วันพฤหัสบดีที่ 9 กุมภาพันธ์ พ.ศ. 2555

ประวัตินักคณิตศาสตร์ของโลก ต่อ

เลออนฮาร์ด ออยเลอร์


ออนฮาร์ด ออยเลอร์ อายุ 49 ปี (รูปสีน้ำมันโดย Emanuel Handmann ปีค.ศ. 1756)เลออนฮาร์ด ออยเลอร์ (Leonhard Euler) [oi'lər] (15 เมษายน พ.ศ. 2250 - 18 กันยายน พ.ศ. 2326) เป็นนักคณิตศาสตร์และนักฟิสิกส์ชาวสวิส เขาได้ชื่อว่าเป็นนักคณิตศาสตร์ที่ยิ่งใหญ่ที่สุดคนหนึ่งเท่าที่เคยมี เลออนฮาร์ด ออยเลอร์ เป็นคนแรกที่ใช้คำว่า "ฟังก์ชัน" (ตามคำนิยามของไลบ์นิซ ใน ค.ศ. 1694) ในการบรรยายถึงความสัมพันธ์ ที่เกี่ยวข้องกับตัวแปร เช่น y = F(x) เขายังได้ชื่อว่าเป็นคนแรกที่ประยุกต์แคลคูลัสเข้าไปยังวิชาฟิสิกส์
ออยเลอร์เกิดและโตในเมืองบาเซิล เขาเป็นเด็กที่มีความเป็นอัจริยะทางคณิตศาสตร์ เขาเป็นศาสตราจารย์สอนวิชาคณิตศาสตร์ที่เซนต์ปีเตอร์สเบิร์ก และต่อมาก็สอนที่เบอร์ลิน และได้ย้อนกลับไปยังเซนต์ปีเตอร์สเบิร์กอีกครั้ง เขาเป็นนักคณิตศาสตร์มีผลงานมากมายที่สุดคนหนึ่ง ผลงานทั้งหมดของเขารวบรวมได้ถึง 75 เล่ม ผลงานของเขามีอิทธิพลอย่างมากต่อผลงานทางคณิตศาสตร์ในศตวรรษที่ 18 เขาต้องสูญเสียการมองเห็น และตาบอดสนิทตลอด 17 ปีสุดท้ายในชีวิตของเขา ซึ่งในช่วงนี้เองที่เขาสามารถผลิตผลงานได้ถึงเกือบครึ่งหนึ่งของผลงานทั้งหมดของเขาดาวเคราะห์น้อย 2002 ออยเลอร์ ได้ถูกตั้งชื่อเพื่อเป็นเกียรติแก่เขา

คาร์ล ฟรีดริช เกาส์ 



โยฮันน์ คาร์ล ฟรีดริช เกาส์ นักคณิตศาสตร์ชาวเยอรมนี เกิดเมื่อวันที่ 30 เมษายน ค.ศ. 1777 
เสียชีวิต 23 กุมภาพันธ์ ค.ศ. 1855 เป็นตำนานหนึ่งในนักคณิตศาสตร์ผู้ยิ่งใหญ่ที่สุดในประวัติศาสตร์
ได้รับฉายาว่า "เจ้าชายแห่งคณิตศาสตร์" (Prince of Mathematics) เนื่องจากอุทิศผลงานในทุก ๆ ด้านของคณิตศาสตร์ในยุคสมัยของเขา นอกจากนี้เกาส์ยังมีผลงานสำคัญทางด้านฟิสิกส์ โดยเฉพาะด้านดาราศาสตร์อีกด้วย
      เกาส์เกิดที่เมืองบรันสวิก (Braunschweig) ในวัยเยาว์เป็นที่กล่าวขวัญกันอย่างกว้างขวางว่า  เกาส์ เป็นอัจฉริยะทางด้านตัวเลข เมื่อชราแล้ว เกาส์ยังได้เล่ามุขตลกว่า เขาสามารถบวกเลขได้ก่อนที่เขาจะพูดได้เสียอีก
       กล่าวกันว่า เกอเต้สามารถแต่งบทละครสำหรับเด็กได้ตั้งแต่อายุ 6 ขวบ, ส่วนโมซาร์ทก็สามารถแต่งทำนองเพลง Twinkle Twinkle Little Star ได้ตั้งแต่อายุ 5 ขวบ. แต่สำหรับเกาส์แล้ว เป็นที่กล่าวกันว่า     เกาส์สามารถตรวจสอบแก้ไขเลขบัญชีของบิดาได้ตั้งแต่อายุ 3 ขวบเท่านั้น
      
 อย่างไรก็ตาม เหตุการณ์ที่แสดงความอัจฉริยะของเกาส์ให้คนทั่วไปได้ทราบ เกิดขึ้นเมื่อเขายังเป็นเด็กชายเกาส์อายุ 7 ขวบ ในห้องเรียนวันหนึ่ง ครูสั่งให้นักเรียนบวกเลขตั้งแต่ 1 ถึง 100 ครูเพียงแค่หันหลังไป เด็กชายเกาส์ก็ตอบขึ้นมาว่า 5,050 มื่อถูกถามว่าได้คำตอบนั้นมาได้อย่างไร เด็กชายเกาส์เขียน
   1 +   2 +   3 + ... + 100
 100 +  99 +  98 + ... +   1
 ---------------------------
 101 + 101 + 101 + ... + 101  = 101 x 100 = 10100
ดังนั้นคำตอบคือ 10100 / 2 = 5050
       เกาส์ได้รับทุนให้เข้าศึกษาในระดับวิทยาลัยและได้ค้นพบซ้ำทฤษฎีบทที่สำคัญหลายชิ้นด้วยตนเอง
การสร้างรูป n เหลี่ยมด้านเท่าด้วยไม้บรรทัดและวงเวียนจุดก้าวเปลี่ยนสำคัญเกิดขึ้น เมื่อเขาได้พิสูจน์ว่ารูปเหลี่ยมด้านเท่าจำนวน n ด้าน (n-gon) ใด ๆ สามารถเขียนได้โดยใช้เพียงไม้บรรทัดและวงเวียน ถ้าตัวประกอบที่เป็นจำนวนเฉพาะของ n ที่เป็นจำนวนคี่ล้วนเป็นจำนวนเฉพาะแฟร์มาต์ (Fermat primes) ที่ไม่ซ้ำกัน ผลงานนี้ นับว่าเป็นการต่อยอดความคิดของคณิตศาสตร์สมัยกรีกโบราณ ที่หยุดนิ่งมาถึง 2,000 ปี โดยนักคณิตศาสตร์ของกรีกโบราณ ทราบเพียงว่ามีเพียงรูป 3, 4, 5 และ 15 เหลี่ยมด้านเท่า เท่านั้น ที่สร้างได้ด้วยไม้บรรทัดและวงเวียน
        เกาส์เองรู้สึกภูมิใจกับมันมาก ถึงขนาดที่เขาขอให้มีการแกะสลักรูป 17 เหลี่ยมด้านเท่า (17-gon) ไว้ที่บนป้ายเหนือหลุมฝังศพของเขา

ทฤษฎีบทมูลฐานของพีชคณิต
       วิทยานิพนธ์ปริญญาเอกของเกาส์เป็นอีกหนึ่งความก้าวหน้าอันยิ่งใหญ่ในวงการคณิตศาสตร์สมัยนั้น เมื่อเกาส์เป็นผู้แรกที่สามารถพิสูจน์ทฤษฎีบทมูลฐานของพีชคณิต (fundamental theorem of algebra) ซึ่งกล่าวคร่าวๆ ว่าทุกสมการพหุนามอันดับใดๆ จะมีคำตอบอยู่ในรูปจำนวนเชิงซ้อนเสมอ ทฤษฎีบทนี้ช่วยให้วงการคณิตศาสตร์เข้าใจว่าจำนวนเชิงซ้อนมีบทบาทสำคัญมากเพียงใด และยังเป็นทฤษฎีบทที่นักคณิตศาสตร์เช่น ดาลองแบร์, ออยเลอร์, ลากรองช์ หรือ ลาปลาซ ต่างได้เคยพยายามพิสูจน์แล้ว ยิ่งไปกว่านั้นในช่วงชีวิตของเกาส์ เขาได้ให้บทพิสูจน์ทฤษฎีบทนี้ถึง 4 รูปแบบที่ต่างกันโดยสิ้นเชิง ซึ่งทำให้เกิดความเข้าใจในคุณสมบัติของจำนวนเชิงซ้อนมากขึ้นเรื่อย ๆ

