Skip to content · ⁨ข้ามไปยังเนื้อหา⁩
Subjects · ⁨รายวิชา⁩

A-Level Mathematics · ⁨Mathematics A-Level⁩

Tips · ⁨เคล็ดลับ⁩

A-Level Mathematics (9709) สร้างมาจากส่วนประกอบต่างๆ ไม่ได้สอนเป็นบล็อกเดียว: Pure 1, 2 และ 3, Mechanics และ Probability & Statistics 1 และ 2 คุณจะต้องเข้าสอบส่วนไหนขึ้นอยู่กับเกณฑ์การรับเข้าของโรงเรียนคุณ — ตรวจสอบสิ่งนี้ก่อนวางแผนทบทวน ไม่มีประโยชน์อะไรในการฝึก Mechanics หากคุณลงทะเบียนเข้าสอบ Statistics

Pure คือกระดูกสันหลัง ทุกอย่าง其他的สมมติว่าคุณสามารถหาอนุพันธ์ แปรผลรวม และจัดการกับพีชคณิตโดยไม่คิดมาก ความอ่อนแอในส่วนนี้จะปรากฏเป็นการสูญเสียคะแนนใน Mechanics และ Statistics ไม่ใช่ใน Pure

Method marks มี generously และ被授予ตามสิ่งที่คุณเขียนลง การแสดงทุกบรรทัดคือพฤติกรรมที่ให้ผลตอบแทนสูงสุดในวิชานี้

  • 1

    Pure Mathematics 1 · ⁨คณิตศาสตร์บริสุทธิ์ 1⁩

    Watch lesson · ⁨ดูบทเรียน⁩
    English

    This handout covers Topic 1: Pure Mathematics 纯数学 1. It is the algebra 代数 and calculus 微积分 core of the course. Each ## section is one syllabus subtopic.

    ไทย

    เอกสารนี้ครอบคลุมหัวข้อที่ 1: คณิตศาสตร์บริสุทธิ์ 1. เป็นแก่นกลางเรื่องพีชคณิตและแคลคูลัสของรายวิชา แต่ละ ## ส่วนคือหัวข้อย่อยของหลักสูตร

    1.1

    Quadratics · ⁨พหุนามกำลังสอง⁩

    Syllabus · ⁨หลักสูตร⁩
    English
    Candidates should be able to: Notes and examples
    carry out the process of completing the square for a quadratic polynomial $ax^2 + bx + c$ and use a completed square form e.g. to locate the vertex of the graph of $y = ax^2 + bx + c$ or to sketch the graph
    find the discriminant of a quadratic polynomial $ax^2 + bx + c$ and use the discriminant e.g. to determine the number of real roots of the equation $ax^2 + bx + c = 0$. Knowledge of the term ‘repeated root’ is included.
    solve quadratic equations, and quadratic inequalities, in one unknown By factorising, completing the square and using the formula.
    solve by substitution a pair of simultaneous equations of which one is linear and one is quadratic e.g. $x + y + 1 = 0$ and $x^2 + y^2 = 25$, $2x + 3y = 7$ and $3x^2 = 4 + 4xy$.
    recognise and solve equations in $x$ which are quadratic in some function of $x$. e.g. $x^4 - 5x^2 + 4 = 0$, $6x + \sqrt{x} - 1 = 0$, $\tan^2 x = 1 + \tan x$.
    ไทย
    ผู้เข้าสอบควรสามารถ: หมายเหตุและตัวอย่าง
    กระบวนการ เติมกำลังสองสมบูรณ์ สำหรับพหุนามกำลังสอง $ax^2 + bx + c$ และใช้รูปแบบกำลังสองสมบูรณ์ เช่น เพื่อหาจุดยอดของกราฟของ $y = ax^2 + bx + c$ หรือเพื่อวาดกราฟ
    หา ดิสคริมิแนนต์ (discriminant) ของพหุนามกำลังสอง $ax^2 + bx + c$ และใช้ดิสคริมิแนนต์ เช่น เพื่อบำหนดจำนวนรากจริงของสมการ $ax^2 + bx + c = 0$. ความรู้เรื่องพจน์ ‘รากซ้ำ’ (repeated root) รวมอยู่ด้วย.
    แก้ สมการกำลังสอง และ อสมการกำลังสอง ในตัวแปรเดียว โดยแยกตัวประกอบ, เติมกำลังสองสมบูรณ์ และใช้สูตร.
    แก้โดยการแทนค่า คู่ของ สมการพร้อมกัน ซึ่งหนึ่งเป็นเชิงเส้นและอีกหนึ่งเป็นกำลังสอง เช่น $x + y + 1 = 0$ และ $x^2 + y^2 = 25$, $2x + 3y = 7$ และ $3x^2 = 4 + 4xy$.
    จำแนกและแก้สมการใน $x$ ที่เป็นกำลังสองของฟังก์ชันใดฟังก์ชันหนึ่งของ $x$. เช่น $x^4 - 5x^2 + 4 = 0$, $6x + \sqrt{x} - 1 = 0$, $\tan^2 x = 1 + \tan x$.

    Source: Cambridge International syllabus · ⁨แหล่งที่มา: หลักสูตร Cambridge International⁩

    English
    Completing the square finds the vertex

    A quadratic 二次式 is an expression of the form $ax^2 + bx + c$, where $a \neq 0$. The letters $a$, $b$, $c$ are the coefficients 系数 (the fixed numbers). Much of this section is about solving the equation $ax^2 + bx + c = 0$.

    Completing the square

    To complete the square 配方 means to write the quadratic in the form

    $$a(x + p)^2 + q.$$
    This form is useful: it shows the vertex 顶点 (turning point) of the curve at $(-p,\ q)$, and it gives a quick way to solve the equation.

    Worked example. Write $9x^2 - 36x + 8$ in the form $p(x + q)^2 + r$.

    Take the factor $9$ out of the first two terms, then complete the square inside:

    $$\begin{aligned} 9x^2 - 36x + 8 &= 9\left(x^2 - 4x\right) + 8 \\ &= 9\left((x - 2)^2 - 4\right) + 8 \\ &= 9(x - 2)^2 - 36 + 8 = 9(x - 2)^2 - 28. \end{aligned}$$
    So $p = 9$, $q = -2$, $r = -28$.

    The discriminant

    The discriminant 判别式 of $ax^2 + bx + c$ is

    $$\Delta = b^2 - 4ac.$$
    It tells you how many real roots 实根 (real solutions) the equation $ax^2 + bx + c = 0$ has:

    Discriminant Roots
    $b^2 - 4ac > 0$ two distinct 相异 real roots
    $b^2 - 4ac = 0$ one repeated real root
    $b^2 - 4ac < 0$ no real roots

    Worked example. Find the values of the constant $k$ for which $3kx^2 + (k + 8)x + 3 = 0$ has two distinct real roots.

    Here $a = 3k$, $b = k + 8$, $c = 3$. For two distinct real roots you need $b^2 - 4ac > 0$:

    $$(k + 8)^2 - 4(3k)(3) > 0 \;\Rightarrow\; k^2 + 16k + 64 - 36k > 0 \;\Rightarrow\; k^2 - 20k + 64 > 0.$$
    Factorise: $(k - 4)(k - 16) > 0$, so $k < 4$ or $k > 16$. You also need $a \neq 0$, so $k \neq 0$.

    Quadratic equations and inequalities

    To solve a quadratic equation 二次方程, factorise, complete the square, or use the formula

    $$x = \frac{-b \pm \sqrt{b^2 - 4ac}}{2a}.$$
    To solve a quadratic inequality 二次不等式 such as $(k - 4)(k - 16) > 0$, find the two roots, then decide which side of each root makes the statement true. A sketch of the parabola 抛物线 helps: the curve is above the $x$-axis (positive) outside the roots and below it (negative) between them.

    Simultaneous equations

    To solve a pair of simultaneous equations 联立方程 where one is linear and one is quadratic, use substitution 代入: rearrange the linear equation for one letter, then put that into the quadratic. This gives a single quadratic to solve.

    Equations that are quadratic in disguise

    Some equations are quadratic in some function of $x$. For example $x^4 - 5x^2 + 4 = 0$ is quadratic in $x^2$: let $u = x^2$, solve $u^2 - 5u + 4 = 0$, then go back to $x$. You will use this idea again in trigonometry.

    ไทย
    การทำให้เป็นกำลังสองสมบูรณ์หาจุดยอด
    สะพานแขวน Golden Gate
    สะพานแขวน: สายเคเบิลหลักห้อยลงเป็นรูปพาราโบลา.

    พหุนามกำลังสองคือนิพจน์ในรูป $ax^2 + bx + c$, โดยที่ $a \neq 0$. ตัวอักษร $a$, $b$, $c$ คือ สัมประสิทธิ์ (ตัวเลขคงที่) ส่วนใหญ่ของส่วนนี้เกี่ยวกับการแก้ สมการ $ax^2 + bx + c = 0$.

    การทำให้เป็นกำลังสองสมบูรณ์

    การทำให้เป็นกำลังสองสมบูรณ์หมายถึงการเขียนพหุนามกำลังสองให้อยู่ในรูป

    $$a(x + p)^2 + q.$$
    รูปลักษณ์นี้มีประโยชน์: แสดงถึง จุดยอด (จุดเปลี่ยนทิศทาง) ของกราฟที่ $(-p,\ q)$, และให้วิธีแก้สมการอย่างรวดเร็ว

    ตัวอย่างฝึกหัด. เขียน $9x^2 - 36x + 8$ ในรูป $p(x + q)^2 + r$.

    ดึงตัวร่วม $9$ ออกจากสองพจน์แรก แล้วทำให้เป็นกำลังสองสมบูรณ์ภายใน:

    $$\begin{aligned} 9x^2 - 36x + 8 &= 9\left(x^2 - 4x\right) + 8 \\ &= 9\left((x - 2)^2 - 4\right) + 8 \\ &= 9(x - 2)^2 - 36 + 8 = 9(x - 2)^2 - 28. \end{aligned}$$
    ดังนั้น $p = 9$, $q = -2$, $r = -28$

    พาราโบลา y เท่ากับ 9 คูณ (x ลบด้วย 2)กำลังสอง ลบด้วย 28 โดยมีจุดยอดระบุไว้ที่ 2, −28 อ่านได้โดยตรงจากรูปแบบการทำให้เป็นกำลังสมบูรณ์
    กำลังสองสมบูรณ์บอกจุดยอดของคุณ: ค่าต่ำสุด -28 ที่ x เท่ากับ 2

    ดิสคริมิแนนต์

    ดิสคริมิแนนต์ของ $ax^2 + bx + c$ คือ

    $$\Delta = b^2 - 4ac.$$
    มันบอกคุณว่ามี รากจริง (คำตอบจริง) กี่รากสำหรับสมการ $ax^2 + bx + c = 0$:

    ดิสคริมิแนนต์ ราก
    $b^2 - 4ac > 0$ รากจริง แยกต่างกัน สองราก
    $b^2 - 4ac = 0$ รากจริงซ้ำหนึ่งราก
    $b^2 - 4ac < 0$ ไม่มีรากจริง
    สามพาราโบลา:有一条 x-แกนสองครั้ง, สัมผัสหนึ่งครั้ง, ไม่ตัด
    เครื่องหมายของ $b^2-4ac$ ตัดสินใจว่าพาราโบลาตัด $x$-แกน กี่ครั้ง.

    ตัวอย่างฝึกหัด. หาค่าของค่าคงที่ $k$ ที่ทำให้ $3kx^2 + (k + 8)x + 3 = 0$ มีรากจริงแยกต่างกันสองราก

    ที่นี่ $a = 3k$, $b = k + 8$, $c = 3$ สำหรับรากจริงที่แตกต่างกันสองค่า คุณต้องใช้ $b^2 - 4ac > 0$:

    $$(k + 8)^2 - 4(3k)(3) > 0 \;\Rightarrow\; k^2 + 16k + 64 - 36k > 0 \;\Rightarrow\; k^2 - 20k + 64 > 0.$$
    แยกตัวประกอบ: $(k - 4)(k - 16) > 0$, ดังนั้น $k < 4$ หรือ $k > 16$. คุณยังต้อง $a \neq 0$, ดังนั้น $k \neq 0$.

    สมการและอสมการกำลังสอง

    ในการแก้ สมการกำลังสอง แยกตัวประกอบ, ทำให้เป็นกำลังสองสมบูรณ์, หรือใช้สูตร

    $$x = \frac{-b \pm \sqrt{b^2 - 4ac}}{2a}.$$
    ในการแก้ อสมการกำลังสอง เช่น $(k - 4)(k - 16) > 0$, หารากทั้งสองก่อน แล้วตัดสินใจว่าด้านใดของแต่ละรากทำให้ประโยคเป็นจริง. กราฟร่างของพาราโบลาช่วยได้: กราฟอยู่เหนือ $x$-แกน (เป็นบวก) นอกเหนือจากราก และอยู่ใต้แกน (เป็นลบ) ระหว่างราก

    สมการพร้อมกัน

    ในการแก้คู่ของ สมการพร้อมกัน ที่อันหนึ่งเป็นเชิงเส้นและอีกอันเป็นกำลังสอง ใช้ การแทนค่า: จัดรูปสมการเชิงเส้นเพื่อหาตัวแปรหนึ่ง แล้วแทนค่าลงในสมการกำลังสอง. นี่คือสมการกำลังสองเดียวที่ต้องแก้

    สมการที่เป็นกำลังสองซ่อนอยู่

    บางสมการเป็นกำลังสองใน ฟังก์ชันหนึ่งของ $x$. ตัวอย่างเช่น $x^4 - 5x^2 + 4 = 0$ เป็นกำลังสองใน $x^2$: ให้ $u = x^2$, แก้ $u^2 - 5u + 4 = 0$, แล้วกลับไปที่ $x$. คุณจะใช้อidea นี้อีกครั้งในตรีโกณมิติ

    Explore · ⁨สำรวจ⁩

    The shape of a quadratic · ⁨รูปร่างของฟังก์ชันกำลังสอง⁩

    y = ax² + bx + c

    Drag a, b and c. Watch the vertex, the line of symmetry and the roots (where it cuts the x-axis) move as the coefficients change. · ⁨ลาก a, b และ c ดู จุดยอด, เส้นสมมาตร และ ราก (จุดตัดแกน x) เคลื่อนที่เมื่อสัมประสิทธิ์เปลี่ยน⁩

    Vocabulary · ⁨คำศัพท์⁩ Train · ⁨ฝึกฝน⁩
    English ไทย
    Pure Mathematics/pjʊə ˌmæθɪˈmætɪks/ คณิตศาสตร์บริสุทธิ์
    quadratic/kwɒˈdrætɪk/ พหุนามกำลังสอง
    complete the square/kəmˈpliːt ðə skweə/ เติมเต็มกำลังสอง
    vertex/ˈvɜːteks/ จุดยอด
    discriminant/dɪˈskrɪmɪnənt/ discriminant
    real roots/rɪəl ruːts/ รากจริง
    distinct/dɪˈstɪŋkt/ แตกต่างกัน
    quadratic equation/kwɒˈdrætɪk ɪˈkweɪʒn/ สมการกำลังสอง
    quadratic inequality/kwɒˈdrætɪk ɪniːˈkwɒlɪti/ อสมการกำลังสอง
    simultaneous equations/ˌsɪməlˈteɪnɪəs ɪˈkweɪʒnz/ สมการพร้อมกัน
    substitution/ˌsʌbstɪˈtjuːʃn/ substitution
    parabola/pəˈræbələ/ พาราโบลา
    1.2

