 1 2n + 1 ⎠ 1 1⎛ 1 1 ⎞ 7(3) = ⎜ n ( n + 1) − ( n + 1)( n + 2 ) ⎟ ⎜ ⎟ n ( n + 1)( n + 2 ) 2⎝ ⎠ 1 1⎛1 1 ⎞ 7(4) = ⎜ − ⎟ n ( n + 2) 2⎝ n n +2⎠ 2n + 1 1 1 9(1) = − n ( n + 1) ( n + 1) 2 2 2 2 n
  • 10. 10 กิจกรรมแสนอแนะ ลิมิตของลําดับ กิจกรรมที่ 1 ผูสอนและผูเรียนชวยกันเขียนกราฟของลําดับ an ตอไปนี้บนกระดานดํา หรือใชโปรแกรม ประเภทตารางทํางาน เชน Microsoft Excel 1 (1) an = 2n (2) an = 2 (−1)n (3) an = 1+ n (4) an = 2n – 1 (5) an = (–1)n+1 จากนั้นชวยกันพิจารณากราฟของลําดับ an เมื่อ n มีคามากขึ้นโดยไมมีที่สิ้นสุด คาของ พจนที่ n ของลําดับ จะมีคาเขาใกลจํานวนจริงใดหรือไม ซึ่งผูเรียนควรบอกไดวา สําหรับ ลําดับในขอ (1) คาของพจนที่ n จะเขาใกล 0 ลําดับในขอ (2) คาของพจนที่ n จะเปน 2 เสมอ ลําดับในขอ (3) คาของพจนที่ n จะเขาใกล 1 ลําดับในขอ (4) คาของพจนที่ n จะมากขึนเรื่อย ๆ ้ ลําดับในขอ (5) คาของพจนที่ n จะเปน 1 เมื่อ n เปนจํานวนคี่ และ เปน –1 เมื่อ n เปนจํานวนคู ผูสอนเสนอแนะผูเรียนวาลําดับในขอ (1), (2) และ (3) คาของพจนที่ n จะเขาใกลหรือ เทากับจํานวนจริงเพียงจํานวนเดียวเทานั้น ในกรณีที่พจนที่ n ของลําดับมีคาเขาใกลหรือเทากับ จํานวนจริง L เพียงจํานวนเดียวเทานั้น เมื่อ n มีคามากขึ้นโดยไมมีที่สนสุด จะเรียก L วาเปนลิมิต ิ้ ของลําดับนั้น หรือกลาววาลําดับนั้นมีลิมิตเปน L สวนลําดับที่ไมมีสมบัติเชนนี้จะเปนลําดับที่ไมมี ลิมิต ผูสอนใหผูเรียนบอกวาลําดับขางตนลําดับใดบางมีลิมิตและลิมตเปนเทาใด ลําดับใดไมมีลิมต ิ ิ ซึ่งผูเรียนควรบอกไดวา ลําดับในขอ (1) มีลิมิตเปน 0 ลําดับในขอ (2) มีลิมิตเปน 2 และลําดับใน ขอ (3) มีลิมิตเปน 1 ผูสอนทบทวนผูเรียนเกี่ยวกับลําดับที่มีลิมิตเรียกวา ลําดับลูเขา สวนลําดับที่ไมมีลิมิต เรียกวาลําดับลูออก แลวผูสอนใหผูเรียนบอกวาลําดับทั้งหาลําดับขางตน ลําดับใดเปนลําดับลูเขา และลําดับใดเปนลําดับลูออก ซึ่งผูเรียนควรบอกไดวา ลําดับในขอ (1), (2) และ (3) เปนลําดับลู เขา ลําดับในขอ (4) และ (5) เปนลําดับลูออก