       ในช่วงนี้เกาส์ได้รับการสนับสนุนจาก 'ดุ๊ก' หรือผู้ปกครองเมืองบรันสวิก มาโดยตลอด ทว่าเกาส์ไม่คิดว่างานทางด้านคณิตศาสตร์ จะได้รับการสนับสนุนในระยะยาวอย่างมั่นคง เกาส์จึงตัดสินใจรับตำแหน่งศาสตราจารย์ด้านดาราศาสตร์ และหัวหน้าหอสังเกตการณ์
ทางดาราศาสตร์ ที่มหาวิทยาลัยเกิตติงเกน
         ผลงานสำคัญของเกาส์ในด้านทฤษฎีจำนวน คือหนังสือที่ตีพิมพ์ในปี พ.ศ. 2344 (ค.ศ. 1801) ชื่อว่า Disquisitiones Arithmeticae เนื้อหาในหนังสือเล่มนี้ เกี่ยวกับการนำเสนอ เลขคณิตมอดุลาร์ (modular arithmetic) ที่เป็นระบบจำนวนภายใต้การหารแบบเหลือเศษ และบทพิสูจน์แรกของทฤษฎี ส่วนกลับกำลังสอง (quadratic reciprocity) ซึ่งในปัจจุบันมีบทพิสูจน์ที่แตกต่างกันหลายแบบแต่เกาส์เป็นคนแรกที่พิสูจน์ทฤษฎีบทนี้ได้ ในปี พ.ศ. 2339 (ค.ศ. 1796)
ผลงานเกี่ยวกับทฤษฎีแม่เหล็กและไฟฟ้า
          ในปี พ.ศ. 2374 (ค.ศ. 1831) เกาส์ได้ร่วมงานกับ วิลเฮล์ม เวเบอร์ ซึ่งเป็นนักฟิสิกส์ วิจัยเกี่ยวกับแม่เหล็ก สร้างสหพันธ์แม่เหล็ก (Magnetic Union) โดยร่วมมือกับประเทศต่างๆ ทั่วโลก เพื่อศึกษาเกี่ยวกับแม่เหล็กโลก งานเกี่ยวกับแม่เหล็กของเกาส์และเวเบอร์ ได้ถูกนำไปพัฒนาเป็นเครื่องโทรเลขในยุคแรกๆ นอกจากนี้ยังค้นพบ กฎของเกาส์ ในสนามไฟฟ้า ซึ่งนำไปสู่ กฎของเคิร์ชฮอฟฟ์ (โดยรวมกับไดเวอร์เจนซ์ของ กฎของแอมแปร์) ที่เป็นหนึ่งในกฎพื้นฐานที่สุดของวงจรไฟฟ้า
          ในความเรียง Treatise on Electricity and Magnetism (1873) ที่มีชื่อเสียงของ เจมส์ คลาก แมกซ์เวลล์ เขาได้กล่าวชื่นชมเกาส์ว่า เกาส์ได้สร้างวิทยาศาสตร์ของแม่เหล็กขึ้นมาเลยทีเดียว

วิธีกำลังสองต่ำสุด ความผิดพลาดในการวัด และการกระจายตัวแบบเกาส์
          ในปี ค.ศ. 1809 เกาส์ได้ทำงานวิจัยเกี่ยวกับเรื่องการเคลื่อนไหวของวัตถุท้องฟ้า และได้สร้างค่าคงที่ gaussian gravitational constant ขึ้นมา นอกจากนี้ในงานวิจัยชิ้นนี้ยังได้คิดค้น วิธีกำลังสองต่ำสุด (method of least squares) ซึ่งเป็นวิธีที่ใช้กันทั่วไปในวิทยาศาสตร์ปัจจุบันในการลดผลกระทบจากค่าความผิดพลาดจากการวัดให้เหลือน้อยที่สุด โดยเกาส์ได้พิสูจน์ถึงความถูกต้องของวิธีนี้ เมื่อมีสมมุติฐานว่าค่าความผิดพลาดที่เกิดจากการวัดมี การกระจายตัวแบบปกติ (normal distribution) (เป็นสาเหตุให้คนทั่วไปนิยมเรียกกันว่าการกระจายตัวแบบเกาส์(gaussian distribution)) (ดูรายละเอียดเพิ่มเติมที่ ทฤษฎีบทเกาส์-มาร์คอฟ) 
          แม้ว่าวิธีกำลังสองต่ำสุดนี้มีนักคณิตศาสตร์ชื่อดังคือ เอเดรียน-แมรี เลอจองด์ ได้นำเสนอไว้ก่อนแล้วในปี พ.ศ. 2348 (ค.ศ. 1805) แต่เกาส์อ้างว่าเขาคิดค้นและใช้วิธีนี้มาตั้งแต่ปี พ.ศ. 2338 (ค.ศ. 1795)

เรขาคณิตนอกแบบยุคลิด
          ที่ผ่านมาจะเห็นว่า งานที่ตีพิมพ์ของเกาส์แต่ละอย่างนั้น ส่งผลกระทบต่อวงการวิชาการมากมายมหาศาล แต่อย่างไรก็ตาม งานของเกาส์ที่ไม่ถูกตีพิมพ์ก็ยิ่งใหญ่ไม่แพ้กัน ยกตัวอย่างเช่น เกาส์ได้ค้นพบ เรขาคณิตนอกแบบยุคลิด (non-Euclidean geometries) ซึ่งส่งผลกระทบสำคัญ ต่อจินตนาการของมนุษย์ต่อธรรมชาติและโครงสร้างจักรวาล เทียบเคียงได้กับการปฎิวัติของโคเปอร์นิคัส ในสาขาดาราศาสตร์เลยทีเดียว. เนื่องจากตั้งแต่สมัยยุคลิด จนกระทั่งถึงสมัยของเกาส์นั้น สัจพจน์ทั้งหลายในเรขาคณิตแบบยุคลิด ถือว่าเป็นความจริงที่หลีกเลี่ยงไม่ได้ แต่อย่างไรก็ตาม นักคณิตศาสตร์รุ่นถัดมาจนถึงเกาส์ สงสัยการกำหนดสัจพจน์บางอย่างของยุคลิดมาตลอด โดยเฉพาะสัจพจน์เส้นขนาน ที่กล่าวว่ากำหนดเส้นตรงหนึ่งเส้น และกำหนดจุดหนึ่งจุดที่ไม่ได้อยู่บนเส้นตรงนั้น จะมีเพียงเส้นตรงเส้นเดียวที่ผ่านจุดนั้นและขนานกับเส้นตรงเส้นแรก นักคณิตศาสตร์ได้สงสัยมานานว่า ทำไมเรื่องเส้นขนานนี้ถึงต้องเป็นสัจพจน์ เนื่องจากสัจพจน์ควรจะเป็นอะไรที่เข้าใจได้ง่ายๆ เช่น สัจพจน์ของจุด เป็นต้น เรื่องเส้นขนานที่ค่อนข้างซับซ้อนนั้น ควรที่จะเป็นทฤษฎีบท คือสามารถพิสูจน์ได้ด้วยสัจพจน์ที่เป็นมูลฐานอื่นๆ  มากกว่าที่จะเป็นสัจพจน์เสียเอง ยุคลิดเองก็ดูลังเลกับสัจพจน์ข้อนี้ โดยได้ให้เป็นสัจพจน์ข้อสุดท้ายในระบบเรขาคณิตของเขา อย่างไรก็ตาม ไม่มีนักคณิตศาสตร์คนใดสามารถพิสูจน์สัจพจน์เส้นขนานนี้ได้สำเร็จ
          โดยจากสมุดบันทึกของเกาส์ที่พบ เราทราบว่า เกาส์เองก็ได้ลองพยายามพิสูจน์ประเด็นนี้ เมื่ออายุ 15 ปี และก็ล้มเหลวเช่นเดียวกันกับคนอื่นๆ อย่างไรก็ตาม ความล้มเหลวของเกาส์ต่างจากคนอื่นๆ ตรงที่ในเวลาถัดมาเกาส์เริ่มตระหนักว่า ระบบเรขาคณิตแบบยุคลิด ไม่ใช่ระบบเรขาคณิตเพียงระบบเดียวที่เป็นไปได้ เกาส์คิดค้นประเด็นนี้อยู่หลายปี และในปี พ.ศ. 2363 (ค.ศ. 1820) เกาส์ก็ได้ทฤษฎีบทเต็มรูปแบบของ เรขาคณิตนอกแบบยุคลิด (ซึ่งชื่อนี้เป็นชื่อที่เกาส์ตั้งเอง อ้างอิงจาก Werke, vol. VIII, pp. 159-268, 1900)
          อย่างไรก็ตาม เกาส์ไม่ได้เปิดเผยผลงานชิ้นนี้ต่อสาธารณะ จนกระทั่งในปี พ.ศ. 2372 (ค.ศ. 1829) และ พ.ศ. 2375 (ค.ศ. 1832) ซึ่งโลบาชอฟสกี (Lobachevsky) นักคณิตศาสตร์ชาวรัสเซีย และ ยาโนส โบลยาอี (Johann Bolyai) นักคณิตศาสตร์ชาวฮังการี ได้ตีพิมพ์งานชิ้นนี้ (โดยไม่ขึ้นต่อกัน)เช่นเดียวกัน ซึ่งพ่อของโบลยาอี ซึ่งเป็นเพื่อนของเกาส์ ได้นำข่าวดีของลูกชายตัวเองมาเล่าให้เกาส์ฟัง และก็ต้องตกตะลึง เมื่อเกาส์ไปรื้องานเก่า ๆ ในลังของตัวเองมาให้ดู โดยโบลยาอีผู้ลูกถึงกับพูดว่า "ผมรู้สึกเหมือนเดินอยู่ในฝ่ามือของยักษ์ใหญ่"
          เหตุผลที่เกาส์ไม่ยอมตีพิมพ์งานของตัวเองนั้นเรียบง่ายมาก เพราะเนื่องจากในเยอรมันสมัยนั้น มีนักปรัชญาที่ยิ่งใหญ่ที่สุดคนหนึ่งคือ อิมมานูเอิล คานท์อยู่ โดยคานท์ได้คิดและวางหลักการต่างๆ เกี่ยวกับความรู้มนุษย์ไว้มากมาย และคนทั่วไปก็ยอมเชื่อฟังแนวคิดของคานท์ โดยคานท์ได้ให้ความเห็นไว้ว่า  ระบบเรขาคณิตของยุคลิด เป็นความเป็นไปได้เพียงหนึ่งเดียวในการคิดเกี่ยวกับเรื่องของ มิติ อวกาศ         หรือ ปริภูมิ (space) ซึ่งเกาส์ทราบเป็นอย่างดีว่าความคิดนี้ผิด แต่ด้วยเกาส์เป็นคนที่มีบุคลิกรักสันโดษและความสงบ เกาส์จึงตัดสินใจที่จะไม่ไปโต้เถียงเรื่องนี้ ซึ่งเป็นเรื่องใหญ่มาก กับเหล่านักปรัชญาที่สนับสนุนแนวคิดของคานท์