    Functions · ⁨ฟังก์ชัน⁩

    Syllabus · ⁨หลักสูตร⁩
    English
    Candidates should be able to: Notes and examples
    understand the terms function, domain, range, one-one function, inverse function and composition of functions
    identify the range of a given function in simple cases, and find the composition of two given functions e.g. range of $f : x \mapsto \frac{1}{x}$ for $x \geqslant 1$ and range of $g : x \mapsto x^2 + 1$ for $x \in \mathbb{R}$. Including the condition that a composite function $gf$ can only be formed when the range of $f$ is within the domain of $g$.
    determine whether or not a given function is one-one, and find the inverse of a one-one function in simple cases e.g. finding the inverse of $h : x \mapsto (2x + 3)^2 - 4$ for $x < -\frac{3}{2}$.
    illustrate in graphical terms the relation between a one-one function and its inverse Sketches should include an indication of the mirror line $y = x$.
    understand and use the transformations of the graph of $y = f(x)$ given by $y = f(x) + a$, $y = f(x + a)$, $y = af(x)$, $y = f(ax)$ and simple combinations of these. Including use of the terms ‘translation’, ‘reflection’ and ‘stretch’ in describing transformations. Questions may involve algebraic or trigonometric functions, or other graphs with given features.
    ไทย
    ผู้เข้าสอบควรสามารถ: หมายเหตุและตัวอย่าง
    เข้าใจคำศัพท์ ฟังก์ชัน, โดเมน (domain), เรนจ์ (range), ฟังก์ชันหนึ่งต่อหนึ่ง (one-one function), ฟังก์ชันผกผัน (inverse function) และ การประกอบฟังก์ชัน (composition of functions)
    ระบุ เรนจ์ ของฟังก์ชันที่กำหนดให้ในกรณีง่าย ๆ และหา การประกอบ ของฟังก์ชันที่กำหนดให้สองฟังก์ชัน เช่น เรนจ์ของ $f : x \mapsto \frac{1}{x}$ สำหรับ $x \geqslant 1$ และเรนจ์ของ $g : x \mapsto x^2 + 1$ สำหรับ $x \in \mathbb{R}$. รวมถึงเงื่อนไขที่ฟังก์ชันประกอบ $gf$ จะเกิดขึ้นได้ก็ต่อเมื่อเรนจ์ของ $f$ อยู่ภายในโดเมนของ $g$.
    ตรวจสอบว่าฟังก์ชันที่กำหนดให้เป็น ฟังก์ชันหนึ่งต่อหนึ่ง หรือไม่ และหา ฟังก์ชันผกผัน ของฟังก์ชันหนึ่งต่อหนึ่งในกรณีง่าย ๆ เช่น การหาฟังก์ชันผกผันของ $h : x \mapsto (2x + 3)^2 - 4$ สำหรับ $x < -\frac{3}{2}$.
    แสดงความสัมพันธ์ระหว่าง ฟังก์ชันหนึ่งต่อหนึ่ง กับ ฟังก์ชันผกผัน ของมันในรูปแบบกราฟ วาดร่างควรแสดงเส้นสะท้อน $y = x$.
    เข้าใจและใช้ การแปลง (transformations) ของกราฟของ $y = f(x)$ ที่กำหนดโดย $y = f(x) + a$, $y = f(x + a)$, $y = af(x)$, $y = f(ax)$ และการผสมผสานอย่างง่ายของสิ่งเหล่านี้ รวมถึงการใช้คำศัพท์ ‘การเลื่อน’, ‘การสะท้อน’ และ ‘การยืด’ ในการอธิบายการแปลง ข้อสอบอาจเกี่ยวข้องกับฟังก์ชันพีชคณิตหรือตรีโกณมิติ หรือกราฟอื่นที่มีคุณสมบัติที่กำหนดให้.

    Source: Cambridge International syllabus · ⁨แหล่งที่มา: หลักสูตร Cambridge International⁩

    English
    Transforming graphs: shift and stretch

    A function 函数 is a rule that sends each input to exactly one output. Write it as $f(x)$. The composition of functions 复合函数 $fg(x)$ means apply $g$ first, then apply $f$ to the result.

    • The domain 定义域 is the set of allowed inputs $x$.
    • The range 值域 is the set of outputs the function actually produces.

    A function is one-one 一一对应 if different inputs always give different outputs. (No output is repeated.) Only a one-one function has an inverse function 反函数 $f^{-1}$, which reverses the rule.

    The composition 复合 of two functions means doing one after the other. $fg(x)$ means "do $g$ first, then $f$": $fg(x) = f(g(x))$. The composite function $fg$ exists only when the range of $g$ lies inside the domain of $f$.

    Finding an inverse

    To find $f^{-1}$: write $y = f(x)$, make $x$ the subject, then swap letters.

    Worked example. The function $f(x) = (x + 3)^2 - 12$ is defined for $x \geqslant 0$. Find $f^{-1}(x)$.

    Write $y = (x + 3)^2 - 12$ and solve for $x$:

    $$(x + 3)^2 = y + 12 \;\Rightarrow\; x + 3 = \sqrt{y + 12} \;\Rightarrow\; x = \sqrt{y + 12} - 3.$$
    You take the positive square root because $x \geqslant 0$ means $x + 3 \geqslant 3 > 0$. So
    $$f^{-1}(x) = \sqrt{x + 12} - 3.$$

    Graphs of inverses and transformations

    The graph of $y = f^{-1}(x)$ is the reflection 反射 of $y = f(x)$ in the line $y = x$.

    You should know these transformations 变换 of $y = f(x)$:

    New equation Effect on the graph
    $y = f(x) + a$ translation 平移 up by $a$
    $y = f(x + a)$ translation left by $a$
    $y = a\,f(x)$ stretch 伸缩 in the $y$-direction, scale factor $a$
    $y = f(ax)$ stretch in the $x$-direction, scale factor $\tfrac{1}{a}$

    When two transformations are combined, the order can matter. State each one fully (type, direction, and amount).

    ไทย
    การแปลงกราฟ: การเลื่อนและการขยาย

    ฟังก์ชัน คือกฎที่ส่งค่าเข้าแต่ละค่าไปยังค่าออกเพียงค่าเดียว เขียนในรูป $f(x)$. การประกอบฟังก์ชัน $fg(x)$ หมายความว่า ใช้ $g$ ก่อน แล้วนำผลลัพธ์ไปใช้กับ $f$ ต่อ

    • โดเมน คือเซตของค่าเข้าที่ยอมรับได้ $x$.
    • เรนจ์ คือเซตของค่าออกที่ฟังก์ชันสร้างขึ้นมาจริง ๆ

    ฟังก์ชันเป็นแบบ หนึ่งต่อหนึ่ง เมื่อค่าเข้าที่แตกต่างกันให้ค่าออกที่แตกต่างกันเสมอ (ไม่มีค่าออกซ้ำ) มีเพียงฟังก์ชันแบบหนึ่งต่อหนึ่งเท่านั้นที่มี ฟังก์ชันผกผัน $f^{-1}$ ซึ่งเป็นการย้อนกลับกฎนั้น

    การ ประกอบ ฟังก์ชันสองตัวคือการดำเนินการทีละขั้นตอน $fg(x)$ หมายความว่า "ทำ $g$ ก่อน แล้วทำ $f$": $fg(x) = f(g(x))$. ฟังก์ชันประกอบ $fg$ จะเกิดขึ้นได้ก็ต่อเมื่อ เรนจ์ของ $g$ อยู่ภายใน โดเมนของ $f$ เท่านั้น

    การหาค่าฟังก์ชันผกผัน

    ในการหา $f^{-1}$: เขียน $y = f(x)$, จัดให้ $x$ เป็นตัวแปรหลัก, แล้วสลับตำแหน่งตัวอักษร

    ตัวอย่างวิธีทำ. ฟังก์ชัน $f(x) = (x + 3)^2 - 12$ กำหนดสำหรับ $x \geqslant 0$. จงหา $f^{-1}(x)$.

    เขียน $y = (x + 3)^2 - 12$ และแก้สมการหาค่า $x$:

    $$(x + 3)^2 = y + 12 \;\Rightarrow\; x + 3 = \sqrt{y + 12} \;\Rightarrow\; x = \sqrt{y + 12} - 3.$$
    เราเลือกรากที่สองที่เป็น บวก เพราะ $x \geqslant 0$ หมายความว่า $x + 3 \geqslant 3 > 0$ ดังนั้น
    $$f^{-1}(x) = \sqrt{x + 12} - 3.$$

    กราฟของฟังก์ชันผกผันและการแปลง

    กราฟของ $y = f^{-1}(x)$ คือการ สะท้อน ของ $y = f(x)$ บนเส้น $y = x$

    กราฟของ f และฟังก์ชันผกผันสะท้อนกันผ่านเส้นตรง y = x
    การสะท้อน $y=f(x)$ บนเส้นตรง $y=x$ จะได้ค่าผกผัน; จุด $(a,b)$ จะกลายเป็น $(b,a)$.

    คุณควรรู้การ แปลง เหล่านี้ของ $y = f(x)$:

    สมการใหม่ ผลกระทบต่อกราฟ
    $y = f(x) + a$ การเลื่อน ขึ้นไป $a$
    $y = f(x + a)$ เลื่อนไปทางซ้าย $a$ หน่วย
    $y = a\,f(x)$ การขยาย ในทิศทาง $y$, อัตราส่วนการขยาย $a$
    $y = f(ax)$ การขยายในทิศทาง $x$, อัตราส่วนการขยาย $\tfrac{1}{a}$

    เมื่อรวมการแปลงสองอย่างเข้าด้วยกัน ลำดับอาจมีความสำคัญ ต้องระบุการแปลงแต่ละชนิดให้ครบถ้วน (ประเภท ทิศทาง และปริมาณ)

    โค้งยอดที่เลื่อนขึ้นและไปทางซ้าย พร้อมถูกทำให้สูงและแคบลง
    การบวกเข้าไปในค่าออกหรือค่าเข้าจะเลื่อนcurve; ตัวคูณจะทำให้ขยายขนาด
    Explore · ⁨สำรวจ⁩

    Explore a function · ⁨สำรวจฟังก์ชัน⁩

    y = ax³ + bx² + cx + d

    A function turns each input into exactly one output — drag the coefficients and watch where the curve rises and falls. · ⁨ฟังก์ชันแปลง อินพุต แต่ละค่าให้เป็น เอาต์พุต Exactly หนึ่งค่า — ลากสัมประสิทธิ์และดูว่ากราฟ ขึ้น และ ลง ที่ไหน⁩

    Vocabulary · ⁨คำศัพท์⁩ Train · ⁨ฝึกฝน⁩
    English ไทย
    reflection/rɪˈflekʃn/ สะท้อน
    transformations/trænsfɔːˈmeɪʃnz/ การแปลง
    translation/trænˈsleɪʃn/ การแปลรหัส
    stretch/stretʃ/ การขยาย
    Coordinate geometry/kəʊˈɔːdɪnət dʒiˈɒmətri/ เรขาคณิตพิกัด
    1.3

    Coordinate geometry · ⁨เรขาคณิตพิกัด⁩

    Syllabus · ⁨หลักสูตร⁩
    English
    Candidates should be able to: Notes and examples
    find the equation of a straight line given sufficient information e.g. given two points, or one point and the gradient.
    interpret and use any of the forms $y = mx + c$, $y - y_1 = m(x - x_1)$, $ax + by + c = 0$ in solving problems Including calculations of distances, gradients, midpoints, points of intersection and use of the relationship between the gradients of parallel and perpendicular lines.
    understand that the equation $(x - a)^2 + (y - b)^2 = r^2$ represents the circle with centre $(a, b)$ and radius $r$ Including use of the expanded form $x^2 + y^2 + 2gx + 2fy + c = 0$.
    use algebraic methods to solve problems involving lines and circles Including use of elementary geometrical properties of circles, e.g. tangent perpendicular to radius, angle in a semicircle, symmetry. Implicit differentiation is not included.
    understand the relationship between a graph and its associated algebraic equation, and use the relationship between points of intersection of graphs and solutions of equations. e.g. to determine the set of values of $k$ for which the line $y = x + k$ intersects, touches or does not meet a quadratic curve.
    ไทย
    ผู้เข้าสอบควรสามารถ: หมายเหตุและตัวอย่าง
    หาสมการของ เส้นตรง เมื่อได้รับข้อมูลเพียงพอ เช่น กำหนดจุดสองจุด, หรือจุดหนึ่งและความชัน.
    ตีความและใช้รูปแบบใดรูปแบบหนึ่ง $y = mx + c$, $y - y_1 = m(x - x_1)$, $ax + by + c = 0$ ในการแก้ปัญหา รวมถึงการคำนวณระยะทาง, ความชัน, จุดกึ่งกลาง, จุดตัด และการใช้ความสัมพันธ์ระหว่างความชันของเส้น ขนาน และ ตั้งฉาก.
    เข้าใจว่าสมการ $(x - a)^2 + (y - b)^2 = r^2$ แทน วงกลม ที่มีจุดศูนย์กลาง $(a, b)$ และรัศมี $r$ รวมถึงการใช้รูปแบบที่กระจาย $x^2 + y^2 + 2gx + 2fy + c = 0$.
    ใช้วิธีพีชคณิตในการแก้ปัญหาที่เกี่ยวข้องกับเส้นตรงและวงกลม รวมถึงการใช้สมบัติเรขาคณิตพื้นฐานของวงกลม เช่น เส้นสัมผัส ตั้งฉากกับรัศมี, มุมในครึ่งวงกลม, ความสมมาตร. การหาอนุพันธ์แบบซ่อน (Implicit differentiation) ไม่รวมอยู่ด้วย.
    เข้าใจความสัมพันธ์ระหว่างกราฟกับสมการพีชคณิตที่เกี่ยวข้อง และใช้ความสัมพันธ์ระหว่างจุดตัดของกราฟกับคำตอบของสมการ เช่น เพื่อบำหนดเซตของค่า $k$ ที่เส้นตรง $y = x + k$ ตัด สัมผัส หรือไม่ตัดกับโค้งกำลังสอง.

    Source: Cambridge International syllabus · ⁨แหล่งที่มา: หลักสูตร Cambridge International⁩

    English

    Coordinate geometry 坐标几何 studies lines and circles using their equations.

    Straight lines

    The gradient 斜率 (steepness) of the line joining $(x_1, y_1)$ and $(x_2, y_2)$ is

    $$m = \frac{y_2 - y_1}{x_2 - x_1}.$$
    You can write the equation of a straight line 直线方程 in any of these forms:
    $$y = mx + c, \qquad y - y_1 = m(x - x_1), \qquad ax + by + c = 0.$$
    Two lines are parallel 平行 when their gradients are equal, and perpendicular 垂直 (at right angles) when the product of their gradients is $-1$.

    Circles

    The circle 圆 with centre 圆心 $(a, b)$ and radius 半径 $r$ has equation

    $$(x - a)^2 + (y - b)^2 = r^2.$$
    An expanded form like $x^2 + y^2 - 6x + 10y - 27 = 0$ is the same circle: complete the square in $x$ and in $y$ to find the centre and radius.

    A tangent 切线 to a circle touches it at one point and is perpendicular to the radius at that point. This right-angle fact solves most circle problems.

    Worked example. The points $P(1, 1)$ and $Q(7, 11)$ are the ends of a diameter 直径 of a circle. Find the equation of the circle.

    The centre is the midpoint of $PQ$:

    $$\left(\frac{1 + 7}{2},\ \frac{1 + 11}{2}\right) = (4, 6).$$
    The radius is half the length of $PQ$:
    $$r = \tfrac12\sqrt{(7 - 1)^2 + (11 - 1)^2} = \tfrac12\sqrt{36 + 100} = \tfrac12\sqrt{136} = \sqrt{34}.$$
    So the circle is $(x - 4)^2 + (y - 6)^2 = 34$.