  • 11. 11 กิจกรรมที่ 2 ผูสอนอาจใชการพับกระดาษแสดงความหมายของลิมิตของลําดับบางลําดับไดดังตอไปนี้ 1 1 1 1 1 เชน พิจารณาลําดับ 1, , , , , ,… 2 4 8 16 32 1 1 2 1 4 1 8 1 16 1 32 ผูสอนอธิบายวาถาพับกระดาษตอไปอีก จะไดความยาวของกระดาษนอยลงเรื่อย ๆ จน เกือบเปน 0 แสดงวา ถา n มีคามากขึ้นโดยไมมีที่สิ้นสุด พจนที่ n ของลําดับจะเขาใกล 0 และ กลาวไดวา ลิมิตของลําดับขางตนเทากับ 0  อนุกรมอนันต กิจกรรมที่ 3 ผูสอนอาจประยุกตใชกจกรรมตอไปนี้นําเขาเรื่องอนุกรมอนันตได ใหผูเรียนปฏิบติ ิ ั ตามลําดับขั้นและตอบคําถามตอไปนี้ ขั้นที่ 1 ตัดกระดาษขนาด A4 เปนรูปสี่เหลี่ยมผืนผาสามรูปที่เทากัน ดังรูป
  • 12. 12 ขั้นที่ 2 แยกสวนที่หนึ่งไวกองหนึ่ง สวนที่สองไวอีกกองหนึ่ง เก็บสวนที่สามไวในมือ ขั้นที่ 3 ทําซ้ําขั้นที่ 1 และ 2 กับกระดาษสวนที่สามที่อยูในมือไปเรื่อย ๆ 1. สมมติวากระดาษ A4 มีพื้นที่ 1 ตารางหนวย และสมมติวาสามารถตัดกระดาษซ้ํา ตอไปไดอีกอยางตอเนื่องไมสิ้นสุด จะมีกระดาษในกองที่หนึ่งเทาไร กองที่สองเทาไร และมี เหลืออยูในมือเทาไร ใหเขียนผลบวกของเศษสวนทีใชแทนพื้นที่ของกระดาษที่มีอยูในแตละกอง ่ ผูเรียนควรตอบไดวา จะมีกระดาษในกองที่หนึ่งและกองที่สองเทากันคือเทากับ 1 1 1 1 + + + + ... ตารางหนวย และกระดาษที่อยูในมือจะชิ้นเล็กลงเรื่อย ๆ จนไมสามารถตัด 3 32 33 34 ไดจริง ๆ 2. สมมติวาสามารถตัดกระดาษซ้ําตอไปไดอีกอยางตอเนืองอยางไมสิ้นสุด เศษสวนในขอ 1 ่ จะมีอยูอยางจํากัดหรือนับไมถวน และผลบวกของเศษสวนเหลานันหาคาไดหรือไม ้ ผูเรียนควรตอบไดวา เศษสวนในขอ 1 มีอยูอยางไมจํากัด แตผลบวกของเศษสวนเหลานั้น ยังไมแนใจวาจะหาไดหรือไม 3. อนุกรมอนันต คือ ผลบวกของจํานวนหลาย ๆ จํานวน นับไมถวน เชน 1 + 2 + 3 + 4 + 5 + ... + n + ... เปนอนุกรมอนันต อนุกรมนี้สามารถหาผลบวกเปนจํานวน ๆ หนึงไดหรือไม ่ ผูเรียนควรตอบไดวา ไมสามารถหาผลบวกดังกลาวได  4. ถาอนุกรมอนันตไมสามารถหาผลบวกเปนจํานวน ๆ หนึ่งได