Ep1 อสมการค่าสัมบูรณ์: จากพื้นฐานสู่โจทย์ข้อสอบจริง
ปูพื้นฐานอสมการค่าสัมบูรณ์จากความหมายของระยะห่าง การแก้อสมการแบบน้อยกว่า–มากกว่า การเปรียบเทียบค่าสัมบูรณ์สองข้างด้วยการยกกำลังสอง
เส้นทางสู่เป้าหมาย
กำลังโหลดความก้าวหน้า…
ทำ Quiz ท้าย EP เพื่อเริ่มบันทึกความสำเร็จ
อสมการค่าสัมบูรณ์: จากพื้นฐานสู่โจทย์ข้อสอบจริง
ปูพื้นฐานความหมายของค่าสัมบูรณ์ การแก้อสมการ การเปรียบเทียบค่าสัมบูรณ์สองข้าง การใช้ผลต่างกำลังสอง และการอ่านเซตคำตอบเพื่อหาจำนวนเต็มตามเงื่อนไขของโจทย์
เข้าใจว่า |x| คือระยะห่าง แก้อสมการค่าสัมบูรณ์ได้ ใช้เทคนิคยกกำลังสองเมื่อมีค่าสัมบูรณ์ทั้งสองข้าง และเลือกจำนวนเต็มจากเซตคำตอบได้ถูกต้อง
1. คิดย้อนกลับจากโจทย์จริง
ให้ a แทนจำนวนเต็มลบที่มากที่สุด และ b แทนจำนวนเต็มบวกที่น้อยที่สุดของเซตคำตอบ
แล้วค่าของ
มีค่าเท่าใด
- 3
- 4
- 9
- 10
- 11
โจทย์นี้ไม่ได้ถามค่า x โดยตรง แต่ต้องทำ 3 ขั้น คือ แก้อสมการ → อ่านเซตคำตอบ → เลือกจำนวนเต็มตามเงื่อนไข แล้วจึงนำค่า a และ b ไปคำนวณ
2. ค่าสัมบูรณ์คืออะไร
ค่าสัมบูรณ์มองง่ายที่สุดว่าเป็น ระยะห่างจากศูนย์ บนเส้นจำนวน
เพราะทั้ง 5 และ −5 อยู่ห่างจาก 0 เท่ากัน 5 หน่วย
ค่าสัมบูรณ์ไม่มีค่าติดลบ
3. อสมการค่าสัมบูรณ์แบบ “น้อยกว่า”
เมื่อ \(k>0\)
หมายถึง x อยู่ห่างจากศูนย์น้อยกว่า k จึงอยู่ ระหว่าง −k กับ k
เช่น
น้อยกว่า → อยู่ข้างใน
4. อสมการค่าสัมบูรณ์แบบ “มากกว่า”
เมื่อ \(k>0\)
หมายถึง x อยู่ห่างจากศูนย์มากกว่า k จึงต้องออกไปทางด้านซ้ายหรือด้านขวา
เช่น
มากกว่า → ออกข้างนอก
5. ถ้ามีค่าสัมบูรณ์ทั้งสองข้างทำอย่างไร
รูปสำคัญที่มักพบในข้อสอบคือ
เนื่องจากค่าสัมบูรณ์ทั้งสองข้างมีค่าไม่ติดลบ เราสามารถยกกำลังสองทั้งสองข้างได้
ดังนั้น
เปลี่ยนเป็น
เทคนิคนี้ใช้ได้สะดวกเพราะทั้งสองข้างอยู่ในรูปค่าสัมบูรณ์ จึงมีค่าไม่ติดลบอยู่แล้ว
6. ไม่ต้องกระจายกำลังสองทั้งหมด
จาก
ย้ายมาฝั่งเดียว
ใช้สูตรผลต่างกำลังสอง
จึงได้
จัดรูปทีละวงเล็บ
จัดให้อยู่ในรูปที่ดูจุดวิกฤตง่ายขึ้น
จุดวิกฤตคือ
7. ตารางเครื่องหมายและเซตคำตอบ
พิจารณา
ผลคูณต้องเป็นบวกหรือศูนย์ จึงเลือกช่วงด้านนอก
บวก × บวก = บวก
ลบ × ลบ = บวก
ดังนั้นเมื่อผลคูณต้อง ≥ 0 มักเลือกช่วงที่เครื่องหมายเหมือนกัน
8. อ่านคำว่า “จำนวนเต็ม” ให้ถูก
เราได้เซตคำตอบ
โจทย์กำหนดให้ a เป็น จำนวนเต็มลบที่มากที่สุด
จำนวนเต็มลบคือ
ดังนั้น
ส่วน b เป็น จำนวนเต็มบวกที่น้อยที่สุด ของเซตคำตอบ
แม้ว่าช่วงคำตอบจะเริ่มที่ \(\frac{3}{2}=1.5\) แต่ 1.5 ไม่ใช่จำนวนเต็ม
อย่ารีบตอบ \(b=\frac{3}{2}\) เพราะโจทย์ระบุชัดว่า b ต้องเป็น จำนวนเต็มบวก
9. กลับไปปิดโจทย์จริง
โจทย์ถาม
แทนค่า
ค่าของ \(2a^2+b\) เท่ากับ 4
10. กฎพื้นฐานที่ควรจำ