    ไทย

    เรขาคณิตพิกัด เป็นการศึกษาเส้นตรงและวงกลมโดยใช้สมการของพวกมัน

    เส้นตรง

    ความชัน (ความชัน) ของเส้นตรงที่เชื่อม $(x_1, y_1)$ กับ $(x_2, y_2)$ คือ

    $$m = \frac{y_2 - y_1}{x_2 - x_1}.$$
    คุณสามารถเขียน สมการของเส้นตรง ได้ในรูปแบบใดรูปแบบหนึ่งเหล่านี้:
    $$y = mx + c, \qquad y - y_1 = m(x - x_1), \qquad ax + by + c = 0.$$
    เส้นตรงสองเส้น ขนานกัน เมื่อมีความชันเท่ากัน และ ตั้งฉากกัน (ตัดกันในมุมฉาก) เมื่อผลคูณของความชันเท่ากับ $-1$

    วงกลม

    วงกลม ที่มี จุดศูนย์กลาง $(a, b)$ และ รัศมี $r$ มีสมการคือ

    $$(x - a)^2 + (y - b)^2 = r^2.$$
    รูปแบบที่กระจายเช่น $x^2 + y^2 - 6x + 10y - 27 = 0$ คือวงกลมเดียวกัน: ทำกำลังสองสมบูรณ์ใน $x$ และใน $y$ เพื่อหาจุดศูนย์กลางและรัศมี

    เส้นสัมผัส กับวงกลมสัมผัสที่จุดเดียวและเป็นตั้งฉากกับรัศมีที่จุดนั้น ข้อเท็จจริงเรื่องมุมฉากนี้ช่วยแก้ปัญหาวงกลมส่วนใหญ่

    วงกลมที่มีรัศมีวาดไปยังจุดหนึ่งและมีเส้นสัมผัสตัดกันด้วยมุมฉาก
    เส้นสัมผัสสัมผัสวงกลมครั้งเดียวและตัดกับรัศมีในมุมฉาก

    ตัวอย่างวิธีทำ. จุด $P(1, 1)$ และ $Q(7, 11)$ เป็นปลายของ เส้นผ่านศูนย์กลาง ของวงกลม จงหาสมการของวงกลม

    จุดศูนย์กลางคือจุดกึ่งกลางของ $PQ$:

    $$\left(\frac{1 + 7}{2},\ \frac{1 + 11}{2}\right) = (4, 6).$$
    รัศมีคือครึ่งหนึ่งของความยาวของ $PQ$:
    $$r = \tfrac12\sqrt{(7 - 1)^2 + (11 - 1)^2} = \tfrac12\sqrt{36 + 100} = \tfrac12\sqrt{136} = \sqrt{34}.$$
    ดังนั้นวงกลมนี้คือ $(x - 4)^2 + (y - 6)^2 = 34$

    Explore · ⁨สำรวจ⁩

    The straight line · ⁨เส้นตรง⁩

    y = ax + b

    The gradient a tilts the line; the intercept b slides it up and down. · ⁨Gradient a ทำให้อ้อมเส้น; Intercept b เลื่อนเส้นขึ้นและลง⁩

    Vocabulary · ⁨คำศัพท์⁩ Train · ⁨ฝึกฝน⁩
    English ไทย
    circle/ˈsɜːkl/ วงกลม
    centre/ˈsentə/ ศูนย์กลาง
    tangent/ˈtændʒənt/ เส้นสัมผัส
    diameter/daɪˈæmɪtə/ เส้นผ่านศูนย์กลาง
    1.4

    Circular measure · ⁨มุมในวงกลม⁩

    Syllabus · ⁨หลักสูตร⁩
    English
    Candidates should be able to: Notes and examples
    understand the definition of a radian, and use the relationship between radians and degrees
    use the formulae $s = r\theta$ and $A = \frac{1}{2}r^2\theta$ in solving problems concerning the arc length and sector area of a circle. Including calculation of lengths and angles in triangles and areas of triangles.
    ไทย
    ผู้เข้าสอบควรสามารถ: หมายเหตุและตัวอย่าง
    เข้าใจนิยามของ เรเดียน (radian) และใช้ความสัมพันธ์ระหว่างเรเดียนและองศา
    ใช้สูตร $s = r\theta$ และ $A = \frac{1}{2}r^2\theta$ ในการแก้โจทย์เกี่ยวกับ ความยาวส่วนโค้ง และ พื้นที่ภาควงกลม ของวงกลม รวมถึงการคำนวณความยาวและมุมในสามเหลี่ยม และพื้นที่ของสามเหลี่ยม

    Source: Cambridge International syllabus · ⁨แหล่งที่มา: หลักสูตร Cambridge International⁩

    English
    What is a radian?

    Radians

    A radian 弧度 is another way to measure angles. One radian is the angle at the centre of a circle that cuts off an arc 弧 equal in length to the radius. The link between radians and degrees 度 is

    $$\pi \text{ radians} = 180^\circ.$$
    So to change degrees to radians, multiply by $\dfrac{\pi}{180}$; to change radians to degrees, multiply by $\dfrac{180}{\pi}$.

    Arc length and sector area

    For a sector 扇形 with radius $r$ and angle $\theta$ in radians:

    $$\text{arc length} = s = r\theta, \qquad \text{sector area} = A = \tfrac12 r^2 \theta.$$
    A chord 弦 cuts the sector into a triangle and a segment 弓形. The segment area is the sector minus the triangle:
    $$\text{segment} = \tfrac12 r^2 \theta - \tfrac12 r^2 \sin\theta = \tfrac12 r^2(\theta - \sin\theta).$$

    Worked example. A sector has centre $O$ and the angle at $O$ is $\tfrac{2}{3}\pi$ radians. Show that the segment cut off by the chord has area about $0.614 r^2$.

    $$\text{segment} = \tfrac12 r^2\left(\tfrac{2}{3}\pi - \sin\tfrac{2}{3}\pi\right) = \tfrac12 r^2(2.0944 - 0.8660) = \tfrac12 r^2(1.2284) \approx 0.614 r^2.$$
    ไทย
    radian คืออะไร?

    รadian

    radian เป็นอีกวิธีการวัดมุม radian หนึ่งคือมุมที่จุดศูนย์กลางของวงกลมซึ่งตัดส่วนโค้งที่มีความยาวเท่ากับรัศมี ความสัมพันธ์ระหว่าง radian กับ องศา คือ

    $$\pi \text{ radians} = 180^\circ.$$
    ดังนั้นเพื่อเปลี่ยนจากองศาเป็น radian ให้คูณด้วย $\dfrac{\pi}{180}$; เพื่อเปลี่ยนจาก radian เป็นองศา ให้คูณด้วย $\dfrac{180}{\pi}$

    วงกลมที่มีส่วน_sector_whose_arc_equals_one_radius_long; มุมที่จุดศูนย์กลางคือ one_radian, ประมาณ 57.3 องศา
    หนึ่ง radian: มุมที่ส่วนโค้งเท่ากับรัศมี

    ความยาวส่วนโค้งและพื้นที่ส่วน sector

    สำหรับ ส่วน sector ที่มีรัศมี $r$ และมุม $\theta$ เป็น radian:

    $$\text{arc length} = s = r\theta, \qquad \text{sector area} = A = \tfrac12 r^2 \theta.$$
    สายคอร์ด ตัดส่วน sector ออกเป็นสามเหลี่ยมและ ส่วน segment. พื้นที่ส่วน segment คือพื้นที่ส่วน sector ลบด้วยพื้นที่สามเหลี่ยม:
    $$\text{segment} = \tfrac12 r^2 \theta - \tfrac12 r^2 \sin\theta = \tfrac12 r^2(\theta - \sin\theta).$$

    ส่วน sector ที่มีรัศมี r, มุมที่จุดศูนย์กลาง theta, ส่วนโค้ง, สายคอร์ด, และส่วน segment ที่ทาสี shade
    ส่วน segment ที่ทาสี shade คือส่วนของส่วน sector ระหว่างสายคอร์ดและส่วนโค้ง

    ตัวอย่างวิธีทำ. ส่วน sector มีจุดศูนย์กลาง $O$ และมุมที่ $O$ เป็น $\tfrac{2}{3}\pi$ radian. แสดงว่าส่วน segment ที่ถูกตัดโดยสายคอร์ดมีพื้นที่ประมาณ $0.614 r^2$

    $$\text{segment} = \tfrac12 r^2\left(\tfrac{2}{3}\pi - \sin\tfrac{2}{3}\pi\right) = \tfrac12 r^2(2.0944 - 0.8660) = \tfrac12 r^2(1.2284) \approx 0.614 r^2.$$
    Explore · ⁨สำรวจ⁩

    Radians, arcs and sectors · ⁨เรเดียน, ความยาวส่วนโค้ง และพื้นที่ส่วนวงกลม⁩

    Change the angle (in radians) and radius. See the arc length $s = r\theta$ and the sector area $\tfrac12 r^2\theta$ update. · ⁨เปลี่ยนมุม (เป็นเรเดียน) และรัศมี ดู ความยาวส่วนโค้ง $s = r\theta$ และ พื้นที่ส่วนวงกลม $\tfrac12 r^2\theta$ อัปเดต⁩

    Vocabulary · ⁨คำศัพท์⁩ Train · ⁨ฝึกฝน⁩
    English ไทย
    radius/ˈreɪdɪəs/ รัศมี
    radian/ˈreɪdɪən/ เรเดียน
    arc/ɑːk/ ส่วนโค้ง
    degrees/dɪˈɡriːz/ องศา
    sector/ˈsektə/ โซน
    segment/ˈseɡmənt/ ส่วนแบ่ง
    1.5

    Trigonometry · ⁨ตรีโกณมิติ⁩

    Syllabus · ⁨หลักสูตร⁩
    English
    Candidates should be able to: Notes and examples
    sketch and use graphs of the sine, cosine and tangent functions (for angles of any size, and using either degrees or radians) Including e.g. $y = 3 \sin x$, $y = 1 - \cos 2x$, $y = \tan(x + \frac{1}{4}\pi)$.
    use the exact values of the sine, cosine and tangent of $30^\circ$, $45^\circ$, $60^\circ$, and related angles e.g. $\cos 150^\circ = -\frac{1}{2}\sqrt{3}$, $\sin \frac{3}{4}\pi = \frac{1}{\sqrt{2}}$.
    use the notations $\sin^{-1} x$, $\cos^{-1} x$, $\tan^{-1} x$ to denote the principal values of the inverse trigonometric relations No specialised knowledge of these functions is required, but understanding of them as examples of inverse functions is expected.
    use the identities $\frac{\sin \theta}{\cos \theta} \equiv \tan \theta$ and $\sin^2 \theta + \cos^2 \theta \equiv 1$ e.g. in proving identities, simplifying expressions and solving equations.
    find all the solutions of simple trigonometrical equations lying in a specified interval (general forms of solution are not included). e.g. solve $3 \sin 2x + 1 = 0$ for $-\pi < x < \pi$, $3 \sin^2 \theta - 5 \cos \theta - 1 = 0$ for $0^\circ \leqslant \theta \leqslant 360^\circ$.
    ไทย
    ผู้เข้าสอบควรสามารถ: หมายเหตุและตัวอย่าง
    วาดกราฟและใช้กราฟของฟังก์ชัน ไซน์, โคไซน์ และ แทนเจนต์ (สำหรับมุมทุกขนาด และใช้ทั้งองศาหรือเรเดียน) รวมถึงตัวอย่างเช่น $y = 3 \sin x$, $y = 1 - \cos 2x$, $y = \tan(x + \frac{1}{4}\pi)$
    ใช้ค่าที่แน่นอนของ ไซน์, โคไซน์ และ แทนเจนต์ ของ $30^\circ$, $45^\circ$, $60^\circ$ และมุมที่เกี่ยวข้อง ตัวอย่างเช่น $\cos 150^\circ = -\frac{1}{2}\sqrt{3}$, $\sin \frac{3}{4}\pi = \frac{1}{\sqrt{2}}$
    ใช้สัญลักษณ์ $\sin^{-1} x$, $\cos^{-1} x$, $\tan^{-1} x$ เพื่อระบุ ค่าหลัก ของความสัมพันธ์ ตรีโกณมิตินาม역 ไม่จำเป็นต้องมีความรู้เฉพาะเจาะจงเกี่ยวกับฟังก์ชันเหล่านี้ แต่ต้องเข้าใจในฐานะตัวอย่างของ ฟังก์ชันนาม역
    ใช้เอกลักษณ์ $\frac{\sin \theta}{\cos \theta} \equiv \tan \theta$ และ $\sin^2 \theta + \cos^2 \theta \equiv 1$ เช่น ในการพิสูจน์เอกลักษณ์ การลดรูปนิพจน์ และการแก้สมการ
    หาคำตอบทั้งหมดของ สมการตรีโกณมิติ แบบง่าย ที่อยู่ในช่วงที่กำหนด (ไม่รวมรูปแบบคำตอบทั่วไป) เช่น แก้ $3 \sin 2x + 1 = 0$ สำหรับ $-\pi < x < \pi$, แก้ $3 \sin^2 \theta - 5 \cos \theta - 1 = 0$ สำหรับ $0^\circ \leqslant \theta \leqslant 360^\circ$

    Source: Cambridge International syllabus · ⁨แหล่งที่มา: หลักสูตร Cambridge International⁩

    English
    Amplitude, period and midline of a sine curve
    The unit circle draws the sine curve

    Graphs and exact values

    You must know the shape of the graphs of the sine 正弦, cosine 余弦 and tangent function 正切 (written $\sin$, $\cos$, $\tan$). The sine and cosine graphs wave between $-1$ and $1$ and repeat every $360^\circ$ ($2\pi$). Learn these exact values:

    $\theta$ $30^\circ$ $45^\circ$ $60^\circ$
    $\sin\theta$ $\tfrac12$ $\tfrac{1}{\sqrt2}$ $\tfrac{\sqrt3}{2}$
    $\cos\theta$ $\tfrac{\sqrt3}{2}$ $\tfrac{1}{\sqrt2}$ $\tfrac12$
    $\tan\theta$ $\tfrac{1}{\sqrt3}$ $1$ $\sqrt3$

    The notations $\sin^{-1}x$, $\cos^{-1}x$, $\tan^{-1}x$ mean the inverse angle (the principal value 主值).

    Identities

    An identity 恒等式 is true for every value of the angle. The two you must know are

    $$\tan\theta \equiv \frac{\sin\theta}{\cos\theta}, \qquad \sin^2\theta + \cos^2\theta \equiv 1.$$
    Use them to rewrite an equation so it contains only one trig function.

    Solving trigonometric equations

    To solve a trigonometric equation 三角方程, first reduce it to one function, then find every solution in the given interval.

    Worked example. Solve $6\sin\theta = 1 + \dfrac{2}{\sin\theta}$ for $-180^\circ < \theta < 180^\circ$.

    Multiply through by $\sin\theta$ to clear the fraction. This makes a quadratic in $\sin\theta$:

    $$6\sin^2\theta - \sin\theta - 2 = 0 \;\Rightarrow\; (3\sin\theta - 2)(2\sin\theta + 1) = 0.$$
    So $\sin\theta = \tfrac23$ or $\sin\theta = -\tfrac12$.

    • $\sin\theta = \tfrac23$: $\theta = 41.8^\circ$ or $\theta = 180^\circ - 41.8^\circ = 138.2^\circ$.
    • $\sin\theta = -\tfrac12$: $\theta = -30^\circ$ or $\theta = -150^\circ$.

    The four solutions are $\theta = -150^\circ,\ -30^\circ,\ 41.8^\circ,\ 138.2^\circ$.

    ไทย
    Amplitude, period และ midline ของ curve สีนوس
    Unit circle วาด curve สีนوس
    London EyeFerris wheel during sunset
    Ferris wheel: จุดบนขอบยกขึ้นและลดหลั่นลงเหมือน curve สีนוס

    กราฟและค่าที่แน่นอน

    คุณต้องรู้รูปร่างของกราฟของ ฟังก์ชัน sin, cosine และ tangent (เขียนว่า $\sin$, $\cos$, $\tan$). กราฟของ sine และ cosine ลื่นไหลระหว่าง $-1$ และ $1$ และซ้ำทุก $360^\circ$ ($2\pi$). จำค่าที่แน่นอนเหล่านี้ไว้:

    $\theta$ $30^\circ$ $45^\circ$ $60^\circ$
    $\sin\theta$ $\tfrac12$ $\tfrac{1}{\sqrt2}$ $\tfrac{\sqrt3}{2}$
    $\cos\theta$ $\tfrac{\sqrt3}{2}$ $\tfrac{1}{\sqrt2}$ $\tfrac12$
    $\tan\theta$ $\tfrac{1}{\sqrt3}$ $1$ $\sqrt3$
    กราฟของ sine, cosine และ tangent ในช่วง 0 ถึง 360 องศา
    ในช่วงหนึ่งรอบ $\sin$ และ $\cos$ อยู่ระหว่าง $-1$ และ $1$; $\tan$ บินออกไปที่ $90^\circ$ และ $270^\circ$.

