เซต คือคำที่ใช้เรียกกลุ่มของสิ่งต่าง ๆ ที่บอกได้แน่นอนว่าสิ่งใดอยู่ในกลุ่ม และสิ่งใดไม่อยู่ในกลุ่ม บทเซต ม.4 คณิตเพิ่มเติม เทอม 1 มี 3 เรื่อง คือ เซต (การเขียนเซต เซตว่าง เซตจำกัด เซตอนันต์ เอกภพสัมพัทธ์ สับเซต เพาเวอร์เซต แผนภาพเวนน์) การดำเนินการระหว่างเซต และการแก้ปัญหาโดยใช้เซต
สวัสดีครับ นี่พี่ติว OCM บทนี้เป็นภาษาพื้นฐานที่ใช้ต่อทั้งตรรกศาสตร์ จำนวนจริง และความน่าจะเป็น คิดแบบ "ตะกร้าใส่ของ" ก่อน แล้วค่อยใส่สัญลักษณ์ จะเข้าใจง่ายกว่าครับ
1เซตและการเขียนเซต
สิ่งที่อยู่ในเซตเรียกว่า สมาชิก นิยมใช้ตัวพิมพ์ใหญ่ เช่น แทนเซต และตัวพิมพ์เล็กแทนสมาชิก
อ่านว่า เป็นสมาชิกของเซต
อ่านว่า ไม่เป็นสมาชิกของเซต
การเขียนเซตทำได้ 2 แบบ
แบบ | ตัวอย่าง | ใช้เมื่อ |
|---|---|---|
แจกแจงสมาชิก | สมาชิกไม่มาก เขียนออกมาได้ | |
บอกเงื่อนไขของสมาชิก | เป็นจำนวนนับที่หารด้วย 3 ลงตัวและน้อยกว่า 15 | สมาชิกมาก หรืออยากบอกกติกา |
เครื่องหมาย อ่านว่า "โดยที่" ถ้าสมาชิกมากแต่มีแบบรูปชัด ใช้ "..." ช่วยได้ เช่น
ข้อควรจำตอนแจกแจงสมาชิก
ลำดับไม่สำคัญ:
สมาชิกแต่ละตัวเขียนครั้งเดียวพอ เช่น เซตของเลขโดดในจำนวน 3,773 คือ
2เซตว่าง เซตจำกัด เซตอนันต์ และเอกภพสัมพัทธ์
เซตว่าง คือเซตที่ไม่มีสมาชิก เขียนแทนด้วย หรือ เช่น เป็นจำนวนจริง และ
ชนิด | ความหมาย | ตัวอย่าง |
|---|---|---|
เซตจำกัด | จำนวนสมาชิกเป็นศูนย์หรือจำนวนเต็มบวก | , |
เซตอนันต์ | ไม่ใช่เซตจำกัด | , เซตของจำนวนเต็ม |
เอกภพสัมพัทธ์ เขียนแทนด้วย คือเซตที่กำหนดขอบเขตของสิ่งที่กำลังพิจารณา สมาชิกของเซตอื่น ๆ ต้องอยู่ใน เท่านั้น
เอกภพสัมพัทธ์ที่เจอบ่อย: จำนวนนับ, จำนวนเต็ม, จำนวนตรรกยะ, จำนวนอตรรกยะ, จำนวนจริง
เปลี่ยน แล้วคำตอบเปลี่ยนได้ เช่น แต่
3เซตที่เท่ากัน สับเซต และเพาเวอร์เซต
เซตที่เท่ากัน หมายถึง สมาชิกทุกตัวของ เป็นสมาชิกของ และสมาชิกทุกตัวของ เป็นสมาชิกของ
สับเซต เป็นสับเซตของ เขียนแทนด้วย ก็ต่อเมื่อ สมาชิกทุกตัวของ เป็นสมาชิกของ ถ้ามีสมาชิกอย่างน้อยหนึ่งตัวของ ที่ไม่อยู่ใน เขียนว่า
เซตทุกเซตเป็นสับเซตของตัวเอง:
เซตว่างเป็นสับเซตของทุกเซต:
และ ก็ต่อเมื่อ
ภาพจำ: ของในกล่องเล็กทุกชิ้นอยู่ในตู้เย็นด้วย กล่องเล็กจึงเป็นสับเซตของตู้เย็น
เพาเวอร์เซต ของ เขียนแทนด้วย คือเซตของสับเซตทั้งหมดของ
ตัวอย่าง:
ถ้า มีสมาชิก ตัว แล้ว มีสมาชิก ตัว เพราะสมาชิกแต่ละตัวมี 2 ทางเลือก คือ อยู่หรือไม่อยู่ในสับเซตนั้น
4แผนภาพเวนน์
แผนภาพเวนน์ ใช้รูปสี่เหลี่ยมผืนผ้าแทนเอกภพสัมพัทธ์ และใช้วงกลมหรือรูปปิดอื่นแทนเซตที่เป็นสับเซตของ
สองเซตที่ไม่มีสมาชิกร่วมกันเลย เรียกว่า เซตไม่มีส่วนร่วม วาดเป็นวงกลมแยกกัน
ถ้า วาดวงกลม ไว้ในวงกลม
สองเซตที่มีสมาชิกร่วมกันบางส่วน แบ่ง เป็น 4 ส่วน
อยู่ใน แต่ไม่อยู่ใน
อยู่ทั้งใน และ
อยู่ใน แต่ไม่อยู่ใน
ไม่อยู่ทั้งใน และ
ถ้ามีสามเซต วาดวงกลมสามวงซ้อนกัน แบ่งได้ 8 ส่วน ใส่ตัวเลขจากส่วนที่อยู่ทั้งสามเซตก่อน แล้วค่อยไล่ออกมา
5การดำเนินการระหว่างเซต
ให้ และ เป็นสับเซตของเอกภพสัมพัทธ์ เดียวกัน
การดำเนินการ | นิยาม | ความหมาย |
|---|---|---|
อินเตอร์เซกชัน | และ | อยู่ทั้งสองเซต |
ยูเนียน | หรือ | อยู่ในเซตใดเซตหนึ่งหรือทั้งสองเซต |
คอมพลีเมนต์ | และ | อยู่ใน แต่ไม่อยู่ใน |
ผลต่าง | และ | อยู่ใน แต่ไม่อยู่ใน |
คำว่า "หรือ" ในทางคณิตศาสตร์ หมายถึง อย่างใดอย่างหนึ่งหรือทั้งสองอย่าง
ตัวอย่าง: , ,
และ
เห็นว่า ลำดับของเซตในผลต่างจึงสำคัญ
สมบัติที่ใช้บ่อย
และ
และ
และ
และ
6การแก้ปัญหาโดยใช้เซต
จำนวนสมาชิกของเซตจำกัด เขียนแทนด้วย เช่น
ถ้า และ เป็นเซตจำกัด
ต้องลบ เพราะสมาชิกที่อยู่ทั้งสองเซตถูกนับซ้ำตอนบวก ถ้า กับ ไม่มีสมาชิกร่วมกัน จะได้
จุดแต่ละจุดคือสมาชิก 1 ตัว กดนับทีละขั้นตามสูตร
จุดใน A ∪ B มีจริง 16 จุด
n(A ∪ B) = n(A) + n(B) - n(A ∩ B) = 11 + 8 - 3 = 16 ส่วนที่อยู่ใน A แต่ไม่อยู่ใน B คือ n(A - B) = 11 - 3 = 8 ส่วน n(B - A) = 5 และที่ไม่อยู่ทั้งใน A และ B คือ n((A ∪ B)') = 20 - 16 = 4
ตัวอย่าง
ห้องหนึ่งมีนักเรียน 40 คน ชอบชา 22 คน ชอบกาแฟ 18 คน ชอบทั้งสองอย่าง 10 คน
ชอบอย่างน้อยหนึ่งอย่าง 30 คน
ไม่ชอบทั้งสองอย่าง คน
ชอบชาอย่างเดียว คน
ชอบกาแฟอย่างเดียว คน
สามเซต
บวกทุกเซต ลบส่วนที่ซ้อนกันสองเซตซึ่งนับซ้ำ แล้วบวกส่วนที่ซ้อนกันสามเซตกลับเข้ามา เพราะส่วนนี้ถูกลบออกเกิน ถ้าโจทย์ถามทีละส่วน ใช้แผนภาพเวนน์เริ่มจากส่วน จะไม่พลาด
สรุปจำไว้อ่านข้อสอบ
หัวข้อ | หัวใจ |
|---|---|
เขียนเซต | แจกแจงสมาชิก หรือบอกเงื่อนไข |
เซตว่าง | หรือ มีสมาชิก 0 ตัว |
เอกภพสัมพัทธ์ | ไม่บอกไว้ ให้ถือว่าเป็น |
สับเซต | เมื่อสมาชิกทุกตัวของ อยู่ใน |
เพาเวอร์เซต | |
/ / / | ทั้งสองเซต / อย่างน้อยหนึ่งเซต / นอก แต่ใน / ใน ไม่อยู่ใน |
นับสมาชิก |