เรียกอนุกรมนั้นวา 1 1 1 1 อนุกรมลูออก เชน อนุกรมในขอ 3 เปนอนุกรมลูออก อนุกรม + + + + ... ลูออก 2 2 2 23 2 4 หรือไม ใหสรางแบบจําลองการตัดกระดาษคลาย ๆ กับที่ทํามาแลว 1 1 1 1 อนุกรม + + + + ... ยังไมแนใจวาจะหาผลบวกไดหรือไม แบบจําลองการ 2 2 2 23 2 4 ตัดกระดาษไปเรื่อย ๆ ซึ่งแทนอนุกรม 1 + 12 + 13 + 14 + ... ในขอ 4 เปนดังนี้ 2 2 2 2 1 23 1 24 1 2 1 22
  • 13. 13 กิจกรรมที่ 4 n การหาสูตร ∑ i นอกจากจะใชวิธีทางพีชคณิตดังที่ปรากฏในหนังสือเรียนแลว ผูสอน i =1 อาจเพิ่มความนาสนใจใหผูเรียนโดยใชพนที่สรุปการหาผลบวกของ i ไดอีกวิธหนึงดังนี้ ื้ ี ่ กําหนดใหรูปสี่เหลี่ยมจัตุรัสเล็ก ๆ 1 รูป มีพื้นที่ 1 ตารางหนวย รูปที่ 1 จะเห็นวารูปที่ 1 มีพื้นที่เทากับ 1 + 2 + 3 + 4 ตารางหนวย ถานํารูปที่ 1 จํานวนสองรูปมาประกอบกัน จะไดรูปสี่เหลี่ยมผืนผาหนึ่งรูป ดังนี้ 4 4 4 5 รูปสี่เหลี่ยมผืนผาที่ไดมีพื้นที่เปนสองเทาของรูปที่ 1 และมีพื้นที่เทากับ 4 × 5 ตารางหนวย ดังนัน จึงได 4 × 5 = 2(1 + 2 + 3 + 4) ้ 4×5 = 1+2+3+4 2 ในทํานองเดียวกัน เมื่อ n เปนจํานวนเต็มบวก และตองการหาคาของ 1 + 2 + 3 + ... + n ก็พิจารณาจากพื้นที่ได n n n n+1
  • 14. 14 จะเห็นวารูปซาย มีพื้นที่เทากับ 1 + 2 + 3 + 4 + ... + n ตารางหนวย ถานํารูปซายจํานวนสองรูปมาประกอบกัน จะไดรูปสี่เหลี่ยมผืนผาหนึ่งรูปทีมความยาว ่ ี n + 1 หนวย และความกวาง n หนวย รูปสี่เหลี่ยมผืนผามีพื้นที่เปนสองเทาของรูปซาย และมีพื้นที่เทากับ n(n + 1) ตารางหนวย ดังนัน จึงได n(n + 1) = 2(1 + 2 + 3 + 4 + ... + n) ้ n = 2∑ i i=1 n n(n + 1) ∑i = 2 i =1 ตัวอยางแบบทดสอบประจําบท 1. ลําดับตอไปนี้เปนลําดับลูเขาหรือลูออก 2n 1 − n2 (1) an = (2) an = 5n − 3 2 + 3n 2 n n2 − n + 7 ⎛9⎞ (3) an = (4) an = 1+ ⎜ ⎟ 2n 3 + n 2 ⎝ 10 ⎠ n ⎛ 1⎞ (5) an = 2−⎜− ⎟ (6) an = 1 + (–1)n ⎝ 2⎠ 2. จงตัดสินวาลําดับตอไปนี้เปนลําดับลูเขาหรือลูออก โดยพิจารณาคาของพจนตาง ๆ ในลําดับ โดยตรง