ฟังก์ชันเชิงวงรี
           นอกจากนั้น ในงานที่ไม่ได้ตีพิมพ์อื่นๆ เกาส์ยังได้ค้นพบทฤษฎีของ ฟังก์ชันเชิงวงรี (elliptic functions) หลาย ๆ อย่าง ซึ่งสำคัญมากในสาขาคณิตวิเคราะห์ (mathematical analysis) ก่อนหน้า ปีเตอร์ กุสตาฟ ยาโคบี และ นีลส์ เฮนริก อาเบล ซึ่งได้ชื่อว่าเป็นผู้ค้นพบสองคนแรก ตั้งแต่ตอนที่สองคนนี้ยังไม่เกิดทุกครั้งที่ยาโคบีค้นพบสิ่งใหม่ ๆ ยาโคบีจะมาหาเกาส์ด้วยความดีใจ และในแทบทุกครั้ง ยาโคบีต้องถึงกับตะลึง เมื่อเกาส์ได้โชว์งานเก่า ๆ ของตัวเองในลังใบเดิมๆ ให้ดู ยาโคบีถึงกับพูดกับน้องชายของเขาว่า "วงการคณิตศาสตร์คงจะพัฒนาไปอีกไกลเป็นแน่แท้ ถ้าพวกดาราศาสตร์ปฏิบัติ ไม่ดึงตัวสุดยอดอัจฉริยะผู้นี้ ออกไปจากวิถีที่ยิ่งใหญ่ของเขา("Mathematics would be in a very different position if practical astronomy had not diverted this colossal genius from his glorious career")

อ้างอิงมาจาก  http://www.thaigoodview.com/node/59962?page=0%2C3
                        http://www.thaigoodview.com/node/59962?page=0%2C4

ประวัตินักคณิตศาสตร์ของโลก

    ปีทาโกรัส



เกิด  582 ก่อนคริสต์ศักราช ที่เมืองซามอส (Samos) ประเทศกรีซ (Greece)
เสียชีวิต 507 ก่อนคริสต์ศักราช ที่เมืองเมตาปอนตัม (Metapontum)
ผลงาน   - สร้างสูตรคูณหรือตารางปีทาโกเรียน (Pythagorean Table)
- ทฤษฎีบทเรขาคณิตที่ว่า "ในรูปสามเหลี่ยมมุมฉากใด ๆ กำลังสองของความยาวของด้านตรงข้ามมุมฉากเท่ากับผลบวกของกำลังสองของความยาวของด้านประกอบมุมฉาก"
- สมบัติของแสง และการมองวัตถุ
- สมบัติของเสียง


    ปีทาโกรัส เป็นที่รู้จักกันดีในฐานะของนักคณิตศาสตร์ผู้คิดค้นสูตรคูณ หรือตารางปีทาโกเรียน (Pythagorean Table)และทฤษฎีบทในเรขาคณิตที่ว่า "ในรูปสามเหลี่ยมมุมฉากใด ๆ กำลังสองของความยาวของด้านตรงข้ามมุมฉาก เท่ากับผลบวก ของกำลังสองของความยาวของด้านประกอบมุมฉาก" ซึ่งทฤษฎีทั้งสองนี้เป็นที่ยอมรับ และใช้กันมาจนปัจจุบันนี้
          ปีทาโกรัสเกิดเมื่อประมาณ 582 ก่อนคริสต์ศักราช ที่เมืองซามอส (Samos) ประเทศกรีซ ปีทาโกรัสเป็นผู้เชี่ยวชาญด้านคณิตศาสตร์ ทฤษฎีของเขาได้นำมาพิสูจน์และพบว่าถูกต้องน่าเชื่อถือและใช้กันมาจนถึงปัจจุบันนี้ เนื่องจากปีทาโกรัสเป็นนัก ปราชญ์ที่เกิดก่อนคริสต์ศักราชถึง 500 ปี ดังนั้นประวัติชีวิตส่วนตัวของเขาจึงไม่มีการบันทึกไว้มากนัก เท่าที่มีการบันทึกไว้พบว่า เขาเป็นคนฉลาดหลักแหลม มีความสามารถ และเป็นที่นับถือของชาวเมืองมากทีเดียว เมื่อปีทาโกรัสอายุได้ 16 เขาได้เดินทางไปศึกษาวิชากับเทลีส (Thales) นักปราชญ์เอกคนแรกของโลก แม้ว่าเทลีสจะเป็นผู้ที่มีความรู้กว้างขวางในหลายสาขาวิชา และได้
ถ่ายทอดความรู้เหล่านั้นให้กับปีทาโกรัสจนหมดสิ้น แต่ปีทาโกรัสก็ยังต้องการศึกษาหาความรู้เพิ่มเติมอีก ดังนั้นในปี 529 ก่อน คริสต์ศักราช ปีทาโกรัสจึงออกเดินทางไปตามเมืองต่าง ๆ เช่น อาระเบีย เปอร์เซีย อินเดีย และอียิปต์ตามลำดับ เขาได้กลับจากการเดินทางกลับเกาะซามอส และพบว่าเกาะซามอสได้อยู่ในความปกครองของโพลีเครตีส (Polycrates) และอีกส่วนหนึ่งได้ตกเป็นของเปอร์เซีย เมื่อปีทาโกรัสเห็นเช่นนั้น จึงเดินทางออกจากเกาะซามอสไปอยู่ที่เมืองโครตอน (Croton) ซึ่งตั้งอยู่ทางตอนใต้ของ
ประเทศอิตาลี และที่เมืองโครตอนนี้เองปีทาโกรัสได้ตั้งโรงเรียนขึ้น โรงเรียนของปีทาโกรัสจะสอนเน้นหนักไปในเรื่องของปรัชญาคณิตศาสตร์ และดาราศาสตร์ เกี่ยวกับคณิตศาสตร์ปีทาโกรัสได้กล่าวว่า "คณิตศาสตร์เป็นพื้นฐานของทุกสิ่งทุกอย่าง ถ้าไม่มีคณิตศาสตร์แล้ว ทุกอย่างก็จะไม่เกิดขึ้น" ข้อเท็จจริงข้อนี้ถือว่าถูกต้องที่สุด เพราะไม่ว่าจะเป็นการก่อสร้าง การคำนวณหาระยะทางหรือแม้กระทั่งการประดิษฐ์เครื่องใช้ การค้นพบเกี่ยวกับคณิตศาสตร์ของเขา ได้แก่ การพบเลขคี่ โดยเลข 5 เป็นเลขคี่ตัวแรกของโลก
และเลขยกกำลังสอง นอกจากนี้ปีทาโกรัสยังแบ่งคณิตศาสตร์ออกเป็น 2 สาขา คือ
         1. เลขคณิต ซึ่งเป็นเรื่องเกี่ยวกับตัวเลข
         2. เรขาคณิต เป็นเรื่องเกี่ยวกับรูปทรงต่าง ๆ เช่น สี่เหลี่ยม วงกลม สามเหลี่ยม และหกเหลี่ยม เป็นต้น
         ซึ่งวิชานี้มีประโยชน์อย่างมากในทางสถาปัตยกรรม และทฤษฎีบทเรขาคณิตที่มีชื่อเสียงที่สุดของปีทาโกรัสก็คือ "ในรูปสามเหลี่ยมมุมฉากใด ๆ กำลังสองของความยาวของด้านตรงข้ามมุมฉาก เท่ากับผลบวกของกำลังสองของความยาวของด้านประกอบ มุมฉาก"
         โรงเรียนของปีทาโกรัสมีผู้ให้ความสนใจส่งบุตรหลานเข้ามาเรียนจำนวนมาก ทั้งพระมหากษัตริย์ ขุนนางราชสำนักและพ่อค้าคหบดีที่มั่งคั่ง ผู้ที่จบการศึกษาจากโรงเรียนแห่งนี้ได้มีการตั้งชุมนุม โดยใช้ชื่อว่า "ชุมนุมปีทาโกเรียน (Pythagorean)" ซึ่งผู้ที่จะสมัครเข้าชุมนุมปีทาโอกเรียนจะต้องมีความรู้ด้านคณิตศาสตร์เป็นอย่างดี อีกทั้งจะไม่เผยแพร่ความรู้ด้านคณิตศาสตร์ให้กับผู้ที่ไม่ได้เป็นสมาชิกของชุมนุมชุมนุมปีทาโกเรียนมีบทบาทอย่างมากในเรื่องของวิทยาศาสตร์ในยุคนั้น อีกทั้งเป็นชุมนุมแรกที่มีความเชื่อว่า โลกกลมและไม่ได้เป็นศูนย์กลางของจักรวาลอีกทั้งต้องโคจรอีกด้วย
          ปีทาโกรัสเป็นนักวิทยาศาสตร์คนแรกที่ตั้งทฤษฎีเกี่ยวกับโลกกลม และหมุนรอบตัวเองรวมถึงดวงอาทิตย์ ดวงจันทร์ และดาวเคราะห์ ก็หมุนรอบตัวเองเช่นกัน ซึ่งทฤษฎีนี้ในเวลาต่อมานักดาราศาสตร์อย่างโคเปอร์นิคัส และกาลิเลโอ ได้นำมาพิสูจน์แล้วพบว่าทฤษฎีนี้ถูกต้อง
         ไม่เพียงแต่งานด้านคณิตศาสตร์เท่านั้นที่ปิทาโกรัสให้ความสนใจ เขายังมีความสนใจเกี่ยวกับเรื่องแสงด้วย การค้นคว้าของปีทาโกรัสทำให้เขารู้ความจริงว่า มนุษย์ไม่สามารถมองเห็นแสงสว่างได้ เพราะแสงสว่างเป็นเพียงอนุภาคเล็ก ๆ เท่านั้น แต่แสงสว่างเป็นตัวการสำคัญที่ทำให้เรามองเห็นวัตถุ เนื่องจากแสงตกกระทบไปที่วัตถุ ทำให้วัตถุนั้นสะท้อนแสงมากระทบกับตาเราดังเช่นที่เราสามารถมองเห็นดวงจันทร์มีแสง ก็เพราะแสงจากดวสงอาทิตย์ที่ส่องไปยังดวงจันทร์และสะท้อนกลับมายังโลกทั้งที่ดวงจันทร์ไม่มีแสง       แต่เราก็สามารถมองเห็นดวงจันทร์ได้
          นอกจากเรื่องแสงแล้ว ปิทาโกรัสได้ค้นพบเกี่ยวกับเรื่องเสียงด้วย การค้นพบของเขาสรุปได้ว่าเสียงเกิดจากการสั่นสะเทือนของวัตถุ การพบความจริงข้อนี้เนื่องจากวันหนึ่งเขาได้เดินผ่านร้านตีเหล็กแห่งหนึ่ง ปีทาโกรัสได้ยินเสียงที่เกิดจากช่างตีเหล็กใช้ค้อนตีแผ่นเหล็กแผ่นเหล็กนั้นสั่นสะเทือน ซึ่งเป็นตัวการที่ทำให้เกิดเสียง