    สัญลักษณ์ $\sin^{-1}x$, $\cos^{-1}x$, $\tan^{-1}x$ หมายถึง มุมกลับ (ค่าหลัก)

    เอกลักษณ์

    เอกลักษณ์ เป็นจริงสำหรับทุกค่าของมุม ทั้งสองที่คุณต้องรู้คือ

    $$\tan\theta \equiv \frac{\sin\theta}{\cos\theta}, \qquad \sin^2\theta + \cos^2\theta \equiv 1.$$
    ใช้สิ่งเหล่านี้เพื่อจัดรูปสมการใหม่ให้เหลือฟังก์ชันตรีโกณมิติเพียงหนึ่งตัวเท่านั้น

    การแก้สมการตรีโกณมิติ

    ในการแก้ สมการตรีโกณมิติ ให้ลดรูปให้อยู่ในฟังก์ชันเดียวก่อน แล้วหาคำตอบทั้งหมดในช่วงที่กำหนด

    ตัวอย่างวิธีทำ แก้ $6\sin\theta = 1 + \dfrac{2}{\sin\theta}$ สำหรับ $-180^\circ < \theta < 180^\circ$

    คูณทั้งสมการด้วย $\sin\theta$ เพื่อลบเศษส่วนออก สิ่งนี้จะทำให้เกิด สมการกำลังสองใน $\sin\theta$:

    $$6\sin^2\theta - \sin\theta - 2 = 0 \;\Rightarrow\; (3\sin\theta - 2)(2\sin\theta + 1) = 0.$$
    ดังนั้น $\sin\theta = \tfrac23$ หรือ $\sin\theta = -\tfrac12$

    • $\sin\theta = \tfrac23$: $\theta = 41.8^\circ$ หรือ $\theta = 180^\circ - 41.8^\circ = 138.2^\circ$
    • $\sin\theta = -\tfrac12$: $\theta = -30^\circ$ หรือ $\theta = -150^\circ$

    คำตอบทั้งสี่คือ $\theta = -150^\circ,\ -30^\circ,\ 41.8^\circ,\ 138.2^\circ$

    Explore · ⁨สำรวจ⁩

    Sine & cosine graphs · ⁨กราฟ Sine & cosine⁩

    Drag the amplitude, period and shifts of y = a·sin(bx + c) + d and watch the curve change against the base wave. · ⁨ลาก Amplitude, Period และการเลื่อนของ y = a·sin(bx + c) + d และดูกราฟเปลี่ยนแปลงเทียบกับคลื่นพื้นฐาน⁩

    Explore · ⁨สำรวจ⁩

    Sine and cosine on the unit circle · ⁨ไซน์และโคไซน์บนวงกลมหน่วย⁩

    Drag the angle round the unit circle. The height is $\sin\theta$, the across-distance is $\cos\theta$ — that's where the graphs come from. · ⁨ลากมุมรอบ วงกลมหน่วย ความสูงคือ $\sin\theta$ ระยะทางแนวนอนคือ $\cos\theta$ — นั่นคือที่มาของกราฟ⁩

    Vocabulary · ⁨คำศัพท์⁩ Train · ⁨ฝึกฝน⁩
    English ไทย
    sine/saɪn/ ไซน์
    cosine/ˈkəʊsaɪn/ คอสائن
    tangent function/ˈtændʒənt ˈfʌŋkʃn/ ฟังก์ชันแทนเจนต์
    principal value/ˈprɪnsɪpl ˈvæljuː/ ค่าหลัก
    identity/aɪˈdentɪti/ identity
    trigonometric equation/ˌtrɪɡənəʊˈmetrɪk ɪˈkweɪʒn/ สมการตรีโกณมิติ
    binomial expansion/baɪˈnəʊmɪəl ekˈspænʃn/ การขยายทวินาม
    binomial coefficient/baɪˈnəʊmɪəl ˌkəʊɪˈfɪʃənt/ สัมประสิทธิ์ทวินาม
    1.6

    Series · ⁨อนุกรม⁩

    Syllabus · ⁨หลักสูตร⁩
    English
    Candidates should be able to: Notes and examples
    use the expansion of $(a + b)^n$, where $n$ is a positive integer Including the notations $\begin{pmatrix} n \\ r \end{pmatrix}$ and $n!$ Knowledge of the greatest term and properties of the coefficients are not required.
    recognise arithmetic and geometric progressions
    use the formulae for the $n$th term and for the sum of the first $n$ terms to solve problems involving arithmetic or geometric progressions Including knowledge that numbers $a$, $b$, $c$ are 'in arithmetic progression' if $2b = a + c$ (or equivalent) and are 'in geometric progression' if $b^2 = ac$ (or equivalent). Questions may involve more than one progression.
    use the condition for the convergence of a geometric progression, and the formula for the sum to infinity of a convergent geometric progression.
    ไทย
    ผู้เข้าสอบควรสามารถ: หมายเหตุและตัวอย่าง
    ใช้การขยาย $(a + b)^n$, โดยที่ $n$ เป็นจำนวนเต็มบวก รวมถึงการใช้สัญลักษณ์ $\begin{pmatrix} n \\ r \end{pmatrix}$ และ $n!$ ความรู้关于พจน์ที่มีค่าสูงสุดและคุณสมบัติของสัมประสิทธิ์ไม่จำเป็น
    จำแนก อนุกรมเลขคณิต และ อนุกรมเรขาคณิต
    ใช้สูตรสำหรับพจน์ที่ $n$ และผลรวมของ $n$ พจน์แรก เพื่อแก้โจทย์เกี่ยวกับ อนุกรมเลขคณิต หรือ อนุกรมเรขาคณิต รวมถึงความรู้ว่าตัวเลข $a$, $b$, $c$ อยู่ 'ใน อนุกรมเลขคณิต' ถ้า $2b = a + c$ (หรือเทียบเท่า) และอยู่ 'ใน อนุกรมเรขาคณิต' ถ้า $b^2 = ac$ (หรือเทียบเท่า) โจทย์อาจ涉及มากกว่าหนึ่งอนุกรม
    ใช้เงื่อนไขสำหรับการลู่เข้าของ อนุกรมเรขาคณิต และสูตรสำหรับ ผลรวมอนันต์ ของ อนุกรมเรขาคณิตที่ลู่เข้า

    Source: Cambridge International syllabus · ⁨แหล่งที่มา: หลักสูตร Cambridge International⁩

    English
    Pascal's triangle gives the coefficients
    Sum to infinity fills the square

    The binomial expansion

    For a positive integer $n$, the binomial expansion 二项展开式 is

    $$(a + b)^n = a^n + \binom{n}{1}a^{n-1}b + \binom{n}{2}a^{n-2}b^2 + \cdots + b^n,$$
    where $\binom{n}{r} = \dfrac{n!}{r!\,(n - r)!}$ is a binomial coefficient 二项式系数.

    Worked example. Find the first three terms, in ascending powers of $x$, of $(2 - px)^5$.

    $$(2 - px)^5 = 2^5 + \binom{5}{1}2^4(-px) + \binom{5}{2}2^3(-px)^2 + \cdots = 32 - 80px + 80p^2x^2 + \cdots$$

    Arithmetic and geometric progressions

    A progression 数列 (sequence) is a list of terms following a rule.

    • An arithmetic progression 等差数列 (AP) adds a fixed common difference 公差 $d$ each step. The $n$th term 项 is $u_n = a + (n - 1)d$, and the sum of the first $n$ terms is $S_n = \tfrac{n}{2}\big(2a + (n - 1)d\big)$.
    • A geometric progression 等比数列 (GP) multiplies by a fixed common ratio 公比 $r$ each step. The $n$th term is $u_n = ar^{\,n-1}$, and $S_n = \dfrac{a(1 - r^n)}{1 - r}$.

    A GP is convergent — it converges 收敛 (settles to a limit) — when $|r| < 1$. Then it has a sum to infinity 无穷和

    $$S_\infty = \frac{a}{1 - r}.$$

    Worked example. The third term of a GP is $18$ and the sum of the first three terms is $26$. The common ratio is negative. Find the sum to infinity.

    From $ar^2 = 18$ you get $a = \dfrac{18}{r^2}$. Put this into $a(1 + r + r^2) = 26$:

    $$18(1 + r + r^2) = 26r^2 \;\Rightarrow\; 8r^2 - 18r - 18 = 0 \;\Rightarrow\; (4r + 3)(r - 3) = 0.$$
    The ratio is negative, so $r = -\tfrac34$ and $a = \dfrac{18}{(3/4)^2} = 32$. Then
    $$S_\infty = \frac{32}{1 - (-\tfrac34)} = \frac{32}{\tfrac74} = \frac{128}{7}.$$

    ไทย
    สามเหลี่ยมของปาสคาลให้สัมประสิทธิ์
    ผลบวกอนันต์เติมเต็มสี่เหลี่ยม

    การกระจายพหุนาม

    สำหรับจำนวนเต็มบวก $n$, การกระจายพหุนาม คือ

    $$(a + b)^n = a^n + \binom{n}{1}a^{n-1}b + \binom{n}{2}a^{n-2}b^2 + \cdots + b^n,$$
    โดยที่ $\binom{n}{r} = \dfrac{n!}{r!\,(n - r)!}$ เป็น สัมประสิทธิ์พหุนาม

    ตัวอย่างวิธีทำ หาพจน์แรกสามพจน์ ในกำลังของ $x$ ที่เพิ่มขึ้นตามลำดับ ของ $(2 - px)^5$

    $$(2 - px)^5 = 2^5 + \binom{5}{1}2^4(-px) + \binom{5}{2}2^3(-px)^2 + \cdots = 32 - 80px + 80p^2x^2 + \cdots$$

    progresion arithmetic และ geometric progressions

    Progression (sequence) คือรายการของพจน์ที่ปฏิบัติตามกฎ

    • Arithmetic progression (AP) บวกกับ common difference $d$ ที่คงที่ในแต่ละขั้นตอน พจน์ที่ $n$ คือ $u_n = a + (n - 1)d$, และผลรวมของ $n$ พจน์แรกคือ $S_n = \tfrac{n}{2}\big(2a + (n - 1)d\big)$
    • Geometric progression (GP) คูณด้วย common ratio $r$ ที่คงที่ในแต่ละขั้นตอน พจน์ที่ $n$ คือ $u_n = ar^{\,n-1}$, และ $S_n = \dfrac{a(1 - r^n)}{1 - r}$
    บันไดสองอัน: arithmetic progression climbs by plus 3 each step, and a geometric progression whose bars grow by times 1.5 each step
    AP ปนขึ้นเท่าๆ กัน; GP ปนขึ้นตามอัตราส่วนเดียวกัน

    GP เป็น convergent — มัน converges (เข้าใกล้ค่าคงที่) — เมื่อ $|r| < 1$. จากนั้นจะมี sum to infinity

    $$S_\infty = \frac{a}{1 - r}.$$

    ตัวอย่างวิธีทำ พจน์ที่สามของ GP คือ $18$ และผลรวมของสามพจน์แรกคือ $26$. Common ratio เป็นลบ. จงหา sum to infinity

    จาก $ar^2 = 18$ คุณจะได้ $a = \dfrac{18}{r^2}$. นำไปแทนใน $a(1 + r + r^2) = 26$:

    $$18(1 + r + r^2) = 26r^2 \;\Rightarrow\; 8r^2 - 18r - 18 = 0 \;\Rightarrow\; (4r + 3)(r - 3) = 0.$$
    อัตราส่วนเป็นลบ ดังนั้น $r = -\tfrac34$ และ $a = \dfrac{18}{(3/4)^2} = 32$. จากนั้น
    $$S_\infty = \frac{32}{1 - (-\tfrac34)} = \frac{32}{\tfrac74} = \frac{128}{7}.$$

    Convergent GP: bars shrink toward zero while the running sum approaches S infinity = a/(1-r)
    Convergent GP: เสาหดตัวเข้าหาศูนย์ mientras ผลรวมสะสมเข้าใกล้ S infinity = a/(1-r)
    Explore · ⁨สำรวจ⁩

    Arithmetic and geometric sequences · ⁨อนุกรมเลขคณิตและเรขาคณิต⁩

    Switch between an arithmetic (add d) and a geometric (multiply by r) sequence and watch the terms and their sum build up. · ⁨สลับระหว่าง อนุกรมเลขคณิต (บวก d) และ อนุกรมเรขาคณิต (คูณ r) แล้วดูพจน์และผลรวมสะสมเพิ่มขึ้น⁩

    Vocabulary · ⁨คำศัพท์⁩ Train · ⁨ฝึกฝน⁩
    English ไทย
    progression/prəˈɡreʃn/ прогрессия
    arithmetic progression/əˈrɪθmətɪk prəˈɡreʃn/ อนุกรมเลขคณิต
    common difference/ˈkɒmən ˈdɪfrəns/ ผลต่างร่วม
    term/tɜːm/ เทอม
    geometric progression/ˌdʒiːəʊˈmetrɪk prəˈɡreʃn/ อนุกรมเรขาคณิต
    common ratio/ˈkɒmən ˈreɪʃɪəʊ/ อัตราส่วนร่วม
    converges/kənˈvɜːdʒɪz/ ลู่เข้า
    sum to infinity/sʌm tʊ ɪnˈfɪnɪti/ ผลบวกถึงอนันต์
    1.7

    Differentiation · ⁨การหาอนุพันธ์ (Differentiation)⁩

    Syllabus · ⁨หลักสูตร⁩
    English
    Candidates should be able to: Notes and examples
    understand the gradient of a curve at a point as the limit of the gradients of a suitable sequence of chords, and use the notations $f'(x)$, $f''(x)$, $\frac{\text{d}y}{\text{d}x}$, and $\frac{\text{d}^2y}{\text{d}x^2}$ for first and second derivatives Only an informal understanding of the idea of a limit is expected. e.g. includes consideration of the gradient of the chord joining the points with $x$ coordinates $2$ and $(2 + h)$ on the curve $y = x^3$. Formal use of the general method of differentiation from first principles is not required.
    use the derivative of $x^n$ (for any rational $n$), together with constant multiples, sums and differences of functions, and of composite functions using the chain rule e.g. find $\frac{\text{d}y}{\text{d}x}$, given $y = \sqrt{2x^3 + 5}$.
    apply differentiation to gradients, tangents and normals, increasing and decreasing functions and rates of change Including connected rates of change, e.g. given the rate of increase of the radius of a circle, find the rate of increase of the area for a specific value of one of the variables.
    locate stationary points and determine their nature, and use information about stationary points in sketching graphs. Including use of the second derivative for identifying maxima and minima; alternatives may be used in questions where no method is specified. Knowledge of points of inflexion is not included.
    ไทย
    ผู้เข้าสอบควรสามารถ: หมายเหตุและตัวอย่าง
    เข้าใจ ความชัน ของเส้นโค้ง ณ จุดหนึ่ง sebagai limit ของความชันของลำดับคอร์ดที่เหมาะสม และใช้สัญลักษณ์ $f'(x)$, $f''(x)$, $\frac{\text{d}y}{\text{d}x}$ และ $\frac{\text{d}^2y}{\text{d}x^2}$ สำหรับ อนุพันธ์ ลำดับที่หนึ่งและสอง ต้องการเพียงความเข้าใจแบบไม่เป็นทางการเกี่ยวกับแนวคิดของลิมิต เช่น primer รวมถึงการพิจารณาความชันของคอร์ดที่เชื่อมจุดที่มี $x$ พิกัด $2$ และ $(2 + h)$ บนเส้นโค้ง $y = x^3$ ไม่จำเป็นต้องใช้วิธีการหาอนุพันธ์จากหลักการพื้นฐานแบบเป็นทางการ
    ใช้ อนุพันธ์ ของ $x^n$ (สำหรับ $n$ ใดๆ ที่เป็นจำนวนตรรกยะ) ร่วมกับค่าคงที่ คูณด้วยผลบวกและผลต่างของฟังก์ชัน และฟังก์ชันประกอบโดยใช้ กฎลูกโซ่ เช่น primer หา $\frac{\text{d}y}{\text{d}x}$, กำหนดให้ $y = \sqrt{2x^3 + 5}$
    นำอนุพันธ์ไปประยุกต์ใช้กับ ความชัน, เส้นสัมผัส และ เส้นตั้งฉาก, ฟังก์ชันเพิ่มขึ้นและลดลง และ อัตราการเปลี่ยนแปลง รวมถึงอัตราการเปลี่ยนแปลงที่เกี่ยวข้อง เช่น prime给定อัตราการเพิ่มขึ้นของรัศมีของวงกลม, หาอัตราการเพิ่มขึ้นของพื้นที่สำหรับค่าเฉพาะตัวแปรหนึ่ง
    หา จุดวิกฤต และกำหนดลักษณะของมัน, และใช้ข้อมูลเกี่ยวกับจุดวิกฤตในการวาดกราฟ รวมถึงการใช้อนุพันธ์อันดับสองเพื่อระบุค่าสูงสุดและค่าต่ำสุด; อาจใช้วิธีอื่นในโจทย์ที่ไม่ระบุวิธี ความรู้关于จุดเปลี่ยนเว้าไม่รวมอยู่

    Source: Cambridge International syllabus · ⁨แหล่งที่มา: หลักสูตร Cambridge International⁩

    English
    Differentiation from first principles

    Differentiation 微分 finds the gradient of a curve 曲线斜率 at each point. The gradient is the limit 极限 of the gradients of shorter and shorter chords, called the derivative 导数.