หรือใชเครื่องคํานวณชวยเขียนกราฟของลําดับ หรือใชทฤษฎีบทเกี่ยวกับลิมต ิ n−2 1 (1) an = (2) an = (−1) n +1 n + 13 n 3. เขียน 0.249 ใหอยูในรูปเศษสวน 4. จงหาคา ∞ ∞ (1) ∑ 2 (2) ∑ 4k 1 3 n =1 n k =1 2 −1 ∞ 2n + 7 n ∞ ⎛ 6 6 ⎞ (3) ∑ n (4) ∑ ⎜ 4k − 1 − 4k + 3 ⎟ n =0 9 ⎝ k =1 ⎠ 1 1 1 1 5. อนุกรม + + + ... + + ... เปนอนุกรมลูเขาหรือลูออก 1⋅ 5 2 ⋅ 6 3 ⋅ 7 n(n + 4) 6. การเลนบันจีจัมป (bungee jump) เปนกิจกรรมทาทายที่ผูเลนกระโดดลงมาจากที่สงโดยมีปลาย ู เชือกดานหนึ่งผูกติดลําตัวหรือหัวเขาของผูเลน ปลายเชือกอีกดานหนึ่งผูกติดไวกบฐานกระโดด ั ชายคนหนึงใชเชือกยาว 250 ฟุต กระโดดบันจีจัมปจากฐานกระโดด และพบวาหลังจากใน ่ แตละครั้งที่เขาดิ่งลงถึงตําแหนงต่ําสุด เชือกที่มีความยืดหยุนสูงจะดึงตัวเขาใหลอยขึ้นเปน ระยะทาง 55% ของระยะทางที่เขาดิ่งลงถึงตําแหนงต่ําสุด จงหาระยะทางที่ชายคนนี้เคลื่อนที่ ลอยขึ้นและดิ่งลงทั้งหมด
  • 15. 15 เฉลยตัวอยางแบบทดสอบประจําบท 2n 2n 2 1. (1) lim n →∞ 5n − 3 = lim n →∞ ⎛ = lim n →∞ 3 3⎞ n⎜5 − ⎟ 5− ⎝ n⎠ n ⎛ 3⎞ เนื่องจาก lim 2 n →∞ = 2 และ lim ⎜ 5 − ⎟ n →∞ ⎝ = 5 n⎠ 2 lim 2 2 จะได lim n →∞ 3 = n →∞ = 5− ⎛ 3⎞ 5 lim 5 − ⎟ n n →∞ ⎜ ⎝ n⎠ 2n 2n 2 ดังนั้น ลําดับ an = เปนลําดับลูเขา และ lim n →∞ 5n − 3 = 5n − 3 5 ⎛ 1 ⎞ 1 n 2 ⎜ 2 − 1⎟ −1 1− n 2 ⎝n ⎠ = lim n 2 (2) lim n →∞ 2 + 3n 2 = nlim →∞ 2 ⎛ 2 n →∞ 2 ⎞ +3 n ⎜ 2 + 3⎟ ⎝n ⎠ n2 เนื่องจาก nlim ⎛ 12 − 1⎞ = –1 และ nlim ⎛ 22 + 3 ⎞ = 3 →∞ ⎜ n ⎟ →∞ ⎜ n ⎟ ⎝ ⎠ ⎝ ⎠ 1 ⎛ 1 ⎞ −1 lim − 1⎟ n →∞ ⎜ n 2 จะได nlim 2 →∞ n2 = ⎝ ⎠ = −1 +3 ⎛ 2 ⎞ 3 lim + 3⎟ n2 n →∞ ⎜ n 2 ⎝ ⎠ 1 − n2 เปนลําดับลูเขา และ nlim 1 − n 2 2 1 ดังนั้น ลําดับ a n = →∞ 2 + 3n = − 2 + 3n 2 3 ⎛1 1 7 ⎞ 1 1 7 n3 ⎜ − 2 + 3 ⎟ − 2+ 3 n −n+7 2 n n n ⎠ (3) lim n →∞ 2n 2 + n 2 = nlim ⎝ →∞ = nlim n n 1 n →∞ 3⎛ 1⎞ n ⎜2+ ⎟ 2+ ⎝ n⎠ n เนื่องจาก nlim ⎛ 1 − 13 + 73 ⎞ = 0 และ nlim ⎛ 2 + 1 ⎞ = 