อาร์คิมีดีส



เกิด        287 ก่อนคริสต์ศักราช ที่เมืองไซราคิวส์ (Syracuse) เกาะซิซิลี (Sicily)
เสียชีวิต 212 ก่อนคริสต์ศักราช ที่เมืองไซราคิวส์ (Syracuse) เกาะซิซิลี (Sicily)
ผลงาน   - กฎของอาร์คิมีดีส (Archimedes Principle) ที่กล่าวว่า "ปริมาตรของวัตถุส่วนที่จมลงในน้ำย่อม   เท่ากับปริมาตร
             ของน้ำที่ถูกแทนที่ด้วยวัตถุ" ซึ่งกฎข้อนี้ได้นำไปใช้ประโยชน์ในการหาความถ่วงจำเพาะของวัตถุ
           - ประดิษฐ์เครื่องทุ่นแรง ได้แก่ คานดีดคานงัด รอก ระหัดวิดน้ำ และล้อกับเพลา
           - อาวุธสงคราม ได้แก่ เครื่องเหวี่ยงหิน กระจกเว้ารวมแสง และเครื่องปล่อยท่อนไม้
       
       เมื่อเอ่ยชื่ออาร์คิมีดีส ไม่มีใครที่จะไม่รู้จักนามของนักวิทยาศาสตร์เอกผู้นี้ โดยเฉพาะกฎเกี่ยวกับการหาความถ่วงจำเพาะของวัตถุ หรือการหาข้อเท็จจริงเกี่ยวกับมงกุฎทองของกษัตริย์เฮียโร (King Hiero) ซึ่งเรื่องนี้เป็นเพียงส่วนหนึ่งเล็กน้อยเท่านั้น ถ้าเทียบกับสิ่งประดิษฐ์ และการค้นพบของเขาในเรื่องอื่น เช่น ระหัดวิดน้ำ คานดีดคานงัด ล้อกับเพลา เป็นต้น อาร์คิมีดีสขึ้นชื่อว่าเป็นบิดา แห่งกลศาสตร์ที่แท้จริงเนื่องจากสิ่งประดิษฐ์ของเขามักจะเป็นเครื่องผ่อนแรงที่มีประโยชน์และใช้กันมาจนถึงปัจจุบันนี้
         อาร์คิมีดีสเป็นนักปราชญ์ชาวกรีก เกิดที่ เมืองไซราคิวส์ (Syracuse) บนเกาะซิซิลี (Sicily) เมื่อประมาณ 287 ก่อนคริสต์ศักราชบิดาของเขาเป็นนักดาราศาสตร์ชื่อ ไฟดาส (Pheidias) อาร์คิมีดีสมีความสนใจในวิชาคณิตศาสตร์เป็นอย่างมาก เขาจึงเดินทางไปศึกษาวิชาคณิตศาสตร์กับอาจารย์ผู้เชี่ยวชาญด้านคณิตศาสตร์นามว่า ซีนอนแห่งซามอส ซึ่งก็เป็นลูกศิษย์คนเก่งของนักปราชญ์เลื่องชื่อลือนามว่า ยูคลิด (Euclid)              ที่เมืองอาเล็กซานเดรีย (Alexandria) ซึ่งได้ชื่อว่าเป็นศูนย์กลางแห่งวิชาการของกรีกในสมัยนั้น
         หลังจากที่อาร์คิมีดีส จบการศึกษาแล้ว เขาได้เข้าทำงานในตำแหน่งนักปราชญ์ประจำราชสำนักของพระเจ้าเฮียโร งานชิ้นเอกที่เป็นที่รู้จักของคนทั่วไป คือกฎของอาร์คิมีดีส (Archimedes Principle) หรือ วิธีการหาความถ่วงจำเพาะของวัตถุ (SpecificGravity) ซึ่งเรื่องเกิดขึ้นจากกษัตริย์เฮียโรทรงมีรับสั่งให้ช่างทำมงกุฎทองคำ โดยมอบทองคำให้ช่างทองจำนวนหนึ่ง เมื่อช่างทองนำมงกุฎมาถวาย ทรงเกิดความระแวงในท่าทางของช่างทำทองว่าจะยักยอกทองคำไป และนำโลหะชนิดอื่นมาผสม แต่ทรงไม่สามารถหาวิธีพิสูจน์ได้ ดังนั้นจึงทรงมอบหมายหน้าที่ การค้นหาข้อเท็จจริงให้กับอาร์คิมีดีส ขั้นแรกอาร์คิมีดีสได้นำมงกุฎทองไปชั่งน้ำหนัก ปรากฏว่าน้ำหนักของมงกุฎเท่ากับทองที่กษัตริย์เฮียโรได้มอบให้ไป ซึ่งช่างทองอาจจะนำโลหะชนิดอื่นมาผสมลงไปได้ อาร์คิมีดีสครุ่นคิดเท่าไรก็คิดไม่ออกสักที จนวันหนึ่งเขาไปอาบน้ำที่อ่างอาบน้ำสาธารณะแห่งหนึ่ง ขณะที่น้ำในอ่างเต็ม อาร์คิมีดีสลงแช่ตัวในอ่างอาบน้ำ น้ำก็ล้นออกมาจากอ่างนั้น เมื่อเขาเห็นเช่นนั้นทำให้เขารู้วิธีพิสูจน์น้ำหนักของทองได้สำเร็จ ด้วยความดีใจเขาจึง 
รีบวิ่งกลับบ้านโดยที่ยังไม่ได้สวมเสื้อผ้า ปากก็ร้องไปว่า "ยูเรก้า! ยูเรด้า! (Eureka)" จนกระทั่งถึงบ้าน       เมื่อถึงบ้านเขารีบนำมงกุฎมาผูกเชือกแล้วหย่อนลงในอ่างน้ำที่มีน้ำอยู่เต็ม แล้วรองน้ำที่ล้นออกมาจากอ่าง จากนั้นจึงนำทองในปริมาตรที่เท่ากันกับมงกุฎหย่อน ลงในอ่างน้ำ แล้วทำเช่นเดียวกับครั้งแรก จากนั้นเขาได้นำเงินในปริมาตรที่เท่ากับมงกุฎ มาทำเช่นเดียวกับมงกุฎและทอง ผลการทดสอบปรากฏว่า ปริมาตรน้ำที่ล้นออกมานั้น เงินมีปริมาตรน้ำมากที่สุด มงกุฎรองลงมา และทองน้อยที่สุด ซึ่งจากผลการทดลอง
ครั้งนี้สามารถสรุปได้ว่า ช่างทองนำเงินมาผสมเพื่อทำมงกุฎแน่นอนมิฉะนั้นแล้วปริมาตรน้ำของมงกุฎและทองต้องเท่ากัน เพราะเป็นโลหะชนิดเดียวกัน อาร์คิมีดีสได้นำความขึ้นกราบทูลกษัตริย์เฮียโรให้ ทรงทราบ อีกทั้งแสดงการทดลองให้ชมต่อหน้าพระพักตร์ เมื่อช่างทองเห็นดังนั้นก็รีบรับสารภาพแล้วนำทองมาคืนให้กับกษัตริย์เฮียโรการค้นพบครั้งนี้ของอาร์คิมีดีส ได้ตั้งเป็นกฎชื่อว่ากฎของอาร์คิมีดีส ต่อมานักวิทยาศาสตร์ได้นำหลักการเช่นเดียวกันนี้มาหาความถ่วงจำเพาะของวัตถุต่าง ๆ