    The rules

    Write the derivative as $f'(x)$ or $\dfrac{dy}{dx}$. The basic rule is

    $$\frac{d}{dx}\left(x^n\right) = n x^{n-1} \quad \text{for any rational } n.$$
    Differentiate sums term by term, and use the chain rule 链式法则 for a function inside a function:
    $$\frac{d}{dx}\,f(g(x)) = f'(g(x)) \cdot g'(x).$$
    Differentiating again gives the second derivative 二阶导数 $f''(x)$ or $\dfrac{d^2y}{dx^2}$.

    Using the derivative

    • Tangent and normal. The gradient of the curve at a point is the gradient of the tangent there. The normal 法线 is perpendicular to the tangent, so its gradient is $-\dfrac{1}{\text{(tangent gradient)}}$.
    • Increasing or decreasing. The function is an increasing function 增函数 where $\dfrac{dy}{dx} > 0$, and a decreasing function 减函数 where $\dfrac{dy}{dx} < 0$.
    • Rate of change. A derivative is a rate of change 变化率. Linked rates use the chain rule, e.g. $\dfrac{dy}{dt} = \dfrac{dy}{dx}\cdot\dfrac{dx}{dt}$.

    Stationary points

    A stationary point 驻点 is where $\dfrac{dy}{dx} = 0$. Test its nature with the second derivative: $f''(x) > 0$ gives a minimum point 极小值点, and $f''(x) < 0$ gives a maximum point 极大值点. When $f''(x) = 0$ the test is inconclusive: the point may be a point of inflexion 拐点, where the curve changes concavity (the way it bends) – check the sign of $\dfrac{dy}{dx}$ just before and after to decide.

    Worked example. The curve $y = 4x^{1/2} - x$ has a maximum point at $x = a$. Find $a$.

    $$\frac{dy}{dx} = 2x^{-1/2} - 1 = 0 \;\Rightarrow\; \frac{2}{\sqrt{x}} = 1 \;\Rightarrow\; \sqrt{x} = 2 \;\Rightarrow\; x = 4.$$
    So $a = 4$.

    ไทย
    การหาอนุพันธ์จากหลักการพื้นฐาน

    Differentiation หาค่า gradient of a curve ที่แต่ละจุด Gradient คือ limit ของ gradient ของ chords ที่สั้นลงเรื่อยๆ ซึ่งเรียกว่า derivative

    กฎต่างๆ

    เขียน derivative เป็น $f'(x)$ หรือ $\dfrac{dy}{dx}$. กฎพื้นฐานคือ

    $$\frac{d}{dx}\left(x^n\right) = n x^{n-1} \quad \text{for any rational } n.$$
    หาอนุพันธ์ผลบวกทีละพจน์ และใช้ chain rule สำหรับฟังก์ชันภายในฟังก์ชัน:
    $$\frac{d}{dx}\,f(g(x)) = f'(g(x)) \cdot g'(x).$$
    การหาอนุพันธ์อีกครั้งจะได้ second derivative $f''(x)$ หรือ $\dfrac{d^2y}{dx^2}$

    การใช้ derivative

    • Tangent and normal. Gradient ของ curve ที่จุดหนึ่งคือ gradient ของ tangent ที่จุดนั้น Normal ตั้งฉากกับ tangent ดังนั้น gradient ของมันคือ $-\dfrac{1}{\text{(tangent gradient)}}$
    • Increasing or decreasing. ฟังก์ชันเป็น increasing function เมื่อ $\dfrac{dy}{dx} > 0$, และเป็น decreasing function เมื่อ $\dfrac{dy}{dx} < 0$
    • Rate of change. Derivative คือ rate of change. Linked rates ใช้ chain rule เช่น $\dfrac{dy}{dt} = \dfrac{dy}{dx}\cdot\dfrac{dx}{dt}$

    จุดนิ่ง

    จุดคงที่ (stationary point) คือตำแหน่งที่ $\dfrac{dy}{dx} = 0$. ตรวจสอบลักษณะของจุดโดยใช้อนุพันธ์อันดับสอง: หาก $f''(x) > 0$ ให้ค่าเป็น จุดต่ำสุด, และหาก $f''(x) < 0$ ให้ค่าเป็น จุดสูงสุด เมื่อ $f''(x) = 0$ การทดสอบจะไม่มีข้อสรุป: จุดนั้นอาจเป็น จุดเปลี่ยนความเว้า (point of inflexion) ซึ่งกราฟเปลี่ยนทิศทางโค้ง (การเบี่ยงเบนของเส้นโค้ง) – ให้ตรวจสอบเครื่องหมายของ $\dfrac{dy}{dx}$ ก่อนและหลังจุดนั้นเพื่อตัดสินใจ

    กราฟที่มีจุดสูงสุดและจุดต่ำสุด โดยแต่ละจุดมีเส้นสัมผัสแนวนอน
    ที่ maximum หรือ minimum tangent จะแบนราบ ดังนั้น $\frac{dy}{dx}=0$.

    ตัวอย่างวิธีทำ Curve $y = 4x^{1/2} - x$ มี maximum point ที่ $x = a$. จงหา $a$

    $$\frac{dy}{dx} = 2x^{-1/2} - 1 = 0 \;\Rightarrow\; \frac{2}{\sqrt{x}} = 1 \;\Rightarrow\; \sqrt{x} = 2 \;\Rightarrow\; x = 4.$$
    ดังนั้น $a = 4$

    Explore · ⁨สำรวจ⁩

    The gradient at a point · ⁨ความชันที่จุดหนึ่ง⁩

    y = ax³ + bx² + cx + d

    Slide the point along the curve. The tangent shows the gradient $\frac{dy}{dx}$ there — steeper where the curve bends more. · ⁨เลื่อนจุดตามเส้นโค้ง เส้นสัมผัส แสดงความชัน $\frac{dy}{dx}$ ที่จุดนั้น — ชันขึ้นเมื่อเส้นโค้งงอมากขึ้น⁩

    Vocabulary · ⁨คำศัพท์⁩ Train · ⁨ฝึกฝน⁩
    English ไทย
    function/ˈfʌŋkʃn/ function
    composition of functions/ˌkɒmpəˈzɪʃn ɒv ˈfʌŋkʃnz/ การประกอบฟังก์ชัน
    domain/dəˈmeɪn/ โดเมน
    range/reɪndʒ/ range
    one-one/wʌn wʌn/ หนึ่งต่อหนึ่ง
    inverse function/ɪnˈvɜːs ˈfʌŋkʃn/ ฟังก์ชันผกผัน
    composition/ˌkɒmpəˈzɪʃn/ การจัดองค์ประกอบ
    gradient/ˈɡreɪdɪənt/ ความชัน
    equation of a straight line/ɪˈkweɪʒn əvə streɪt laɪn/ สมการเส้นตรง
    parallel/ˈpærəlel/ 并联电路中
    perpendicular/ˌpɜːpənˈdɪkjʊlə/ ตั้งฉาก
    chord/kɔːd/ คอร์ด
    Differentiation/ˌdɪfəˌrenʃɪˈeɪʃn/ การหาอนุพันธ์
    gradient of a curve/ˈɡreɪdɪənt əvə kɜːv/ ความชันของเส้นโค้ง
    limit/ˈlɪmɪt/ limit
    derivative/dɪˈrɪvətɪv/ อนุพันธ์เชิงซ้อน (ดีริวทีฟ)
    chain rule/tʃeɪn ruːl/ กฎโซ่ (Chain Rule)
    second derivative/ˈsekənd dɪˈrɪvətɪv/ อนุพันธ์อันดับสอง
    normal/ˈnɔːml/ เส้นปกติ
    increasing function/ɪnˈkriːsɪŋ ˈfʌŋkʃn/ ฟังก์ชันเพิ่มขึ้น
    decreasing function/ˈdiːkriːsɪŋ ˈfʌŋkʃn/ ฟังก์ชันลดลง
    rate of change/reɪt ɒv tʃeɪndʒ/ อัตราการเปลี่ยนแปลง
    stationary point/ˈsteɪʃənəri pɔɪnt/ จุดนิ่ง
    minimum point/ˈmɪnɪməm pɔɪnt/ จุดต่ำสุด
    maximum point/ˈmæksɪməm pɔɪnt/ จุดสูงสุด
    point of inflexion/pɔɪnt ɒv ɪnˈflekʃn/ จุดเปลี่ยนเว้า
    1.8

    Integration · ⁨การหาอินทิกรัล (Integration)⁩

    Syllabus · ⁨หลักสูตร⁩
    English
    Candidates should be able to: Notes and examples
    understand integration as the reverse process of differentiation, and integrate $(ax + b)^n$ (for any rational $n$ except $-1$), together with constant multiples, sums and differences e.g. $\int (2x^3 - 5x + 1) \text{d}x$, $\int \frac{1}{(2x + 3)^2} \text{d}x$.
    solve problems involving the evaluation of a constant of integration e.g. to find the equation of the curve through $(1, -2)$ for which $\frac{\text{d}y}{\text{d}x} = \sqrt{2x + 1}$.
    evaluate definite integrals Including simple cases of 'improper' integrals, such as $\int_{0}^{1} x^{-\frac{1}{2}} \text{d}x$ and $\int_{1}^{\infty} x^{-2} \text{d}x$.
    use definite integration to find: - the area of a region bounded by a curve and lines parallel to the axes, or between a curve and a line or between two curves - a volume of revolution about one of the axes. A volume of revolution may involve a region not bounded by the axis of rotation, e.g. the region between $y = 9 - x^2$ and $y = 5$ rotated about the $x$-axis.
    ไทย
    ผู้เข้าสอบควรสามารถ: หมายเหตุและตัวอย่าง
    เข้าใจ การอินทิเกรต sebagai กระบวนการย้อนกลับของการหาอนุพันธ์, และอินทิเกรต $(ax + b)^n$ (สำหรับ $n$ ใดๆ ที่เป็นจำนวนตรรกยะยกเว้น $-1$) ร่วมกับค่าคงที่ คูณด้วยผลบวกและผลต่าง เช่น primer $\int (2x^3 - 5x + 1) \text{d}x$, $\int \frac{1}{(2x + 3)^2} \text{d}x$
    แก้โจทย์涉及的การหาค่าคงที่ของการอินทิเกรต เช่น primeหาสมการของเส้นโค้งที่ผ่าน $(1, -2)$ สำหรับซึ่ง $\frac{\text{d}y}{\text{d}x} = \sqrt{2x + 1}$
    คำนวณ อินทิกรัล_examples รวมถึงกรณีง่ายๆ ของอินทิกรัล 'ไม่สมบูรณ์' เช่น primer $\int_{0}^{1} x^{-\frac{1}{2}} \text{d}x$ และ $\int_{1}^{\infty} x^{-2} \text{d}x$
    ใช้การอินทิเกรต_examples เพื่อหา: - พื้นที่ ของบริเวณที่จำกัดโดยเส้นโค้งและเส้นขนานกับแกน, หรือระหว่างเส้นโค้งกับเส้นตรง หรือระหว่างเส้นโค้งสองเส้น - ปริมาตรของหมุน รอบแกนใดแกนหนึ่ง ปริมาตรของหมุนอาจ涉及的บริเวณที่ไม่ถูกจำกัดโดยแกนหมุน เช่น primeบริเวณระหว่าง $y = 9 - x^2$ และ $y = 5$ หมุนรอบแกน $x$

    Source: Cambridge International syllabus · ⁨แหล่งที่มา: หลักสูตร Cambridge International⁩

    English
    Integration as area: Riemann rectangles

    Integration 积分 is the reverse of differentiation. Reversing the power rule gives

    $$\int (ax + b)^n \, dx = \frac{(ax + b)^{n+1}}{a(n + 1)} + C \quad (n \neq -1).$$
    The $+\,C$ is the constant of integration 积分常数. If you know one point on the curve, substitute it to find $C$.

    Definite integrals and area

    A definite integral 定积分 has limits and gives a number:

    $$\int_p^q f(x)\, dx = \big[F(x)\big]_p^q = F(q) - F(p).$$
    The area of the region 区域 between a curve and the $x$-axis, from $x = p$ to $x = q$, is $\displaystyle\int_p^q y \, dx$. For the area between two curves, integrate (top curve $-$ bottom curve).

    Worked example. The curve $y = 4x^{1/2} - x$ meets the $x$-axis again at $x = 16$. Find the area between the curve and the $x$-axis from $x = 0$ to $x = 4$.

    $$\int_0^4 \left(4x^{1/2} - x\right) dx = \left[\frac{8}{3}x^{3/2} - \frac{x^2}{2}\right]_0^4 = \frac{8}{3}(8) - \frac{16}{2} = \frac{64}{3} - 8 = \frac{40}{3}.$$

    An improper integral 广义积分 has an infinite limit or an endpoint where the integrand is undefined; evaluate it as a limit. For example,

    $$\int_1^{\infty}x^{-2}\, dx=\lim_{b\to\infty}\left[-\frac1x\right]_1^{b}=\lim_{b\to\infty}\left(1-\frac1b\right)=1,$$
    and $\displaystyle\int_0^{1}x^{-1/2}\, dx=\left[2x^{1/2}\right]_0^{1}=2$, which is finite even though the integrand blows up at $x=0$.

    Volume of revolution

    When a region is turned all the way around an axis it sweeps out a solid. The volume of revolution 旋转体体积 about the $x$-axis is

    $$V = \pi \int_p^q y^2 \, dx,$$
    and about the $y$-axis it is $V = \pi \displaystyle\int x^2 \, dy$. For example, the region under $y = \sqrt{x}$ from $x = 0$ to $x = 4$, turned about the $x$-axis, has volume $\pi\displaystyle\int_0^4 x\, dx = \pi\big[\tfrac{x^2}{2}\big]_0^4 = 8\pi$.