11. เทคนิคทำข้อสอบ
- ดูว่ามีค่าสัมบูรณ์อยู่ข้างเดียวหรือสองข้าง
- ถ้ามีค่าสัมบูรณ์สองข้าง เช่น \(|A|\ge|B|\) ให้นึกถึงการยกกำลังสอง
- ย้ายทุกอย่างมาไว้ฝั่งเดียว
- ถ้าเห็น \(A^2-B^2\) ให้ใช้ผลต่างกำลังสองทันที
- หาจุดที่ทำให้แต่ละวงเล็บเป็นศูนย์
- แบ่งช่วงแล้วตรวจเครื่องหมาย
- อ่านว่าโจทย์ถามจำนวนจริง จำนวนเต็ม จำนวนเต็มลบ หรือจำนวนเต็มบวก
- อย่าเอาขอบเขตของช่วงไปตอบทันที ถ้าขอบเขตนั้นไม่ตรงชนิดของจำนวนที่โจทย์กำหนด
ค่าสัมบูรณ์สองข้าง → ยกกำลังสอง → ผลต่างกำลังสอง → แยกตัวประกอบ → ตารางเครื่องหมาย → เซตคำตอบ → เลือกจำนวนเต็ม
12. แบบฝึกหัด 5 ข้อ
-
จงหาเซตคำตอบของ
\[ |x-2|\le5 \]ดูเฉลย
ใช้กฎ \(|A|\le k \Rightarrow -k\le A\le k\)
\[ -5\le x-2\le5 \]บวก 2 ตลอดทั้งสามส่วน
\[ -3\le x\le7 \]ตอบ \( -3\le x\le7 \)
-
จงหาเซตคำตอบของ
\[ |2x+1|>3 \]ดูเฉลย
มากกว่า → ออกข้างนอก
\[ 2x+1<-3 \quad\text{หรือ}\quad 2x+1>3 \]\[ x<-2 \quad\text{หรือ}\quad x>1 \]ตอบ \(x<-2\) หรือ \(x>1\)
-
จงหาเซตคำตอบของ
\[ |3x-2|\ge|x+4| \]ดูเฉลย
ยกกำลังสองทั้งสองข้าง
\[ (3x-2)^2-(x+4)^2\ge0 \]ใช้ผลต่างกำลังสอง
\[ [(3x-2)-(x+4)] [(3x-2)+(x+4)] \ge0 \]\[ (2x-6)(4x+2)\ge0 \]จุดวิกฤตคือ \(x=3\) และ \(x=-\frac12\)
\[ x\le-\frac12 \quad\text{หรือ}\quad x\ge3 \] -
ถ้า a เป็นจำนวนเต็มลบที่มากที่สุดของเซตคำตอบ
\[ |2x+3|\ge|x-1| \]จงหา a
ดูเฉลย
\[ (2x+3)^2-(x-1)^2\ge0 \]\[ [(2x+3)-(x-1)] [(2x+3)+(x-1)] \ge0 \]\[ (x+4)(3x+2)\ge0 \]ได้
\[ x\le-4 \quad\text{หรือ}\quad x\ge-\frac23 \]จำนวนเต็มลบที่อยู่ในเซตคำตอบและมีค่ามากที่สุดคือ −4
ตอบ \(a=-4\)
-
ถ้า a เป็นจำนวนเต็มลบที่มากที่สุด และ b เป็นจำนวนเต็มบวกที่น้อยที่สุดของเซตคำตอบ
\[ |3x+1|\ge|x-5| \]จงหา \(a^2+b\)
ดูเฉลย
\[ (3x+1)^2-(x-5)^2\ge0 \]\[ (2x+6)(4x-4)\ge0 \]\[ (x+3)(x-1)\ge0 \]ได้
\[ x\le-3 \quad\text{หรือ}\quad x\ge1 \]ดังนั้น \(a=-3\) และ \(b=1\)
\[ a^2+b=(-3)^2+1=10 \]ตอบ 10
13. แบบทดสอบท้ายบท 5 ข้อ
14. สรุปท้ายบท
- ค่าสัมบูรณ์มองเป็นระยะห่างจากศูนย์
- น้อยกว่าให้นึกถึงช่วงด้านใน
- มากกว่าให้นึกถึงช่วงด้านนอก
- ค่าสัมบูรณ์สองข้างสามารถเปรียบเทียบผ่านกำลังสองได้
- ใช้สูตรผลต่างกำลังสองเพื่อลดการกระจายพจน์
- หลังหาเซตคำตอบต้องอ่านชนิดของจำนวนที่โจทย์กำหนดอีกครั้ง
- จำนวนเต็มลบที่มากที่สุดคือค่าที่อยู่ใกล้ศูนย์ที่สุดทางด้านลบและยังอยู่ในเซตคำตอบ
- จำนวนเต็มบวกที่น้อยที่สุดต้องเป็นจำนวนเต็มจริง ๆ ไม่ใช่เพียงขอบเขตด้านบวกของช่วง
อย่าจำเพียงวิธีถอดค่าสัมบูรณ์ ให้มองโจทย์เป็นลำดับ แปลง → แยกตัวประกอบ → หาช่วง → อ่านเงื่อนไข → ตอบสิ่งที่โจทย์ถาม