         อาร์คิมีดีสไม่เพียงแต่พบวิธีหาความถ่วงจำเพาะของวัตถุได้เท่านั้น งานชิ้นสำคัญอีกชิ้นหนึ่งก็คือ การสร้างระหัดวิดน้ำ หรือที่มีชื่อเรียกอีกอย่างหนึ่งว่า "ระหัดเกลียวของอาร์คิมีดีส (Archimedes Screw)" เพื่อใช้สำหรับวิดน้ำขึ้นมาจากบ่อหรือแม่น้ำ สำหรับใช้ใน การอุปโภคหรือบริโภค ซึ่งทำให้เสียแรงและเวลาน้อยลงไปอย่างมาก การที่อาร์คิมีดีสคิดสร้างระหัดวิดน้ำขึ้นมานั้น ก็เพราะเขาเห็นความลำบากของชาวเมืองในการนำน้ำขึ้นจากบ่อหรือแม่น้ำมาใช้ ซึ่งต้องใช้แรงและเสียเวลาอย่างมาก ระหัดวิดน้ำของอาร์คิมีดีสประกอบ ไปด้วยท่อทรงกระบอกขนาดใหญ่ภายในเป็นแกนระหัด มีลักษณะคล้ายกับดอกสว่าน เมื่อต้องการใช้น้ำ ก็หมุนที่ด้ามจับระหัดน้ำก็จะไหลขึ้นมาตามเกลียวระหัดนั้น ซึ่งต่อมามีผู้ดัดแปลงนำไปใช้ประโยชน์ในด้านต่าง ๆ มากมาย เช่น การลำเลียงถ่านหินเข้าสู่เตา และนำเถ้าออกจากเตา การบดเนื้อสัตว์ เป็นต้น
         นอกจากนี้อาร์คิมีดีสได้ประดิษฐ์เครื่องผ่อนแรงขึ้นอีกหลายชิ้น เพื่อสร้างความสะดวกสบายให้กับชาวเมือง ได้แก่ คานดีด คานงัด (Law of Lever) ใช้สำหรับในการยกของที่มีน้ำหนักมาก ซึ่งใช้วิธีการง่าย ๆ คือ ใช้ไม้คานยาวอันหนึ่ง และหาจุดรองรับคานหรือจุดฟัลครัม (Fulcrum) ซึ่งเมื่อวางของบนปลายไม้ด้านหนึ่ง และออกแรงกดปลายอีกด้านหนึ่ง ก็จะสามารถยกของที่มีน้ำหนักมากได้อย่างสบาย
         นอกจากคานดีดคานงัดแล้ว อาร์คิมีดีสได้ประดิษฐ์รอก ซึ่งเป็นเครื่องกลสำหรับยกของหนักอีกชนิดหนึ่ง เครื่องกลผ่อนแรงทั้งสองชนิดนี้ อาร์คิมีดีสคิดค้นเพื่อกะลาสีเรือหลวงที่ต้องยกของหนักเป็นจำนวนมากในแต่ละวัน เครื่องกลผ่อนแรงของอาร์คิมีดีส มีอีกหลายอย่าง ได้แก่ รอกพวง ซึ่งใช้หลักการเดียวกันกับรอกและล้อกับเพลา ใช้สำหรับเคลื่อนย้ายของที่มีขนาดใหญ่และน้ำหนักมาก เช่น ก้อนหิน เป็นต้น เครื่องกลผ่อนแรงของอาร์คิมีดีสถือได้ว่าเป็นรากฐานที่สำคัญของวิชากลศาสตร์ และยังเป็นที่นิยมใช้กันมาจนถึงปัจจุบัน อีกทั้งได้มีการนำเครื่องกลผ่อนแรงเหล่านี้มาเป็นต้นแบบเครื่องกลที่สำคัญในปัจจุบัน เช่น ล้อกับเพลา มาใช้ประโยชน์ในการขับเคลื่อนของรถยนต์ เป็นต้น อาร์คิมีดีสไม่ได้เพียงแต่สร้างเครื่องกลผ่อนแรงเท่านั้น เขายังมีความชำนาญเกี่ยวกับคณิตศาสตร์
        เขาสามารถคำนวณหาพื้นที่หน้าตัดของทรงกรวย ทรงกลม และทรงกระบอกได้ โดยใช้สูตรทางคณิตศาสตร์ที่เขาเป็นคนคิดค้นขึ้น และหาค่าของ p ซึ่งใช้ในการหาพื้นที่ของวงกลม ในปี 212 ก่อนคริสต์ศักราช กองทัพโรมันยกทัพเข้าตีเมืองไซราคิวส์ โดยยกทัพเรือมาปิดล้อมเกาะไซราคิวส์ไว้                 อาร์คิมีดีสมีฐานะนักปราชญ์ประจำราชสำนัก จึงได้รับการแต่งตั้งให้เป็นแม่ทัพบัญชาการรบป้องกัน บ้านเมืองครั้งนี้ อาร์คิมีดีสได้ประดิษฐ์อาวุธขึ้นหลายชิ้นในการต่อสู้ครั้งนี้ ได้แก่ เครื่องเหวี่ยงหิน โดยอาศัยหลักการ ของคานดีดคานงัด เครื่องเหวี่ยงหินของอาร์คิมีดีสสามารถเหวี่ยงก้อนหินข้ามกำแพงไปถูกเรือของกองทัพโรมันเสียหายไปหลายลำ
         อาวุธอีกชนิดหนึ่งที่ อาร์คิมีดีสประดิษฐ์ขึ้น คือ โลหะขัดเงามีลักษณะคล้ายกระจกเว้าสะท้อนแสงให้มีจุดรวมความร้อนที่สามารถทำให้เรือของกองทัพโรมัน ไหม้ไฟได้ นอกจากนี้ยังมีเครื่องกลอีกชนิดหนึ่งมีลักษณะคล้ายกับตอรืปิโดในปัจจุบัน เรียกว่า "เครื่องกลส่งท่อนไม้" ซึ่งใช้ส่งท่อนไม้ขนาดใหญ่ด้วยกำลังแรงให้แล่นไปในน้ำ เพื่อทำลายเรือข้าศึก กองทัพโรมันใช้เวลานานถึง 3 ปี กว่าจะยึดเมืองไซราคิวส์ได้สำเร็จ แต่มิได้แพ้เพราะกำลังหรือสติปัญญา แต่แพ้เนื่องจากความประมาท ด้วยในขณะนั้นภาย
ในเมืองไซราคิวส์กำลังเฉลิมฉลองกันอย่างสนุกสนาน เมื่อตีเมืองไซราคิวส์สำเร็จ แม่ทัพโรมัน มาร์เซลลัส (Marcellus) ได้สั่ง ให้ทหารนำตัวอาร์คิมีดีสไปพบเนื่องจากชื่นชมในความสามารถของอาร์คิมีดีสเป็นอย่างมาก ในขณะที่ตามหาอาร์คิมีดีส ทหารได้พบกับอาร์คิมีดีสกำลังใช้ปลายไม้ขีดเขียนบางอย่างอยู่บนพื้นทราย แต่ทหารผู้นั้นไม่รู้จักอาร์คิมีดีส เมื่อทหารเข้าไปถามหาอาร์คิมีดีสเขากลับตวาด ทำให้ทะเลาะวิวาทกัน ทหารผู้นั้นใช้ดาบแทงอาร์คิมีดีสจนเสียชีวิต เมื่ออาร์เซลลัสทราบเรื่องก็เสียใจเป็นอย่างมากที่ต้องสูญเสียนักปราชญ์ที่มีความสามารถ อย่างอาร์คิมีดีสไป ดังนั้นเขาจึงรับอุปการะครอบครัวของอาร์คิมีดีสและ
สร้างอนุสาวรีย์ เพื่อให้ระลึกถึงความสามารถของอาร์คิมีดีส อนุสาวรีย์แห่งนี้มีลักษณะรูปทรงกลมอยู่ในทรงกระบอก 

อ้างอิงมาจาก http://www.thaigoodview.com/node/59962?page=0%2C0

วันพุธที่ 8 กุมภาพันธ์ พ.ศ. 2555

พหุนาม

               คือ นิพจน์ที่อยู่ในรูปเอกนาม หรือเขียนอยู่ในรูปการบวกของเอกนามตั้งแต่สองเอกนามขึ้นไปเพื่อความสะดวก  จะเรียกแต่ละเอกนามของพหุนามว่า พจน์ของพหุนาม 
ในกรณีที่พหุนามมีเอกนามที่คล้ายกัน  จะเรียกเอกนามที่คล้ายกันว่า  พจน์ที่คล้ายกัน  เช่น
8y                         เป็นพหุนามที่มี 1 พจน์
7x+3                     เป็นพหุนามที่มี 2 พจน์
8x2-9x+4               เป็นพหุนามที่มี 3 พจน์ 