    ไทย
    Integration ในแง่ของพื้นที่: Riemann rectangles

    Integration คือการย้อนกลับของการหาอนุพันธ์ การย้อนกลับ power rule จะได้

    $$\int (ax + b)^n \, dx = \frac{(ax + b)^{n+1}}{a(n + 1)} + C \quad (n \neq -1).$$
    $+\,C$ คือ constant of integration. หากคุณทราบจุดหนึ่งบน curve แทนค่าเพื่อหา $C$

    Definite integrals และพื้นที่

    Definite integral มี limits และให้ผลลัพธ์เป็นตัวเลข:

    $$\int_p^q f(x)\, dx = \big[F(x)\big]_p^q = F(q) - F(p).$$
    พื้นที่ของ region ระหว่าง curve กับ $x$-axis, จาก $x = p$ ถึง $x = q$, คือ $\displaystyle\int_p^q y \, dx$. สำหรับพื้นที่ระหว่าง curve สองเส้น ให้ integrate (curve ด้านบน $-$ curve ด้านล่าง)

    กราฟที่มีพื้นที่ระหว่างกราฟกับแกน x จาก 0 ถึง 4 ถูกทาสีเงา
    Definite integral $\int_0^4 y\,dx$ คือพื้นที่ใต้ curve ที่ถูกแรเงา

    ตัวอย่างวิธีทำ Curve $y = 4x^{1/2} - x$ ตัดกับ $x$-axis อีกที่ $x = 16$. จงหาพื้นที่ระหว่าง curve กับ $x$-axis จาก $x = 0$ ถึง $x = 4$

    $$\int_0^4 \left(4x^{1/2} - x\right) dx = \left[\frac{8}{3}x^{3/2} - \frac{x^2}{2}\right]_0^4 = \frac{8}{3}(8) - \frac{16}{2} = \frac{64}{3} - 8 = \frac{40}{3}.$$

    อินทิกรัลที่ improper มีขอบเขตเป็นอนันต์หรือจุดปลายที่ฟังก์ชันภายในไม่ถูกกำหนด; คำนวณโดยพิจารณาเป็น ลิมิต ตัวอย่างเช่น,

    $$\int_1^{\infty}x^{-2}\, dx=\lim_{b\to\infty}\left[-\frac1x\right]_1^{b}=\lim_{b\to\infty}\left(1-\frac1b\right)=1,$$
    และ $\displaystyle\int_0^{1}x^{-1/2}\, dx=\left[2x^{1/2}\right]_0^{1}=2$ ซึ่งมีค่าจำกัด แม้ว่าจะมีฟังก์ชันภายในที่มีค่ามหาศาลที่ $x=0$

    ปริมาตรจากการหมุน

    เมื่อพื้นที่ถูกหมุนรอบแกนหนึ่งครบวง จะเกิดรูปทรงสามมิติ ปริมาตรจากการหมุน รอบแกน $x$ คือ

    $$V = \pi \int_p^q y^2 \, dx,$$
    และรอบแกน $y$ คือ $V = \pi \displaystyle\int x^2 \, dy$ ตัวอย่างเช่น พื้นที่ใต้ $y = \sqrt{x}$ จาก $x = 0$ ถึง $x = 4$ เมื่อหมุนรอบแกน $x$ จะมีปริมาตร $\pi\displaystyle\int_0^4 x\, dx = \pi\big[\tfrac{x^2}{2}\big]_0^4 = 8\pi$

    เส้นโค้ง y = f(x) และพื้นที่ใต้มันที่หมุนรอบแกน x เกิดเป็นรูปทรงสามมิติที่มีหน้าตัดเป็นวงกลม แสดงด้วยวงรีที่ปลายและหน้าตัดตรงกลาง
    การหมุนพื้นที่ใต้เส้นโค้งรอบแกน $x$ จะเกิดรูปทรงสามมิติ; แต่ละชิ้นบางๆ เป็นดิสก์ที่มีพื้นที่ $\pi y^2$ ดังนั้น $V = \pi\int y^2\,dx$
    Explore · ⁨สำรวจ⁩

    Area under a curve · ⁨พื้นที่ใต้เส้นโค้ง⁩

    y = ax³ + bx² + cx + d

    Drag the limits. The definite integral is the shaded area between the curve and the x-axis. · ⁨ลากขอบเขต อินทิกรัลจำกัด คือพื้นที่แรเงาระหว่างเส้นโค้งกับแกน x⁩

    Vocabulary · ⁨คำศัพท์⁩ Train · ⁨ฝึกฝน⁩
    English ไทย
    Integration/ˌɪntɪˈɡreɪʃn/ อินทิเกรชัน
    constant of integration/ˈkɒnstənt ɒv ˌɪntɪˈɡreɪʃn/ ค่าคงที่ของการอินทิเกรต
    definite integral/ˈdefɪnət ˈɪntɪɡrəl/ อินทิกรัล_examples
    region/ˈriːdʒn/ ภูมิภาค (Region)
    improper integral/ɪmˈprɒpə ˈɪntɪɡrəl/ อินทิกรัลไม่proper
    volume of revolution/ˈvɒljuːm ɒv ˌrevəˈluːʃn/ ปริมาตรจากการหมุน
    algebra/ˈældʒɪbrə/ พีชคณิต
    calculus/ˈkælkjʊləs/ แคลคูลัส
    coefficient/ˌkəʊɪˈfɪʃənt/ สัมประสิทธิ์
    1.8

    Exam tips · ⁨ข้อแนะนำสำหรับการสอบ⁩

    English
    • Show every line of algebra — method marks are lost by jumping steps; use the discriminant $b^2 - 4ac$ to decide the number of real roots.
    • Work in radians for circular measure (arc $= r\theta$, sector area $= \frac{1}{2}r^2\theta$) and for calculus of trig functions.
    • For differentiation, set $\frac{dy}{dx} = 0$ for stationary points and use the second derivative to classify them.
    • For integration, add $+ c$ to an indefinite integral and use limits for area; an area below the axis gives a negative integral.
    ไทย
    • แสดง ทุกบรรทัดของพีชคณิต — การได้คะแนนวิธีจะหายไปหากข้ามขั้นตอน; ใช้ discriminant $b^2 - 4ac$ เพื่อตัดสินจำนวนรากจริง
    • ทำงานใน เรเดียน สำหรับหน่วยวัดวงกลม (ความยาวส่วนโค้ง $= r\theta$, พื้นที่ภาควงกลม $= \frac{1}{2}r^2\theta$) และสำหรับแคลคูลัสของฟังก์ชันตรีโกณมิติ
    • สำหรับ differentiation, ตั้งให้ $\frac{dy}{dx} = 0$ เพื่อหาจุดนิ่ง และใช้อนุพันธ์อันดับสองเพื่อจำแนกประเภทจุดเหล่านั้น
    • สำหรับ integration, เพิ่ม $+ c$ เข้าไปในอินทิกรัลที่ไม่จำกัดขอบเขต และใช้ลิมิตในการหาพื้นที่; พื้นที่ที่อยู่ใต้แกนจะให้ค่าอินทิกรลบ
  • 2

    Pure Mathematics 2 · ⁨คณิตศาสตร์บริสุทธิ์ 2⁩

    Watch lesson · ⁨ดูบทเรียน⁩
    English

    This handout covers Topic 2: Pure Mathematics 纯数学 2. It adds the modulus and polynomial algebra, logarithms 对数 and the exponential function 指数函数, more trigonometry, and new ways to differentiate and integrate.

    ไทย

    เอกสารฉบับนี้ครอบคลุมหัวข้อที่ 2: Pure Mathematics 2 เติมเต็มเนื้อหาเรื่อง modulus และพีชคณิตพหุนาม logarithms และ exponential function, ตรีโกณมิติเพิ่มเติม และวิธีการ differentiation และ integration แบบใหม่

    2.1

    Algebra · ⁨พีชคณิต⁩

    Syllabus · ⁨หลักสูตร⁩
    English
    Candidates should be able to: Notes and examples
    understand the meaning of $|x|$, sketch the graph of $y = |ax + b|$ and use relations such as $|a| = |b| \iff a^2 = b^2$ and $|x - a| < b \iff a - b < x < a + b$ when solving equations and inequalities Graphs of $y = |f(x)|$ and $y = f(|x|)$ for non-linear functions $f$ are not included. e.g. $|3x - 2| = |2x + 7|$, $2x + 5 < |x + 1|$
    divide a polynomial, of degree not exceeding 4, by a linear or quadratic polynomial, and identify the quotient and remainder (which may be zero)
    use the factor theorem and the remainder theorem. e.g. to find factors and remainders, solve polynomial equations or evaluate unknown coefficients. Including factors of the form $(ax + b)$ in which the coefficient of $x$ is not unity, and including calculation of remainders.
    ไทย
    ผู้เข้าสอบควรสามารถ: หมายเหตุและตัวอย่าง
    เข้าใจความหมายของ $|x|$, วาดกราฟของ $y = |ax + b|$ และใช้ความสัมพันธ์เช่น $|a| = |b| \iff a^2 = b^2$ และ $|x - a| < b \iff a - b < x < a + b$ เมื่อแก้สมการและอสมการ กราฟของ $y = |f(x)|$ และ $y = f(|x|)$ สำหรับฟังก์ชันไม่เชิงเส้น $f$ ไม่รวมอยู่ เช่น primer $|3x - 2| = |2x + 7|$, $2x + 5 < |x + 1|$
    หาร พหุนาม, ที่มีดีกรีไม่เกิน 4, ด้วย พหุนาม เชิงเส้นหรือเชิงคู่, และระบุ ผลหาร และ เศษ (ซึ่งอาจเป็นศูนย์)
    ใช้ ทฤษฎีบทตัวประกอบ และ ทฤษฎีบทเศษ เช่น primeหาตัวประกอบและเศษ, แก้สมการพหุนามหรือหาค่าสัมประสิทธิ์ที่ไม่ทราบค่า รวมถึงตัวประกอบในรูป $(ax + b)$ ที่สัมประสิทธิ์ของ $x$ ไม่ใช่เอกนิยม, และรวมถึงการคำนวณเศษ

    Source: Cambridge International syllabus · ⁨แหล่งที่มา: หลักสูตร Cambridge International⁩

    English

    The modulus

    The modulus 绝对值 $|x|$ is the size of a number with its sign removed, so $|x| \geqslant 0$ always. The graph of $y = |ax + b|$ is a "V" shape that bounces off the $x$-axis. Two useful rules for solving equations and inequalities are

    $$|a| = |b| \;\Leftrightarrow\; a^2 = b^2, \qquad |x - a| < b \;\Leftrightarrow\; a - b < x < a + b.$$

    Worked example. Solve $|3x + 8| < 9$.

    Using the second rule with the inequality written as $-9 < 3x + 8 < 9$:

    $$-9 < 3x + 8 < 9 \;\Rightarrow\; -17 < 3x < 1 \;\Rightarrow\; -\tfrac{17}{3} < x < \tfrac13.$$

    Polynomial division and the factor and remainder theorems

    A polynomial 多项式 is a sum of powers of $x$, such as $2x^4 + 3x^2 - 5$. Its degree 次数 is the highest power. When you divide one polynomial by another you get a quotient 商 and a remainder 余数.

    • Remainder theorem 余数定理: the remainder when $p(x)$ is divided by $(x - a)$ is $p(a)$.
    • Factor theorem 因式定理: $(x - a)$ is a factor of $p(x)$ exactly when $p(a) = 0$.

    Worked example. The polynomial $p(x) = 2x^4 + kx^3 + kx^2 + 17x + 18$ has factor $(x + 2)$. Find $k$.

    By the factor theorem $p(-2) = 0$:

    $$2(16) + k(-8) + k(4) + 17(-2) + 18 = 0 \;\Rightarrow\; 16 - 4k = 0 \;\Rightarrow\; k = 4.$$

    ไทย

    The modulus

    The modulus $|x|$ คือขนาดของตัวเลขโดยไม่考虑เครื่องหมาย ดังนั้น $|x| \geqslant 0$ เสมอ กราฟของ $y = |ax + b|$ มีรูปร่าง "V" ที่สะท้อนกลับจากแกน $x$ กฎที่สำคัญสองอย่างสำหรับการแก้สมการและอสมการคือ

    $$|a| = |b| \;\Leftrightarrow\; a^2 = b^2, \qquad |x - a| < b \;\Leftrightarrow\; a - b < x < a + b.$$

    เส้นตรงที่ลดต่ำลงต่ำกว่าแกน x แล้วพับส่วนนั้นขึ้นเป็นรูป V
    การนำ modulus มาใช้จะพับส่วนของเส้นที่อยู่ใต้แกนขึ้นไปเป็นรูป V

    ตัวอย่างวิธีทำ. แก้ $|3x + 8| < 9$

    ใช้กฎที่สองร่วมกับอสมการที่เขียนในรูป $-9 < 3x + 8 < 9$:

    $$-9 < 3x + 8 < 9 \;\Rightarrow\; -17 < 3x < 1 \;\Rightarrow\; -\tfrac{17}{3} < x < \tfrac13.$$

    การหารพหุนามและทฤษฎีบทตัวประกอบและเศษเหลือ

    Polynomial คือผลบวกของกำลังของ $x$ เช่น $2x^4 + 3x^2 - 5$ Degree ของมันคือกำลังสูงสุด เมื่อคุณหาร polynomial หนึ่งด้วยอีกตัวหนึ่งจะได้ quotient และ remainder

    • Remainder theorem: เศษเหลือเมื่อ $p(x)$ หารด้วย $(x - a)$ คือ $p(a)$
    • Factor theorem: $(x - a)$ เป็น factor ของ $p(x)$ ก็ต่อเมื่อ $p(a) = 0$

    ตัวอย่างที่คำนวณแล้ว. Polynomial $p(x) = 2x^4 + kx^3 + kx^2 + 17x + 18$ มี factor คือ $(x + 2)$. หา $k$

    ตามทฤษฎีบทตัวประกอบ $p(-2) = 0$:

    $$2(16) + k(-8) + k(4) + 17(-2) + 18 = 0 \;\Rightarrow\; 16 - 4k = 0 \;\Rightarrow\; k = 4.$$

    Explore · ⁨สำรวจ⁩

    The modulus function · ⁨ฟังก์ชันค่าสัมบูรณ์⁩

    y = a|x − b| + c

    The modulus makes a V-shape. Move its vertex with b and c; change how steep the arms are with a. · ⁨ฟังก์ชันค่าสัมบูรณ์ทำให้เกิดรูป ตัว V เลื่อน จุดยอด ด้วย b และ c; เปลี่ยนความชันของ แขน ด้วย a⁩

    Vocabulary · ⁨คำศัพท์⁩ Train · ⁨ฝึกฝน⁩
    English ไทย
    modulus/ˈmɒdjʊləs/ โมดูลัส
    polynomial/ˌpɒlɪˈnəʊmɪəl/ พหุนาม
    degree/dɪˈɡriː/ ดีกรี
    quotient/ˈkwəʊʃənt/ ผลหาร
    remainder/rɪˈmeɪndə/ เศษ
    remainder theorem/rɪˈmeɪndə ˈθɪərəm/ ทฤษฎีบทเศษเหลือ
    factor theorem/ˈfæktə ˈθɪərəm/ ทฤษฎีบทตัวประกอบ
    2.2

    Logarithmic and exponential functions · ⁨ฟังก์ชัน logaritมิกและเอกซ์โพเนนเชียล⁩

    Syllabus · ⁨หลักสูตร⁩
    English
    Candidates should be able to: Notes and examples
    understand the relationship between logarithms and indices, and use the laws of logarithms (excluding change of base)
    understand the definition and properties of $e^x$ and $\ln x$, including their relationship as inverse functions and their graphs Including knowledge of the graph of $y = e^{kx}$ for both positive and negative values of $k$.
    use logarithms to solve equations and inequalities in which the unknown appears in indices e.g. $2^x < 5$, $3 \times 2^{3x-1} < 5$, $3^{x+1} = 4^{2x-1}$
    use logarithms to transform a given relationship to linear form, and hence determine unknown constants by considering the gradient and/or intercept. e.g. $y = kx^n$ gives $\ln y = \ln k + n \ln x$ which is linear in $\ln x$ and $\ln y$ $y = k(a^x)$ gives $\ln y = \ln k + x \ln a$ which is linear in $x$ and $\ln y$.
    ไทย
    ผู้เข้าสอบควรสามารถ: หมายเหตุและตัวอย่าง
    เข้าใจความสัมพันธ์ระหว่าง ลอการิทึม และ เลขชี้กำลัง, และใช้กฎของ ลอการิทึม (ยกเว้นการเปลี่ยนฐาน)
    เข้าใจนิยามและคุณสมบัติของ $e^x$ และ $\ln x$, รวมถึงความสัมพันธ์ שלהกันเป็น ฟังก์ชันนาม역 และกราฟ שלה它们 รวมถึงความรู้关于กราฟของ $y = e^{kx}$ สำหรับค่าบวกและลบของ $k$
    ใช้ ลอการิทึม เพื่อแก้สมการและอสมการที่ตัวแปร未知的ปรากฏใน เลขชี้กำลัง เช่น primer $2^x < 5$, $3 \times 2^{3x-1} < 5$, $3^{x+1} = 4^{2x-1}$
    ใช้ ลอการิทึม เพื่อแปลงความสัมพันธ์ที่กำหนดให้ให้อยู่ในรูปเชิงเส้น และดังนั้นจึงหาค่าคงที่ที่ไม่ทราบค่าได้โดยการพิจารณาความชันและ/หรือจุดตัดแกน เช่น $y = kx^n$ ให้ $\ln y = \ln k + n \ln x$ ซึ่งเป็นเชิงเส้นใน $\ln x$ และ $\ln y$ $y = k(a^x)$ ให้ $\ln y = \ln k + x \ln a$ ซึ่งเป็นเชิงเส้นใน $x$ และ $\ln y$.

    Source: Cambridge International syllabus · ⁨แหล่งที่มา: หลักสูตร Cambridge International⁩

    English

    A logarithm answers the question "what power?". If $a^x = y$ then $x = \log_a y$. Logarithms and indices 指数 (powers) are reverse ideas. The laws of logarithms 对数定律 are

    $$\log(mn) = \log m + \log n, \qquad \log\!\frac{m}{n} = \log m - \log n, \qquad \log(m^k) = k\log m.$$

    The exponential function $e^x$ and the natural logarithm 自然对数 $\ln x$ are inverse functions, so $\ln(e^x) = x$ and $e^{\ln x} = x$. When the unknown is in the power, take logs of both sides.