2 →∞ ⎜ n n ⎟ →∞ ⎜ ⎟ ⎝ n ⎠ ⎝ n⎠ 1 1 7 − 2+ 3 จะได nlim n n 1 n = 0 = 0 →∞ 2+ 2 n ดังนั้น ลําดับ a n = 2 2 เปนลําดับลูเขา และ nlim n − n + 27 = 0 n2 − n + 7 2 2n + n →∞ 2n 3 + n n ⎛ 9⎞ (4) เนื่องจาก lim 1 n →∞ = 1 และ lim n →∞ ⎜ 10 ⎟ =0 ⎝ ⎠ ⎛ ⎛ 9 ⎞n ⎞ ⎛9⎞ n จะได lim ⎜ 1 + ⎜ ⎟ ⎟ n →∞ ⎜ ⎝ 10 ⎠ ⎟ = lim 1 + lim ⎜ ⎟ n →∞ n →∞ ⎝ 10 ⎠ ⎝ ⎠ = 1+0 ⎛9⎞ n ⎛ ⎛ 9 ⎞n ⎞ ดังนั้น ลําดับ an = 1+ ⎜ ⎟ เปนลําดับลูเขา และ lim ⎜ 1 + ⎟ n →∞ ⎜ ⎜ 10 ⎟ ⎟ =1 ⎝ 10 ⎠ ⎝ ⎝ ⎠ ⎠
  • 16. 16 n ⎛ 1⎞ (5) เนื่องจาก lim 2 n →∞ = 2 และ lim − n →∞ ⎜ 2 ⎟ =0 ⎝ ⎠ ⎛ ⎛ 1⎞ ⎞ n ⎛ 1⎞ n จะได lim ⎜ 2 − ⎜ − ⎟ ⎟ n →∞ ⎜ = lim 2 − lim ⎜ − ⎟ ⎝ ⎝ 2⎠ ⎟ ⎠ n →∞ n →∞ ⎝ 2 ⎠ = 2–0 = 2 ⎛ 1⎞ n ⎛ ⎛ 1⎞ ⎞ n ดังนั้น an = 2−⎜− ⎟ เปนลําดับลูเขา และ lim ⎜ 2 − ⎜ − ⎟ ⎟ n →∞ ⎜ = 2 ⎝ 2⎠ ⎝ ⎝ 2⎠ ⎟ ⎠ (6) ลําดับนี้คือ 0, 2, 0, 2, ... ซึ่งไมมีลิมิต ดังนั้น ลําดับนี้เปนลําดับลูออก 2. (1) พิจารณาคาของ an โดยตรง เมื่อ n มีคามากขึ้น n – 2 และ n +13 มีคาใกลเคียงกัน n−2 มาก ลิมิตของลําดับ an = จึงเทากับ 1 n + 13 ใชทฤษฎีบทเกี่ยวกับลิมิตเพือสนับสนุนการพิจารณาขางตนดังนี้ ่ ⎛ 2⎞ 2 n ⎜1 − ⎟ 1− n−2 ⎝ n⎠ lim n →∞ n + 13 = nlim →∞ ⎛ 13 ⎞ = nlim 13 →∞ n n ⎜1 + ⎟ 1+ ⎝ n⎠ n เนื่องจาก nlim ⎛1 − 2 ⎞ = 1 และ nlim ⎛1 + 13 ⎞ = 1 →∞ ⎜ ⎟ →∞ ⎜ ⎟ ⎝ n⎠ ⎝ n⎠ 2 ⎛ 2⎞ 1− lim ⎜1 − ⎟ n →∞ ⎝ n⎠ จะได nlim 13 = →∞ n 1+ ⎛ 13 ⎞ lim 1 + ⎟ n n →∞ ⎜⎝ n⎠ 1 = = 1 1 ดังนั้น ลําดับ a n = n − 2 เปนลําดับลูเขา และ nlim n − 2 →∞ n + 13 =3 n + 13 1 1 1 1 1 (2) คํานวณหาแตละพจนของลําดับ an = (−1) n +1 ไดลําดับ 1, − , , − , , ... n 2 3 4 5 จากนั้นพิจารณาคาของ an โดยตรง หรือเขียนกราฟของลําดับ an โดยใชโปรแกรม ประเภทตาราง เชน Microsoft Excel มาชวย จะไดกราฟดังรูป an 1 0.8 0.6 0.4 0.2 0 2 4 6 8 10 n -0.2 -0.4