-4x3+3x2-2x+x2     เป็นพหุนามที่มี 4 พจน์ แต่มีพจน์ที่คล้ายกันอยู่ 2 พจน์ คือ 3x2 กับ x2
พหุนามที่มีพจน์บางพจน์ที่คล้ายกัน สามารถรวมพจน์ที่คล้ายกันเข้าด้วยกัน เพื่อทำให้เป็นพหุนาม         ในรูปที่ไม่มีพจน์ที่คล้ายกันเลย  และเรียกพหุนามที่ไม่มีพจน์ที่คล้ายกันว่า พหุนามในรูปผลสำเร็จ
การเขียนพหุนามในรูปผลสำเร็จควรจะเขียนเรียงดีกรีของพหุนามจากมากไปหาน้อย
           
 เมื่อเขียนพหุนามในรูปผลสำเร็จแล้ว จะเรียกดีกรีสูงสุดของพจน์ในพหุนามในรูปผลสำเร็จว่า   ดีกรีของพหุนาม  
การหาดีกรีของพหุนามสิ่งที่ต้องคำนึงถึงมีดังนี้ 
1พหุนามนั้นต้องเป็นพหุนามในรูปผลสำเร็จเสมอ 
2.  แต่ละพจน์สามารถบอกดีกรีได้ว่าเท่ากับเท่าใด
3.  พิจารณาจากดีกรีที่สูงที่สุดของพจน์จะเป็นดีกรีของพหุนามนั้น 
 

ตัวอย่างเช่น  -5x2yz + 7x2y2z - 4xyz เป็นพหุนามในรูปผลสำเร็จ ที่มี
                  ดีกรีของพจน์  -5x2yz   เท่ากับ   4
                  ดีกรีของพจน์   7x2y2เท่ากับ   5
                  ดีกรีของพจน์   4xyz     เท่ากับ   3
          ดังนั้น ดีกรีของพหุนาม -5x2yz + 7x2y2z - 4xyz  เท่ากับ 5
การบวกพหุนาม
      การบวกพหุนาม ทำได้โดยนำพหุนามมาเขียนในรูปการบวก ถ้ามีพจน์ที่คล้ายกันให้บวกพจน์ที่คล้ายกันเข้าด้วยกัน
หลักการบวกพหุนามมี 2 วิธี คือ
1. บวกตามแนวนอน
           

ขั้นที่ 1 ให้เขียนพหุนามที่กำหนดให้ทั้งหมดที่ต้องการจะนำมาบวกกันในบรรทัดเดียวกัน
ขั้นที่ 2 ให้รวมพจน์ที่คล้ายกันตามแนวนอน
ขั้นที่ 3 เขียนผลลัพธ์ที่ได้ในรูปพหุนามผลสำเร็จ
2. บวกตามแนวตั้ง


ขั้นที่ 1 ให้เขียนพหุนามที่กำหนดให้ โดยให้พจน์ที่คล้ายกันอยู่ตรงกัน
ขั้นที่ 2 ให้รวมพจน์ที่คล้ายกันตามแนวตั้ง

ขั้นที่ 3 เขียนผลลัพธ์ที่ได้ในรูปพหุนามผลสำเร็จ

อ้างอิงมาจาก http://www.thaigoodview.com/node/59510

การเขียนตัวเลขแทนจำนวน

       การใช้จำนวนแสดงปริมาณของสิ่งของนั้น คาดว่าได้พัฒนามานานก่อนสมัยประวัติศาสตร์ ซึ่งมีการจดบันทึกเหตุการณ์ต่าง ๆ ดังนั้นจึงไม่มีใครทราบว่ามนุษย์เริ่มมีความคิดในเรื่องจำนวนเมื่อใด แต่จากการศึกษาของนักโบราณคดีเกี่ยวกับอารยธรรมสมัยโบราณ ด้วยการอาศัยหลักฐานเกี่ยวกับซากวัตถุของใช้ต่าง ๆ ที่มนุษย์ในสมัยโบราณทำขึ้น สันนิษฐานว่ามนุษย์ในสมัยโบราณมีความรู้สึกเกี่ยวกับ “    การมากขึ้น “ “ การน้อยลง โดยเริ่มพัฒนาจากการนับอย่างง่าย เพื่อความจำเป็นในการดำรงชีวิตอยู่ เช่น เผ่าพันธุ์ต่าง ๆ ต้องการทราบว่ามีสัตว์เลี้ยงเท่าใด เพิ่มขึ้นจากเดิมเท่าใด ลดลงเท่าใด

ต่อมาเมื่อมีการเขียนมนุษย์จึงกำหนดสัญลักษณ์ขึ้นแทนจำนวน ซึ่งในแต่ละเผ่าพันธุ์    ก็กำหนดสัญลักษณ์ที่แตกต่างกันออกไป สัญลักษณ์ที่แทนจำนวนนี้เราเรียกว่าตัวเลข 
ลักษณะของจำนวนและความหมายของตัวเลข 


จำนวน ( number ) จำนวนเป็นนามธรรมที่มนุษย์ทุกชาติทุกภาษาเข้าใจตรงกันว่าเป็นความรู้สึกของบุคคลที่เกี่ยวข้องกับปริมาณมากหรือน้อย 


ตัวเลข ( numeral ) หมายถึงสัญลักษณ์แทนจำนวน จำนวนหนึ่งอาจเขียนแทนด้วยสัญลักษณ์ที่แตกต่างกันตามที่มนุษย์และชนชาติ เผ่าพันธุ์กำหนดขึ้น เช่น จำนวนสองอาจแทนด้วยตัวเลข 

ระบบตัวเลขไทย ตัวเลขฮินดูอารบิก และตัวเลขโรมัน 

เมื่อมนุษย์มีการติดต่อสื่อสารซึ่งกันและกันมีการบันทึกข้อมูลไว้เป็นหลักฐานการเขียนส่งข่าวสื่อสารต่อกัน จำเป็นต้องมีสัญลักษณ์ให้เป็นระบบที่เข้าใจตรงกัน การบันทึกจำนวนต่างๆ ก็เช่นเดียวกัน โดยเฉพาะเมื่อต้องการบันทึกจำนวนที่มีขนาดใหญ่จะใช้วิธีการนับคราวละหนึ่งนั้นเป็นการไม่สะดวกและเสียเวลามาก มนุษย์จึงคิดค้นสัญลักษณ์แทนจำนวนและเขียนสัญลักษณ์เป็นระบบ เพื่อจะได้ใช้สัญลักษณ์ให้น้อยลง 

วิธีการที่เป็นระบบที่ทำกันคือ คิดสัญลักษณ์แทนจำนวนเป็นสัญลักษณ์เดี่ยวๆ ก่อน ซึ่งเราเรียกว่า เลขโดด “ ( digit ) หลังจากนั้นจึงใช้สัญลักษณ์เดิมมาผสมกันเพื่อใช้แทนจำนวนอื่นๆ ในการใช้สัญลักษณ์แทนจำนวนนั้นระบบที่ใช้กันอย่างแพร่หลายมานานนับตั้งแต่สมัยโบราณได้แก่ ระบบของพวกอียิปต์ โรมัน บาบิโลน กรีก มายัน ฮินดู และอาหรับ 


ในที่นี้จะกล่าวถึงระบบตัวเลขไทยและระบบตัวเลขที่นิยมใช้เป็นสากลในปัจจุบันอาทิเช่น ระบบตัวเลขฮินดูอารบิก และระบบตัวเลขโรมัน 

ระบบตัวเลขไทย 

ระบบตัวเลขไทยเป็นระบบตัวเลขเชิงหลักฐานสิบ เช่นเดียวกับตัวเลขฮินดูอารบิกในศิลาจารึกตัวอักษรไทย สมัยสุโขทัยมีตัวเลขปรากฎอยู่หลายแห่ง เช่น 
ศิลาจารึกพ่อขุนรามคำแหง ( ประมาณ พ.ศ. 1835 ) มีตัวเลข 0 , ,,, ๕,         ศิลาจารึกวัดนครชุม ( พ.ศ. 1900 ) มีตัวเลข ๑ , , ,                                   ศิลาจารึกวัดป่ามะม่วง ( ประมาณ พ.ศ. 1905 ) มีตัวเลข ๑ , , ,                    ศิลาจารึกวัดตาเถนขึงหนัง( ประมาณ พ.ศ. 1943 ) มีตัวเลข ๒ , , , ๘ เป็นตัว 

ระบบตัวเลขฮินดูอารบิก 
ตัวเลขที่เรานิยมใช้แพร่หลายอยู่ทุกวันนี้เป็นระบบตัวเลขฮินดูอารบิกซึ่งตั้งชื่อเป็นเกียรติแก่ชาวฮินดูซึ่งเป็นผู้คิดค้นระบบนี้เมื่อ 300 ปีก่อนคริสต์ศักราช และเป็นเกียรติแก่ชาวอาหรับซึ่งนำไปเผยแพร่ให้ชาวตะวันตก ตัวอย่างของเลขนี้มีอยู่บนศิลาจารึกในสมัยพระเจ้าอโศกมหาราช ( ประมาณปี พ.ศ. 293 ) และที่ผนังถ้ำใกล้เมืองปูนาและเมืองนาสิก ( ประมาณ พ.ศ. 443 ) ซึ่งยังไม่มีเลขศูนย์ใช้ตัวเลขโดเพียงเก้าตัว ต่อมาจึงมีการพัฒนาขึ้นและใช้เลขศูนย์ด้วย( ประมาณ พ.ศ. 1343 ) 