    Worked example. Solve $4^x < 0.05$.

    $$4^x < 0.05 \;\Rightarrow\; x\ln 4 < \ln 0.05 \;\Rightarrow\; x < \frac{\ln 0.05}{\ln 4} = -2.16 \ (\text{3 s.f.}).$$

    Linear form 线性形式: a relationship like $y = Ax^n$ becomes a straight line if you take logs: $\ln y = \ln A + n\ln x$. Plotting $\ln y$ against $\ln x$ gives a line with gradient $n$ and intercept $\ln A$, so you can find the unknown constants.

    ไทย
    เครื่องบันทึกคลื่นสั่นสะเทือนจากแผ่นดินไหว
    ความแรงของแผ่นดินวัดได้ด้วยสเกล Richter แบบ logaritมิก
    กลุ่มคนหนาแน่น
    ประชากรสามารถเติบโตแบบเอกซ์โพเนนเชียลเมื่อมีทรัพยากรเพียงพอ

    Logarithm ตอบคำถามว่า "ยกกำลังเท่าไหร่?" ถ้า $a^x = y$ แล้ว $x = \log_a y$ Logarithms และ indices (powers) เป็นแนวคิดตรงกันข้าม กฎของ logarithms คือ

    $$\log(mn) = \log m + \log n, \qquad \log\!\frac{m}{n} = \log m - \log n, \qquad \log(m^k) = k\log m.$$

    ฟังก์ชันเอกซ์โพเนนเชียล $e^x$ และ natural logarithm $\ln x$ เป็น inverse functions ดังนั้น $\ln(e^x) = x$ และ $e^{\ln x} = x$. เมื่อตัวแปรที่ไม่ทราบค่าอยู่ในกำลัง ให้ทำ logs ทั้งสองข้าง

    กราฟของ e^x และ ln x สะท้อนกันผ่านเส้นตรง y = x
    $e^x$ และ $\ln x$ ทำลายล้างกันและกัน ดังนั้นแต่ละตัวจึงเป็นการสะท้อนของอีกตัวใน $y=x$

    ตัวอย่างวิธีทำ. แก้ $4^x < 0.05$

    $$4^x < 0.05 \;\Rightarrow\; x\ln 4 < \ln 0.05 \;\Rightarrow\; x < \frac{\ln 0.05}{\ln 4} = -2.16 \ (\text{3 s.f.}).$$

    รูปแบบเชิงเส้น: ความสัมพันธ์เช่น $y = Ax^n$ จะกลายเป็นเส้นตรงหากคุณทำ logs: $\ln y = \ln A + n\ln x$. การพล็อต $\ln y$ เทียบกับ $\ln x$ จะได้เส้นที่มีความชัน $n$ และจุดตัดแกน $\ln A$ ดังนั้นคุณสามารถหาค่าคงตัวที่ไม่ทราบค่าได้

    Explore · ⁨สำรวจ⁩

    Exponential growth · ⁨การเติบโตแบบเอกซ์โพเนนเชียล⁩

    y = a·bˣ

    Change the base b: when b > 1 the curve grows, when 0 < b < 1 it decays — and it always passes through (0, a). · ⁨เปลี่ยน ฐาน b: เมื่อ b > 1 เส้นโค้งจะ เติบโต, เมื่อ 0 < b < 1 จะ ลดลง — และมันจะผ่านจุด (0, a) เสมอ⁩

    Vocabulary · ⁨คำศัพท์⁩ Train · ⁨ฝึกฝน⁩
    English ไทย
    Pure Mathematics/pjʊə ˌmæθɪˈmætɪks/ คณิตศาสตร์บริสุทธิ์
    logarithms/ˈlɒɡərɪθəmz/ ลอการิทึม
    exponential function/ˌekspəˈnenʃl ˈfʌŋkʃn/ ฟังก์ชันเอ็กซ์โพเนนเชียล
    indices/ˈɪndɪsiːz/ เลขชี้กำลัง
    laws of logarithms/lɔːz ɒv ˈlɒɡərɪθəmz/ กฎของลอการิทึม
    natural logarithm/ˈnætʃərəl ˈlɒɡərɪθəm/ ลอการิทึมธรรมชาติ
    linear form/ˈlɪnɪə fɔːm/ รูปแบบเชิงเส้น
    2.3

    Trigonometry · ⁨ตรีโกณมิติ⁩

    Syllabus · ⁨หลักสูตร⁩
    English
    Candidates should be able to: Notes and examples
    understand the relationship of the secant, cosecant and cotangent functions to cosine, sine and tangent, and use properties and graphs of all six trigonometric functions for angles of any magnitude
    use trigonometrical identities for the simplification and exact evaluation of expressions, and in the course of solving equations, and select an identity or identities appropriate to the context, showing familiarity in particular with the use of: – $\sec^2 \theta \equiv 1 + \tan^2 \theta$ and $\csc^2 \theta \equiv 1 + \cot^2 \theta$ – the expansions of $\sin(A \pm B)$, $\cos(A \pm B)$ and $\tan(A \pm B)$ – the formulae for $\sin 2A$, $\cos 2A$ and $\tan 2A$ – the expression of $a \sin \theta + b \cos \theta$ in the forms $R \sin(\theta \pm \alpha)$ and $R \cos(\theta \pm \alpha)$. e.g. simplifying $\cos(x - 30^\circ) - 3 \sin(x - 60^\circ)$. e.g. solving $\tan \theta + \cot \theta = 4$, $2 \sec^2 \theta - \tan \theta = 5$, $3 \cos \theta + 2 \sin \theta = 1$.
    ไทย
    ผู้เข้าสอบควรสามารถ: หมายเหตุและตัวอย่าง
    เข้าใจความสัมพันธ์ของฟังก์ชัน เซกแทนต์, โคเซกแทนต์ และ โคแทงเจนต์ กับ cos, sin และ tan และใช้สมบัติและกราฟของฟังก์ชันตรีโกณมิติทั้งหกสำหรับมุมทุกขนาด
    ใช้เอกลักษณ์ตรีโกณมิติเพื่อจัดรูปและหาค่าที่แน่นอนของนิพจน์ รวมถึงในการแก้สมการ และเลือกเอกลักษณ์หรือเอกลักษณ์ที่เหมาะสมกับบริบท โดยแสดงความคุ้นเคยเป็นพิเศษกับการใช้: – $\sec^2 \theta \equiv 1 + \tan^2 \theta$ และ $\csc^2 \theta \equiv 1 + \cot^2 \theta$ – การกระจายของ $\sin(A \pm B)$, $\cos(A \pm B)$ และ $\tan(A \pm B)$ – สูตรสำหรับ $\sin 2A$, $\cos 2A$ และ $\tan 2A$ – การแสดง $a \sin \theta + b \cos \theta$ ในรูป $R \sin(\theta \pm \alpha)$ และ $R \cos(\theta \pm \alpha)$. เช่น การจัดรูป $\cos(x - 30^\circ) - 3 \sin(x - 60^\circ)$. เช่น การแก้ $\tan \theta + \cot \theta = 4$, $2 \sec^2 \theta - \tan \theta = 5$, $3 \cos \theta + 2 \sin \theta = 1$.

    Source: Cambridge International syllabus · ⁨แหล่งที่มา: หลักสูตร Cambridge International⁩

    English

    There are three more functions, each the reciprocal of one you know: the secant 正割 $\sec\theta = \dfrac{1}{\cos\theta}$, the cosecant 余割 $\csc\theta = \dfrac{1}{\sin\theta}$, and the cotangent 余切 $\cot\theta = \dfrac{1}{\tan\theta}$.

    You must know these trigonometric identities 三角恒等式 and choose the right one for each problem:

    $$\sec^2\theta \equiv 1 + \tan^2\theta, \qquad \csc^2\theta \equiv 1 + \cot^2\theta.$$
    You also use the compound angle 复合角 formulae for $\sin(A \pm B)$, $\cos(A \pm B)$, $\tan(A \pm B)$, the double angle 二倍角 formulae
    $$\sin 2A = 2\sin A\cos A, \quad \cos 2A = 2\cos^2 A - 1, \quad \tan 2A = \frac{2\tan A}{1 - \tan^2 A},$$
    and the R-formula 辅助角公式 $a\sin\theta + b\cos\theta = R\sin(\theta + \alpha)$, where $R = \sqrt{a^2 + b^2}$ and $\tan\alpha = \dfrac{b}{a}$.

    Worked example. Solve $2\tan^2\theta + 3\sec\theta = 18$ for $-180^\circ < \theta < 180^\circ$.

    Replace $\tan^2\theta$ with $\sec^2\theta - 1$ to get one function:

    $$2(\sec^2\theta - 1) + 3\sec\theta = 18 \;\Rightarrow\; 2\sec^2\theta + 3\sec\theta - 20 = 0 \;\Rightarrow\; (2\sec\theta - 5)(\sec\theta + 4) = 0.$$
    So $\sec\theta = \tfrac52$ or $\sec\theta = -4$, giving $\cos\theta = \tfrac25$ or $\cos\theta = -\tfrac14$. The solutions are $\theta = \pm 66.4^\circ$ and $\theta = \pm 104.5^\circ$.

    ไทย

    มีฟังก์ชันอีกสามตัว ซึ่งเป็น reciprocal ของที่คุณรู้จักอยู่แล้ว: secant $\sec\theta = \dfrac{1}{\cos\theta}$, cosecant $\csc\theta = \dfrac{1}{\sin\theta}$, และ cotangent $\cot\theta = \dfrac{1}{\tan\theta}$

    กราฟ cosinus และ reciprocal ของมันคือ secant ซึ่งพุ่งขึ้นสู่ asymptote
    $\sec\theta=1/\cos\theta$ พุ่งขึ้นสู่ asymptote ทุกครั้งที่ $\cos\theta=0$

    คุณต้องรู้ trigonometric identities เหล่านี้และเลือกอันที่เหมาะสมสำหรับแต่ละปัญหา:

    $$\sec^2\theta \equiv 1 + \tan^2\theta, \qquad \csc^2\theta \equiv 1 + \cot^2\theta.$$
    คุณยังใช้สูตร compound angle สำหรับ $\sin(A \pm B)$, $\cos(A \pm B)$, $\tan(A \pm B)$, สูตร double angle
    $$\sin 2A = 2\sin A\cos A, \quad \cos 2A = 2\cos^2 A - 1, \quad \tan 2A = \frac{2\tan A}{1 - \tan^2 A},$$
    และ R-formula $a\sin\theta + b\cos\theta = R\sin(\theta + \alpha)$, โดยที่ $R = \sqrt{a^2 + b^2}$ และ $\tan\alpha = \dfrac{b}{a}$

    ตัวอย่างวิธีทำ แก้ $2\tan^2\theta + 3\sec\theta = 18$ สำหรับ $-180^\circ < \theta < 180^\circ$

    แทนที่ $\tan^2\theta$ ด้วย $\sec^2\theta - 1$ เพื่อให้ได้ฟังก์ชันเดียว:

    $$2(\sec^2\theta - 1) + 3\sec\theta = 18 \;\Rightarrow\; 2\sec^2\theta + 3\sec\theta - 20 = 0 \;\Rightarrow\; (2\sec\theta - 5)(\sec\theta + 4) = 0.$$
    ดังนั้น $\sec\theta = \tfrac52$ หรือ $\sec\theta = -4$, ทำให้ได้ $\cos\theta = \tfrac25$ หรือ $\cos\theta = -\tfrac14$. คำตอบคือ $\theta = \pm 66.4^\circ$ และ $\theta = \pm 104.5^\circ$

    Explore · ⁨สำรวจ⁩

    The unit circle · ⁨วงกลมหน่วย⁩

    Drag the angle to see how $\sin$, $\cos$ and $\tan$ relate — the key to solving trig equations. · ⁨ลากมุมเพื่อดูความสัมพันธ์ระหว่าง $\sin$, $\cos$ และ $\tan$ — กุญแจสำคัญในการแก้สมการตรีโกณมิติ⁩

    Vocabulary · ⁨คำศัพท์⁩ Train · ⁨ฝึกฝน⁩
    English ไทย
    secant/ˈsiːkənt/ เส้นสัมผัส
    cosecant/ˈkəʊsekənt/ คอสีกัน
    cotangent/ˈkəʊtændʒənt/ โคแทนเจนต์
    trigonometric identities/ˌtrɪɡənəʊˈmetrɪk aɪˈdentɪtiz/ เอกลักษณ์ตรีโกณมิติ
    compound angle/ˈkɒmpaʊnd ˈæŋɡl/ มุมรวม
    double angle/ˈdʌbl ˈæŋɡl/ มุมสองเท่า
    R-formula/ɑː ˈfɔːmjʊlə/ R-formula
    2.4

    Differentiation · ⁨การหาอนุพันธ์ (Differentiation)⁩

    Syllabus · ⁨หลักสูตร⁩
    English
    Candidates should be able to: Notes and examples
    use the derivatives of $e^x$, $\ln x$, $\sin x$, $\cos x$, $\tan x$, together with constant multiples, sums, differences and composites
    differentiate products and quotients e.g. $\frac{2x - 4}{3x + 2}$, $x^2 \ln x$, $x e^{1 - x^2}$.
    find and use the first derivative of a function which is defined parametrically or implicitly. e.g. $x = t - e^{2t}$, $y = t + e^{2t}$. e.g. $x^2 + y^2 = xy + 7$. Including use in problems involving tangents and normals.
    ไทย
    ผู้เข้าสอบควรสามารถ: หมายเหตุและตัวอย่าง
    ใช้ผลต่างของ $e^x$, $\ln x$, $\sin x$, $\cos x$, $\tan x$ ร่วมกับค่าคงตัวคูณ ผลบวก ผลลบ และฟังก์ชันประกอบ
    หาอนุพันธ์ของผลคูณและผลหาร เช่น $\frac{2x - 4}{3x + 2}$, $x^2 \ln x$, $x e^{1 - x^2}$.
    หาและใช้ผลต่างอันดับหนึ่งของฟังก์ชันที่นิยามโดยพารามิเตอร์หรือโดยนัย เช่น $x = t - e^{2t}$, $y = t + e^{2t}$. เช่น $x^2 + y^2 = xy + 7$. รวมถึงการใช้ในโจทย์ที่เกี่ยวข้องกับเส้นสัมผัสและเส้นปกติ

    Source: Cambridge International syllabus · ⁨แหล่งที่มา: หลักสูตร Cambridge International⁩

    English

    Learn these standard derivatives:

    $$\frac{d}{dx}e^x = e^x, \quad \frac{d}{dx}\ln x = \frac{1}{x}, \quad \frac{d}{dx}\sin x = \cos x, \quad \frac{d}{dx}\cos x = -\sin x, \quad \frac{d}{dx}\tan x = \sec^2 x.$$

    For a product or a quotient of two functions, use:

    • the product rule 乘积法则: $(uv)' = u'v + uv'$;
    • the quotient rule 商法则: $\left(\dfrac{u}{v}\right)' = \dfrac{u'v - uv'}{v^2}$.

    When a curve is given by parametric equations 参数方程 $x = x(t)$, $y = y(t)$, the gradient is $\dfrac{dy}{dx} = \dfrac{dy/dt}{dx/dt}$. When $y$ is defined implicitly 隐式 (not made the subject), differentiate every term with respect to $x$, using the chain rule on the $y$ terms, then solve for $\dfrac{dy}{dx}$.

    Worked example. Given $y = 6x\cos(x^2 + 1)$, find $\dfrac{dy}{dx}$.

    Use the product rule with $u = 6x$ and $v = \cos(x^2 + 1)$ (and the chain rule for $v$):

    $$\frac{dy}{dx} = 6\cos(x^2 + 1) + 6x\cdot\big(-2x\sin(x^2 + 1)\big) = 6\cos(x^2 + 1) - 12x^2\sin(x^2 + 1).$$

    ไทย

    จำ standard derivatives เหล่านี้ได้:

    $$\frac{d}{dx}e^x = e^x, \quad \frac{d}{dx}\ln x = \frac{1}{x}, \quad \frac{d}{dx}\sin x = \cos x, \quad \frac{d}{dx}\cos x = -\sin x, \quad \frac{d}{dx}\tan x = \sec^2 x.$$

    สำหรับ product หรือ quotient ของฟังก์ชันสองตัว ให้ใช้:

    • product rule: $(uv)' = u'v + uv'$;
    • quotient rule: $\left(\dfrac{u}{v}\right)' = \dfrac{u'v - uv'}{v^2}$.