  • 17. 17 จากกราฟ จะเห็นวา an จะเขาใกล 0 เมื่อ n มีคามากขึ้นโดยไมมีที่สนสุด ิ้ ดังนั้น ลําดับ an = (−1) n +1 1 เปนลําดับลูเขา และ n →∞ ⎛ (−1)n +1 1 ⎞ = 0 lim ⎜ ⎟ n ⎝ n⎠ 3. 0.249 = 0.24999... = 0.24 + 0.009 + 0.0009 + 0.00009 + ... 9 9 9 = 0.24 + 3 + 4 + 5 + ... 10 10 10 9 9 9 9 3 + 4 + 5 + ... เปนอนุกรมเรขาคณิตที่มี a1 = 3 และ r = 1 10 10 10 10 10 1 9 9 9 เนื่องจาก r = <1 อนุกรม 3 + 4 + 5 + ... เปนอนุกรมลูเขา 10 10 10 10 9 9 a1 103 103 = 1 และมีผลบวกเทากับ = 1 = 9 = 0.01 1− r 1− 100 10 10 1 ดังนั้น 0.249 = 0.24 + 0.01 = 0.25 = 4 ∞ 4. (1) ∑ 2 = n 2 2 2 2 + 2 + 3 + ... + n + ... 3 n =1 3 3 3 3 2 1 เปนอนุกรมเรขาคณิตที่มี a1 = และ r = 3 3 1 1 เนื่องจาก r = = < 1 อนุกรมนี้เปนอนุกรมลูเขา 3 3 2 a1 และมีผลบวกเทากับ = 3 1 = 1 1− r 1− 3 ∞ ดังนั้น ∑ 2 = 1 n 3 n =1 n (2) ให Sn = ∑ 1 4k − 1 k =1 2 1 1 เนื่องจาก = 4k − 1 2 (2k) 2 − 1 1 = (2k − 1)(2k + 1) n ⎛1 ⎛ 1 1 ⎞⎞ จะได Sn = ∑ ⎜ 2 ⎜ 2k − 1 − 2k + 1 ⎟ ⎟ k =1⎝ ⎝ ⎠ ⎠ 1 n ⎛ 1 1 ⎞ = ∑ ⎝ 2k − 1 − 2k + 1 ⎠ ⎜ ⎟ 2 k =1 1 ⎛⎛ 1 ⎞ ⎛ 1 1 ⎞ ⎛ 1 1 ⎞ ⎛ 1 1 ⎞⎞ = ⎜ ⎜1 − ⎟ + ⎜ − ⎟ + ⎜ − ⎟ + ... + ⎜ − ⎟⎟ 2 ⎝⎝ 3 ⎠ ⎝ 3 5 ⎠ ⎝ 5 7 ⎠ ⎝ 2n − 1 2n + 1 ⎠ ⎠
  • 18. 18 1⎛ 1 ⎞ = ⎜1 − ⎟ 2 ⎝ 2n + 1 ⎠ 1⎛ 1 ⎞ 1 lim Sn n →∞ = lim ⎜ 1 − n →∞ 2 ⎝ ⎟ = 2n + 1 ⎠ 2 ∞ ดังนั้น ∑ 1 = 1 4k − 1 k =1 2 2 ∞ 2n + 7 n ∞ 2n ∞ n (3) ∑ = ∑ + ∑7 n =0 9n n =0 9 n 9 n =0 n ∞ ⎛ 2 ⎞n ∞ ⎛ 7 ⎞n = ∑⎜ ⎟ + ∑⎜ ⎟ n =0 ⎝ 9 ⎠ ⎝9⎠ n =0 1 1 = 2 + 7 1− 1− 9 9 9 9 18 + 63 81 = + = = 7 2 14 14 ∞ 2n + 7 n 81 ∑ = n =0 9n 14 (4) ให Sn = ∑ ⎛ 6 − 6 ⎞ n ⎜ ⎟ ⎝ 4k − 1 4k + 3 ⎠ k =1 n ⎛ 6 6 ⎞ จะได Sn = ∑ ⎝ 4k − 1 − 4k + 3 ⎠ ⎜ ⎟ k =1 ⎛ 6⎞ ⎛6 6 ⎞ ⎛ 6 6 ⎞ ⎛ 6 6 ⎞ = ⎜ 2 − ⎟ + ⎜ − ⎟ + ⎜ − ⎟ + ... + ⎜ − ⎟ ⎝ 7 ⎠ ⎝ 7 11 ⎠ ⎝ 11 15 ⎠ ⎝ 4n − 1 4n + 3 ⎠ 6 = 2− 4n + 3 ⎛ 6 ⎞ lim S n →∞ n = lim 2 − n →∞ ⎜ ⎟ = 2 ⎝ 4n + 3 ⎠ ∞ ดังนั้น ∑ ⎛ 6 − 6 ⎞ = 2 ⎜ ⎟ k =1⎝ 4k − 1 4k + 3 ⎠ 1 1⎛1 1 ⎞ 5. พิจารณา = ⎜ − ⎟ k(k + 4) 4⎝k k+4⎠ 1 1 1 1 ดังนั้น Sn = + + + ... + 1⋅ 5 2⋅6 3⋅ 7 n(n + 4) 1 ⎛⎛ 1⎞ ⎛1 1⎞ ⎛1 1⎞ ⎛1 1⎞ ⎛1 1⎞ ⎛1 1 ⎞ = ⎜ ⎜1 − ⎟ + ⎜ − ⎟ + ⎜ − ⎟ + ⎜ − ⎟ + ⎜ − ⎟ + ⎜ − ⎟ + 4 ⎝ ⎝ 5 ⎠ ⎝ 2 6 ⎠ ⎝ 3 7 ⎠ ⎝ 4 8 ⎠ ⎝ 5 9 ⎠ ⎝ 6 10 ⎠ ⎛1 1 ⎞ ⎛1 1 ⎞⎞ ⎜ − ⎟ + ... + ⎜ − ⎟⎟ ⎝ 7 11 ⎠ ⎝ n n + 4 ⎠⎠ 1⎛ 1 1 1⎞ 1⎛ 1 1 1 1 ⎞ = ⎜1 + + + ⎟ + ⎜ − − − − ⎟ 4 ⎝ 2 3 4 ⎠ 4 ⎝ n +1 n + 2 n + 3 n + 4 ⎠
  • 19. 19 ⎛1⎛ 1 1 1⎞ 1⎛ 1 1 1 1 ⎞⎞ เนื่องจาก lim Sn n →∞ = lim ⎜ ⎜ 1 + + + ⎟ + ⎜ − − − − ⎟⎟ ⎝ ⎝ 2 3 4 ⎠ 4 ⎝ n +1 n + 2 n + 3 n + 4 ⎠⎠ n →∞ 4 1⎛ 1 1 1⎞ = ⎜1 + + + ⎟ 4⎝ 2 3 4⎠ 25 = 48 1 1 1 1 25 ดังนั้น อนุกรม + + + ... + + ... เปนอนุกรมลูเขา และมีผลบวกเทากับ 1⋅ 5 2⋅6 3⋅ 7 n(n + 4) 48 6. ระยะทางทีชายคนนี้เริ่มกระโดดจนถึงตําแหนงต่ําสุดมีระยะทาง 250 ฟุต ่ ชายคนนี้จะลอยขึ้นสูงเปนระยะทาง 55% ของระยะทางที่เขาดิ่งลงถึงตําแหนงต่ําสุด มีคาเทากับ 11 ของระยะทางที่เขาดิ่งลงถึงตําแหนงต่ําสุด 20 ระยะทางที่ชายคนนี้ลอยขึ้นครั้งที่ 1 แลวดิ่งลงถึงตําแหนงต่ําสุดมีระยะทาง 11 11 11 คือ 250 ⎛ 20 ⎞ + 250 ⎛ 20 ⎞ = 500 ⎛ 20 ⎞ ฟุต ⎜ ⎟ ⎜ ⎟ ⎜ ⎟ ⎝ ⎠ ⎝ ⎠ ⎝ ⎠ ระยะทางที่ชายคนนี้ลอยขึ้นครั้งที่ 2 แลวดิ่งลงถึงตําแหนงต่ําสุดมีระยะทางคือ 11 11 11 11 11 2 250 ⎛ 20 ⎞⎛ 20 ⎞ + 250 ⎛ 20 ⎞⎛ 20 ⎞ = 500 ⎛ 20 ⎞ ⎜ ⎟⎜ ⎟ ⎜ ⎟⎜ ⎟ ⎜ ⎟ ฟุต ⎝ ⎠⎝ ⎠ ⎝ ⎠⎝ ⎠ ⎝ ⎠ ระยะทางที่ชายคนนี้ลอยขึ้นแลวดิ่งลงเปนเชนนีไปเรื่อย ๆ ้ จะไดระยะทางที่ชายคนนี้เคลื่อนที่ลอยขึ้นและดิ่งลงทั้งหมดเทากับ 2 3 ⎛ 11 ⎞ ⎛ 11 ⎞ ⎛ 11 ⎞ 250 + 500 ⎜ ⎟ + 500 ⎜ ⎟ + 500 ⎜ ⎟ + ... ⎝ 20 ⎠ ⎝ 20 ⎠ ⎝ 20 ⎠ ⎛ 11 ⎛ 11 ⎞2 ⎛ 11 ⎞3 ⎞ = 250 + 500 ⎜ + ⎜ ⎟ + ⎜ ⎟ + ... ⎟ ⎜ 20 ⎝ 20 ⎠ ⎝ 20 ⎠ ⎟ ⎝ ⎠ ⎛ 11 ⎞ ⎜ ⎟ = 250 + 500 ⎜ 20 ⎟ 11 ⎜1− ⎟ ⎜ ⎟ ⎝ 20 ⎠ ⎛ 11 ⎞ = 250 + 500 ⎜ ⎟ ⎝9⎠ = 861.11 ดังนั้น ในการกระโดดบันจีจัมปครั้งนี้ ชายคนนี้เคลื่อนที่ลอยขึ้นและดิ่งลงเปนระยะทาง ทั้งหมด 861.11 ฟุต