วิธีการเขียนตัวเลขแทนจำนวนของฮินดูอารบิก 
1. ใช้เลขโดดสิบตัว คือ 0, 1 , 2 , 3 , 4 , 5 , 6 , 7 , 8 และ 9 
2. จำนวนตั้งแต่สิบขึ้นไปใช้วิธีรวมกลุ่มเป็นสิบและแทนด้วยเลข 1 แต่เขียน เลข 1      ในตำแหน่งที่สอง นับจากขวามาซ้าย ถ้ารวมเป็นสิบได้สองกลุ่มจะใช้เลข 2 แทน       ทำเช่นนี้ไปเรื่อยๆ ตำแหน่งของตัวเลขสำคัญมากเพราะมีค่าประจำตำแหน่งทีละตำแหน่ง เราเรียกวิธีการเขียนเลขแบบนี้ว่า ระบบตัวเลขฐานสิบ 
เราสามารถใช้เลขโดด 10 ตัวต่อจาก 0, 1 , 2 , 3 , 4 , 5 , 6 , 7 , 8 , 9                  เขียนแทนจำนวนต่างๆ ซึ่งตัวเลขที่อยู่ในตำแหน่งต่างกัน 

อ้างอิงมาจาก http://202.129.0.133/createweb/00000//00000-586.html

ทศนิยม การบวก ลบ คูณและหาร



ทศนิยม ประกอบด้วยสองส่วน คือ ส่วนที่เป็นจำนวนเต็มและส่วนที่เป็นทศนิยม และมี (.) คั่นระหว่างสองส่วนนั้น


การเปรียบเทียบทศนิยม
-บนเส้นจำนวน ทศนิยมที่อยู่ทางขวาจะมากกว่าทศนิยมที่อยู่ทางซ้ายเสมอ 
-การเปรียบเทียบทศนิยมที่เป็นบวกสองจำนวนใดๆให้พิจารณาเลขโดดคู่แรกในตำแหน่งเดียวกันที่ไม่เท่ากันจำนวนที่มีเลขโดดในตำแหน่งนั้นมากกว่าจะเป็นจำนวนที่มากกว่า                                                                                                        
-การเปรียบเทียบทศนิยมที่เป็นลบสองจำนวนใดๆให้หาค่าสัมบูรณ์ของทั้งสองจำนวน จำนวนที่มีค่าสัมบูรณ์น้อยกว่าจะเป็นจำนวนที่มากกว่า                                                                                                                                          
-การเปรียบเทียบทศนิยมที่เป็นบวกและทศนิยมที่เป็นลบเนื่องจากทศนิยมที่เป็นบวก อยู่ทางขวามือของ 0 และทศนิยมที่เป็นลบอยู่ทางซ้ายของ 0 ดังนั้นทศนิยมที่เป็นบวกย่อมมากกว่าทศนิยมที่เป็นลบ

การบวกทศนิยม
 
-การบวกทศนิยมที่เป็นบวกคือ จัดเลขโดดที่อยู่ในหลักหรือตำแหน่งเดียวกันให้ตรงกันแล้วบวกกัน
 -การบวกทศนิยมที่เป็นบวกด้วยทศนิยมที่เป็นบวก ให้นำค่าสัมบูรณ์มาบวกกันแล้วตอบเป็นจำนวนบวก
-การบวกทศนิยมที่เป็นลบด้วยทศนิยมที่เป็นลบ ให้นำค่าสัมบูรณ์มาบวกกันแล้วตอบเป็นจำนวนลบ
 -การบวกทศนิยมที่เป็นบวกด้วยทศนิยมที่เป็นลบ ให้นำค่าสัมบูรณ์ที่มากกว่าลบด้วยค่าสัมบูรณ์ที่น้อยกว่าแล้วตอบเป็นจำนวนบวกหรือลบตามจำนวนที่มีค่าสัมบูรณ์มากกว่า
 -การบวกทศนิยมสามจำนวนบวกกันเราสามารถบวกทศนิยมคู่แรกหรือคู่หลังก่อนก็ได้โดยที่ผลลัพธ์สุดท้ายยังคงเท่ากัน

การลบทศนิยม
ถ้า a เป็นทศนิยมใดๆ จำนวนตรงข้ามของ a มีเพียงจำนวนเดียวเขียนแทนด้วย –a และ         a+ (-a ) =(-a)+a = 0
ถ้า a เป็นทศนิยมใดๆ จำนวนตรงข้ามของ -a มีเพียงจำนวนเดียวเขียนแทนด้วย–(–a) = a        


การลบทศนิยมทำได้โดยมีหลักดังนี้  ตัวตั้ง -  ตัวลบ = ตัวตั้ง +จำนวนตรงข้ามของตัวลบ

การคูณทศนิยม
 -การคูณทศนิยมที่เป็นบวกมีวิธีเช่นเดียวกันกับการคูณจำนวนเต็มบวกแล้วใส่จุดทศนิยมให้ถูกที่ คือ ถ้าตัวตั้งเป็นทศนิยมที่มี a ตำแหน่งตัวคูณเป็นทศนิยมที่มี b ตำแหน่ง ผลคูณจะเป็นทศนิยมที่มี a + b ตำแหน่ง
-การคูณทศนิยมที่เป็นบวกด้วยทศนิยมที่เป็นบวก จะได้คำตอบเป็นทศนิยมที่เป็นบวกและมีค่าสัมบูรณ์เท่ากับผลคูณของค่าสัมบูรณ์ของสองจำนวนนั้น
-การคูณทศนิยมที่เป็นลบด้วยทศนิยมที่เป็นลบจะได้คำตอบเป็นทศนิยมที่เป็นบวกและมาสัมบูรณ์เท่ากับผลคูณของค่าสัมบูรณ์ของสองจำนวนนั้น
-การคูณทศนิยมที่เป็นบวกด้วยทศนิยมที่เป็นลบจะได้คำตอบเป็นทศนิยมที่เป็นลบและมีค่าสัมบูรณ์เท่ากับผลคูณของค่าสัมบูรณ์ของสองจำนวนนั้น

การหารทศนิยม
การหารทศนิยมด้วยทศนิยมที่เป็นการหารลงตัว เราใช้การคูณช่วยคำนวณดังนี้  
                    ตัวการ x ผลหาร = ตัวตั้ง
  หลักเกณฑ์การหารทศนิยมโดยใช้ค่าสัมบูรณ์มีดังนี้
     นำค่าสัมบูรณ์ของตัวตั้งและค่าสัมบูรณ์ของการหารมาหารกันแล้วพิจารณาดังนี้
1)  ถ้าทั้งตัวตั้งและตัวหารเป็นทศนิยมที่เป็นบวกทั้งคู่หรือทศนิยมที่เป็นลบทั้งคู่ จะได้คำตอบ เป็นทศนิยมที่เป็นบวก
2)  ถ้าทั้งตัวตั้งและตัวหารตัวใดตัวหนึ่งเป็นทศนิยมที่เป็นลบโดยอีกตัวหนึ่งเป็นทศนิยมที่เป็นบวกจะได้คำตอบเป็นทศนิยมที่เป็นลบ





เอกนาม การบวกและลบเอกนาม

 นักเรียนทราบมาแล้วว่า  ตัวเลข  เป็นสัญลักษณ์ที่ใช้เขียนแทนจำนวน เช่น เขียนเลข  9 แทนจำนวนสิ่งของ  เก้า  ชิ้น/อย่าง/ตัว
แต่บางครั้งเราไม่สามารถใช้ตัวเลขเขียนแทนจำนวนได้ทั้งหมด  เช่น “ห้าเท่าของจำนวนจำนวนหนึ่ง”  ไม่สามารถใช้ตัวเลขเขียนแทนจำนวนจำนวนนั้นได้  เราจะใช้ตัวอักษรภาษาอังกฤษ เช่น  a, b, c, … ,x, y, z   ตัวใดตัวหนึ่งเป็นสัญลักษณ์ที่เขียนแทนจำนวนจำนวนหนึ่ง นั่นคือใช้     5a หรือ  5b หรือ  5c หรือ  5d … หรือ  5x หรือ  5y หรือ  5z  แทน “ห้าเท่าของจำนวนจำนวนหนึ่ง”       


ข้อความที่เขียนอยู่ในรูปสัญลักษณ์ข้างต้นจะประกอบด้วย ตัวเลขและตัวอักษร 
  เราจะเรียก     ตัวเลข  ที่ใช้เขียนแทนจำนวน   ว่า  ค่าคงตัว  
                    ตัวอักษร  ที่ใช้เขียนแทนจำนวน  ว่า  ตัวแปร  
      และข้อความในรูปสัญลักษณ์ เช่น 3 , 5x , 7+2x  ว่า นิพจน์
หลักการเขียนผลคูณระหว่างค่าคงตัวกับตัวแปร  มีดังนี้ 
1. กรณีที่มีค่าคงตัวมากกว่าหนึ่งตัว  ให้หาผลคูณของค่าคงตัวทั้งหมดก่อน 
แล้วจึงเขียนในรูปผลคูณระหว่างค่าคงตัวกับตัวแปร  และเขียนค่าคงตัวไว้หน้าตัวแปร
2. กรณีที่มีตัวแปรหลายตัว  ให้เขียนเรียงตามลำดับตัวอักษร
3. กรณีที่ค่าคงตัวเป็น ไม่ต้องเขียน 1 หน้าตัวแปร   ถ้าค่าคงตัวเป็น -1 ให้เขียนเฉพาะเครื่องหมายลบไว้หน้าตัวแปรทั้งหมดเช่น   1  x  y    เขียนเป็น  xy
                                 (-1) y z  x   เขียนเป็น -xyz
ข้อความในรูปประโยคสัญลักษณ์ ดังกล่าวนี้ เรียกว่า เอกนาม
สรุปว่า เอกนาม คือ นิพจน์ที่เขียนให้อยู่ในรูปการคูณกันของค่าคงตัวกับตัวแปรตั้ง แต่หนึ่งตัวขึ้นไป   และเลขชี้กำลังของตัวแปรแต่ละตัวเป็นศูนย์หรือจำนวนเต็มบวกเท่านั้นเอกนามจะมีสองส่วน  คือ 
1.  ส่วนที่เป็นค่าคงตัว หรือสัมประสิทธิ์ของเอกนาม
2.  ส่วนที่อยู่ ในรูปการคูณของตัวแปร โดยที่เลขชี้กำลังของตัวแปรแต่ละตัวเป็นศูนย์หรือจำนวนเต็มบวก
        
 หมายเหตุ หากเลขชี้กำลังของตัวแปรตัวใดตัวหนึ่งติดลบนิพจน์นั้นจะไม่เป็นเอกนาม


การบวกเอกนาม
มีหลักเกณฑ์ดังนี้
 1.  การหาผลบวกของเอกนามที่คล้ายกัน  = ผลบวกของสัมประสิทธิ์
 2.  การหาผลบวกของเอกนามที่ไม่คล้ายกัน เช่น xy บวกกับ 2y3 ไม่สามารถเขียนผลบวกในรูปเอกนามได้แต่เขียนผลบวกในรูปการบวกได้ดังนี้  xy + 2y3 
  การลบเอกนาม
มีหลักเกณฑ์ดังนี้
1.  ผลลบของเอกนามที่คล้ายกัน =  ผลลบของสัมประสิทธิ์
2.  การหาผลลบของเอกนามที่ไม่คล้ายกัน  เช่น   - 4x ลบกับ  5xy  นั้น ไม่สามารถเขียนผลลบในรูปเอกนามได้  แต่เขียนผลลบอยู่ในรูปการลบ ได้ดังนี้  - 4x – 5xy

อ้างอิงมาจาก http://www.thaigoodview.com/node/59503

ความเท่ากันทุกประการ

สรุปความเท่ากันทุกประการ


 1.  รูปสองรูปเท่ากันทุกประการก็ต่อเมื่อรูปทั้งสองรูปทับกันได้สนิทพอดี
2.ส่วนของเส้นตรงสองเส้นเท่ากันทุกประการก็ต่อเมื่อส่วนของเส้นตรงทั้งสองนั้นยาวเท่ากัน                                                                                                                                     3. มุมสองมุมเท่ากันทุกประการ  ก็ต่อเมื่อ  มุมทั้งสองนั้นมีขนาดเท่ากัน
     4.  ถ้ารูปสามเหลี่ยมสองรูปเท่ากันทุกประการแล้วรูปสามเหลี่ยมทั้งสองจะมีด้านยาวเท่ากัน     3  คู่  ด้านต่อด้าน  และมีมุมที่มีขนาดเท่ากัน  3  คู่  มุมต่อมุม
     5.    รูปสามเหลี่ยมสองรูปที่มีด้านยาวเท่ากันสองคู่และมุมซึ่งอยู่ระหว่างด้านคู่ที่ยาวเท่ากันมีขนาดเท่ากัน  จะได้ว่า  รูปสามเหลี่ยมสองรูปนี้มีความสัมพันธ์แบบ  ด้าน  มุม  ด้าน เขียนแทนด้วย  ด.ม.ด.
     6.    ถ้ารูปสามเหลี่ยมสองรูปที่มีความสัมพันธ์แบบ  ด้าน  มุม ด้าน  (หรือ  ด.ม.ด.)  แล้วรูปสามเหลี่ยมสองรูปนั้นจะเท่ากันทุกประการ
     7.    รูปสามเหลี่ยมสองรูปที่มีมุมซึ่งมีขนาดเท่ากันสองคู่และมีด้านซึ่งเป็นแขนร่วมของมุมทั้งสองนั้นยาวเท่ากัน  จะได้ว่ารูปสามเหลี่ยมสองรูปนี้มีความสัมพันธ์กันแบบ  มุม -  ด้าน  มุม  เขียนแทนด้วย ม.ด.ม.
     8.     ถ้ารูปสามเหลี่ยมสองรูปที่มีความสัมพันธ์กันแบบ  มุม  ด้าน  มุม  (หรือ  ม.ด.ม.)  แล้วรูปสามเหลี่ยมสองรูปนั้นจะเท่ากันทุกประการ
     9.     รูปสามเหลี่ยมสองรูปที่มีด้านยาวเท่ากันสามคู่ด้านต่อด้าน  จะได้ว่า  รูปสามเหลี่ยมสองรูปนี้มีความสัมพันธ์กันแบบ  ด้าน  ด้าน  ด้าน  เขียนแทนด้วย  ด.ด.ด.
   10.  ถ้ารูปสามเหลี่ยมสองรูปที่มีความสัมพันธ์กันแบบ  ด้าน  ด้าน  ด้าน  (หรือ  ด.ด.ด.)  แล้วรูปสามเหลี่ยมสองรูปนั้นจะเท่ากันทุกประการ
   11.  สมบัติของรูปสามเหลี่ยมหน้าจั่ว
                -  มุมที่มีฐานของรูปสามเหลี่ยมหน้าจั่วมีขนาดเท่ากัน
                -  เส้นแบ่งครึ่งมุมยอดของรูปสามเหลี่ยมหน้าจั่วแบ่งรูปสามเหลี่ยมหน้าจั่วออกเป็นรูปสามเหลี่ยมสองรูปที่เท่ากันทุกประการ
                -  เส้นแบ่งครึ่งมุมยอดของรูปสามเหลี่ยมหน้าจั่ว  แบ่งครึ่งฐานของรูปสามเหลี่ยมหน้าจั่ว
                -  เส้นแบ่งครึ่งมุมยอดของรูปสามเหลี่ยมหน้าจั่ว  ตั้งฉากกับฐานของรูปสามเหลี่ยมหน้าจั่ว
                -  เส้นมัธยฐานที่ลากจากมุมยอดของรูปสามเหลี่ยมหน้าจั่วแบ่งรูปสามเหลี่ยมหน้าจั่วออกเป็นสามเหลี่ยมสองรูปที่เท่ากันทุกประการ
                -  เส้นมัธยฐานที่ลากจากมุมยอดของรูปสามเหลี่ยมหน้าจั่ว  ตั้งฉากกับฐานและแบ่งครึ่งมุมยอดของรูปสามเหลี่ยมหน้าจั่ว
                -  เส้นที่ลากจากมุมยอดของรูปสามเหลี่ยมหน้าจั่วมาตั้งฉากกับฐานจะแบ่งครึ่งมุมยอดและแบ่งครึ่งฐาน
    12.  ถ้ารูปสามเหลี่ยมสองรูปใด ๆ มีมุมที่มีขนาดเท่ากัน  2  คู่  และมีแขนของมุมคู่ที่มีขนาดเท่ากันคู่หนึ่งซึ่งไม่เป็นแขนร่วมของมุมที่มีขนาดเท่ากัน  2  คู่นั้น  แล้วรูปสามเหลี่ยมทั้งสองรูปมีความสัมพันธ์กันแบบ  มุม  มุม  ด้าน  เขียนแทนด้วย ม.ม.ด.
    13.  ถ้ารูปสามเหลี่ยมสองรูปที่มีความสัมพันธ์กันแบบ  มุม  มุม  ด้าน  (หรือ ม.ม.ด.)  แล้วรูปสามเหลี่ยมสองรูปนั้นจะเท่ากันทุกประการ
     14.  รูปสามเหลี่ยมมุมฉากสองรูปใด ๆ มีด้านประกอบมุมฉากยาวเท่ากันหนึ่งคู่  และด้านตรงข้ามมุมฉากยาวเท่ากันอีกคู่ด้วยแล้วรูปสามเหลี่ยมทั้งสองรูปมีความสัมพันธ์กันแบบ  ฉาก  ด้าน  ด้าน เขียนแทนด้วย  ฉ.ด.ด.
     15.  ถ้ารูปสามเหลี่ยมสองรูปที่มีความสัมพันธ์กันแบบ  ฉาก  ด้าน  ด้าน  (หรือ  ฉ.ด.ด.)  แล้วรูปสามเหลี่ยมสองรูปนั้นจะเท่ากันทุกประการ

อ้างอิงมาจาก http://www.skoolbuz.com/library/content/2362