    เมื่อเส้นโค้งถูกกำหนดโดย parametric equations $x = x(t)$, $y = y(t)$, ความชันคือ $\dfrac{dy}{dx} = \dfrac{dy/dt}{dx/dt}$. เมื่อ $y$ ถูกกำหนดแบบ implicitly (ไม่ได้ทำให้เป็นตัวเอก),.tolist ทุกพจน์เทียบกับ $x$, ใช้ chain rule กับ $y$ พจน์, แล้วแก้หา $\dfrac{dy}{dx}$

    ตัวอย่างที่คำนวณแล้ว. กำหนด $y = 6x\cos(x^2 + 1)$, หา $\dfrac{dy}{dx}$

    ใช้ product rule กับ $u = 6x$ และ $v = \cos(x^2 + 1)$ (และ chain rule สำหรับ $v$):

    $$\frac{dy}{dx} = 6\cos(x^2 + 1) + 6x\cdot\big(-2x\sin(x^2 + 1)\big) = 6\cos(x^2 + 1) - 12x^2\sin(x^2 + 1).$$

    Explore · ⁨สำรวจ⁩

    Tangent and gradient · ⁨เส้นสัมผัสและความชัน⁩

    y = ax³ + bx² + cx + d

    Move the point: the tangent line is the derivative at that x. Where the curve turns, the gradient is zero. · ⁨เคลื่อนจุด: เส้นสัมผัส คืออนุพันธ์ที่ค่า x นั้น เมื่อเส้นโค้งเปลี่ยนทิศทาง ความชันจะเป็นศูนย์⁩

    Vocabulary · ⁨คำศัพท์⁩ Train · ⁨ฝึกฝน⁩
    English ไทย
    product rule/ˈprɒdʌkt ruːl/ กฎผลคูณ
    quotient rule/ˈkwəʊʃənt ruːl/ กฎผลหาร
    parametric equations/ˌpærəˈmetrɪk ɪˈkweɪʒnz/ สมการพารามิเตอร์
    implicitly/ɪmˈplɪsɪtli/ โดยนัยยะ
    2.5

    Integration · ⁨การหาอินทิกรัล (Integration)⁩

    Syllabus · ⁨หลักสูตร⁩
    English
    Candidates should be able to: Notes and examples
    • extend the idea of ‘reverse differentiation’ to include the integration of $e^{ax + b}$, $\frac{1}{ax + b}$, $\sin(ax + b)$, $\cos(ax + b)$ and $\sec^2(ax + b)$ Knowledge of the general method of integration by substitution is not required.
    • use trigonometrical relationships in carrying out integration e.g. use of double-angle formulae to integrate $\sin^2 x$ or $\cos^2(2x)$.
    • understand and use the trapezium rule to estimate the value of a definite integral. Including use of sketch graphs in simple cases to determine whether the trapezium rule gives an over-estimate or an under-estimate.
    ไทย
    ผู้เข้าสอบควรสามารถ: หมายเหตุและตัวอย่าง
    • ขยายแนวคิดเรื่อง 'การหาอนุพันธ์ย้อนกลับ' ให้รวมถึงการหาอินทิกรัลของ $e^{ax + b}$, $\frac{1}{ax + b}$, $\sin(ax + b)$, $\cos(ax + b)$ และ $\sec^2(ax + b)$ ไม่จำเป็นต้องรู้วิธีการทั่วไปของ การหาอินทิกรัลด้วยการแทนตัวแปร
    • ใช้ความสัมพันธ์ตรีโกณมิติในการหาอินทิกรัล เช่น การใช้สูตรมุมสองเท่าในการหาอินทิกรัลของ $\sin^2 x$ หรือ $\cos^2(2x)$.
    • เข้าใจและใช้ กฎสี่เหลี่ยมคางหมู เพื่อประมาณค่าของอินทิกรัล_examples. รวมถึงการใช้กราฟสเก็ตช์ในกรณีง่ายๆ เพื่อกำหนดว่ากฎสี่เหลี่ยมคางหมูจะให้ค่าประมาณเกินจริงหรือน้อยจริง

    Source: Cambridge International syllabus · ⁨แหล่งที่มา: หลักสูตร Cambridge International⁩

    English

    Integration is reverse differentiation — reverse each new derivative; harder integrals may need integration by substitution 换元积分 (developed in Pure 3). For a linear inside function $(ax + b)$:

    $$\int e^{ax+b}\,dx = \frac{1}{a}e^{ax+b} + C, \qquad \int \frac{1}{ax+b}\,dx = \frac{1}{a}\ln|ax + b| + C,$$
    $$\int \sin(ax+b)\,dx = -\frac{1}{a}\cos(ax+b) + C, \qquad \int \cos(ax+b)\,dx = \frac{1}{a}\sin(ax+b) + C, \qquad \int \sec^2(ax+b)\,dx = \frac{1}{a}\tan(ax+b) + C.$$
    To integrate a power of $\sin$ or $\cos$, first use an identity to remove the power. When you cannot integrate exactly, the trapezium rule 梯形法则 estimates a definite integral:
    $$\int_a^b y\,dx \approx \tfrac{h}{2}\big[y_0 + y_n + 2(y_1 + y_2 + \cdots + y_{n-1})\big].$$

    Worked example. Find $\displaystyle\int 6\sin^2 x\,dx$.

    Use $\sin^2 x = \tfrac12(1 - \cos 2x)$:

    $$\int 6\sin^2 x\,dx = \int (3 - 3\cos 2x)\,dx = 3x - \tfrac32\sin 2x + C.$$

    ไทย

    Integration คือ reverse differentiation — กลับด้านของแต่ละ derivative ใหม่; อินทิกรัลที่ซับซ้อนอาจต้องใช้ integration by substitution (พัฒนาใน Pure 3). สำหรับฟังก์ชันภายในที่เป็นเชิงเส้น $(ax + b)$:

    $$\int e^{ax+b}\,dx = \frac{1}{a}e^{ax+b} + C, \qquad \int \frac{1}{ax+b}\,dx = \frac{1}{a}\ln|ax + b| + C,$$
    $$\int \sin(ax+b)\,dx = -\frac{1}{a}\cos(ax+b) + C, \qquad \int \cos(ax+b)\,dx = \frac{1}{a}\sin(ax+b) + C, \qquad \int \sec^2(ax+b)\,dx = \frac{1}{a}\tan(ax+b) + C.$$
    ในการอินทิเกรตกำลังของ $\sin$ หรือ $\cos$ ให้ใช้เอกลักษณ์เพื่อลดกำลังออกก่อน เมื่อไม่สามารถอินทิเกรตได้ตรงๆ กฎสี่เหลี่ยมคางหมู จะประมาณค่าอินทิกรัล_examples:
    $$\int_a^b y\,dx \approx \tfrac{h}{2}\big[y_0 + y_n + 2(y_1 + y_2 + \cdots + y_{n-1})\big].$$

    พื้นที่ใต้เส้นโค้งแบ่งเป็น 4 สี่เหลี่ยมคางหมูที่มีความกว้าง h เท่ากัน
    แต่ละแถบมีความกว้าง $h$ เป็นสี่เหลี่ยมคางหมู; ผลรวมพื้นที่ของแถบเหล่านี้ใช้ประมาณค่าอินทิกรัล

    ตัวอย่างมีคำตอบ. หา $\displaystyle\int 6\sin^2 x\,dx$.

    ใช้ $\sin^2 x = \tfrac12(1 - \cos 2x)$:

    $$\int 6\sin^2 x\,dx = \int (3 - 3\cos 2x)\,dx = 3x - \tfrac32\sin 2x + C.$$

    Explore · ⁨สำรวจ⁩

    The area under the curve · ⁨พื้นที่ใต้กราฟ⁩

    area = ∫ f(x) dx

    The integral still measures area — drag a and b to total the strip under the curve. · ⁨อินทิกรัลยังคงวัด พื้นที่ — ลาก a และ b เพื่อรวมแถบใต้กราฟ⁩

    Vocabulary · ⁨คำศัพท์⁩ Train · ⁨ฝึกฝน⁩
    English ไทย
    trapezium rule/trəˈpiːzɪəm ruːl/ กฎ трапеция
    root/ruːt/ ราก
    integration by substitution/ˌɪntɪˈɡreɪʃn baɪ ˌsʌbstɪˈtjuːʃn/ การอินทิเกรตด้วยการแทนตัวแปร
    2.6

    Numerical solution of equations · ⁨การแก้สมการด้วยวิธีเชิงตัวเลข⁩

    Syllabus · ⁨หลักสูตร⁩
    English
    Candidates should be able to: Notes and examples
    • locate approximately a root of an equation, by means of graphical considerations and/or searching for a sign change e.g. finding a pair of consecutive integers between which a root lies.
    • understand the idea of, and use the notation for, a sequence of approximations which converges to a root of an equation
    • understand how a given simple iterative formula of the form $x_{n + 1} = \text{F}(x_n)$ relates to the equation being solved, and use a given iteration, or an iteration based on a given rearrangement of an equation, to determine a root to a prescribed degree of accuracy. Knowledge of the condition for convergence is not included, but an understanding that an iteration may fail to converge is expected.
    ไทย
    ผู้เข้าสอบควรสามารถ: หมายเหตุและตัวอย่าง
    • ประมาณตำแหน่งรากของสมการ โดยใช้ consideration จากกราฟและ/หรือการค้นหา การเปลี่ยนสัญญาณ เช่น การหาคู่ของจำนวนเต็มติดกันที่มีรากอยู่ระหว่างกลาง
    • เข้าใจแนวคิดและใช้สัญลักษณ์สำหรับลำดับของการประมาณค่าซึ่งลู่เข้าสู่รากของสมการ
    • เข้าใจว่าสูตร iterative แบบง่ายที่กำหนดให้ในรูป $x_{n + 1} = \text{F}(x_n)$ มีความสัมพันธ์กับสมการที่กำลังแก้อย่างไร และใช้กระบวนการ iterativity ที่กำหนดให้ หรือกระบวนการ iterativity ที่เกิดจากการจัดรูปสมการที่กำหนดให้ เพื่อดูรากจนได้ความแม่นยำตามที่กำหนด ไม่รวมความรู้เกี่ยวกับเงื่อนไขของ การลู่เข้า แต่ควรเข้าใจว่าการ iterativity อาจไม่ลู่เข้าได้

    Source: Cambridge International syllabus · ⁨แหล่งที่มา: หลักสูตร Cambridge International⁩

    English
    Iterating to a root: ride the tangent

    Many equations cannot be solved exactly. Two ideas help you find a root 根 (a solution).

    • Sign change 变号: if $f(a)$ and $f(b)$ have opposite signs (and the graph has no break between them), a root lies between $a$ and $b$.
    • Iteration 迭代: rearrange the equation into the form $x = F(x)$, then use the iterative formula 迭代公式 $x_{n+1} = F(x_n)$. Start from a first guess $x_0$ and repeat. If the values are convergent they settle down and converge 收敛 to a root. Keep going until the answer is steady to the accuracy asked for.

    Worked example. A root $\beta$ of an equation satisfies $x = \sqrt[3]{-2x - 4.5}$, and $-1.4 < \beta < -1.0$. Use the iteration $x_{n+1} = \sqrt[3]{-2x_n - 4.5}$ with $x_0 = -1.2$.

    $$x_1 = \sqrt[3]{-2(-1.2) - 4.5} = \sqrt[3]{-2.1} = -1.281, \qquad x_2 = \sqrt[3]{-2(-1.281) - 4.5} = -1.247, \quad \ldots$$
    The values settle near $-1.26$, so $\beta = -1.26$ (3 s.f.).

    ไทย
    การทำซ้ำเพื่อหาคำตอบราก: ล่องไปตามเส้นสัมผัส

    หลายสมการไม่สามารถแก้ได้แม่นยำ มีสองแนวคิดที่ช่วยคุณหา คำตอบราก (หรือทางแก้):

    • การเปลี่ยนสัญญาณ: ถ้า $f(a)$ และ $f(b)$ มีเครื่องหมายตรงข้าม (และกราฟไม่ขาดตอนระหว่างจุดนั้น) จะมีคำตอบรากอยู่ระหว่าง $a$ และ $b$
    • การทำซ้ำ: จัดรูปสมการให้อยู่ในรูป $x = F(x)$ จากนั้นใช้ สูตรการทำซ้ำ $x_{n+1} = F(x_n)$ เริ่มต้นด้วยการเดาค่าแรก $x_0$ แล้วทำซ้ำ หากค่าที่ได้ ลู่เข้า它们的จะคงที่และ ลู่เข้า ไปยังคำตอบราก ทำต่อไปจนกว่าคำตอบจะคงที่ตามความละเอียดที่ต้องการ
    เส้นโค้งที่ผ่านจากด้านล่างแกน x ที่ a ขึ้นไปด้านบนที่ b
    $f(a)$ และ $f(b)$ มีเครื่องหมายตรงข้าม ดังนั้นคำตอบรากจึงถูกกักขังอยู่ระหว่าง $a$ และ $b$
    บันไดขั้นบันไดระหว่างเส้นโค้ง y = F(x) กับเส้น y = x ที่ค่อยๆ เข้าใกล้จุดตัด
    แต่ละขั้นจะขึ้นไปยัง $y=F(x)$ แล้วข้ามไป $y=x$; บันได้นี้ค่อยๆ เข้าใกล้คำตอบราก

    ตัวอย่างมีคำตอบ. คำตอบราก $\beta$ ของสมการใดสมการหนึ่งสอดคล้องกับ $x = \sqrt[3]{-2x - 4.5}$ และ $-1.4 < \beta < -1.0$ ใช้การทำซ้ำ $x_{n+1} = \sqrt[3]{-2x_n - 4.5}$ ด้วย $x_0 = -1.2$

    $$x_1 = \sqrt[3]{-2(-1.2) - 4.5} = \sqrt[3]{-2.1} = -1.281, \qquad x_2 = \sqrt[3]{-2(-1.281) - 4.5} = -1.247, \quad \ldots$$
    ค่าต่างๆ ค่อนข้างเข้าใกล้ $-1.26$ ดังนั้น $\beta = -1.26$ (3 หลักสำคัญ).

    Explore · ⁨สำรวจ⁩

    Where is the root? · ⁨รากอยู่ที่ไหน?⁩

    y = ax³ + bx² + cx + d

    A root is where the curve crosses zero. A sign change in f(x) traps a root between two x-values. · ⁨ราก คือจุดที่กราฟตัดแกนศูนย์ การเปลี่ยนเครื่องหมาย ของ f(x) บ่งบอกว่ามีรากอยู่ระหว่างค่า x สองค่า⁩

    Vocabulary · ⁨คำศัพท์⁩ Train · ⁨ฝึกฝน⁩
    English ไทย
    sign change/saɪn tʃeɪndʒ/ การเปลี่ยนแปลงเครื่องหมาย
    iteration/ˌɪtəˈreɪʃn/ การวนซ้ำ
    iterative formula/ˈɪtərətɪv ˈfɔːmjʊlə/ สูตรซ้ำ
    converge/kənˈvɜːdʒ/ ลู่เข้า
    2.6

    Exam tips · ⁨ข้อแนะนำสำหรับการสอบ⁩

    English
    • Use the laws of logarithms to solve equations; remember $\ln$ and $e^x$ are inverses.
    • For numerical methods, show a sign change to locate a root, set out the iteration clearly, and give the answer to the stated accuracy.
    • Learn the chain, product and quotient rules and identify which the function needs.
    • Solve modulus equations $|f(x)| = g(x)$ by considering both the positive and negative cases, and sketch to check.
    ไทย
    • ใช้ กฎลอการิทึม ในการแก้สมการ; จำไว้ว่า $\ln$ และ $e^x$ เป็นฟังก์ชันผกผัน
    • สำหรับ วิธีเชิงตัวเลข แสดงให้เห็นถึงการเปลี่ยนแปลงสัญญาณเพื่อระบุตำแหน่งคำตอบราก ตั้งค่าการทำซ้ำอย่างชัดเจน และให้คำตอบตามความละเอียดที่กำหนด
    • ทักษะ กฎลูกโซ่ กฎคูณ และกฎหาร และระบุได้ว่าฟังก์ชันใดต้องใช้กฎใด
    • แก้สมการโมดูลัส $|f(x)| = g(x)$ โดยพิจารณาทั้งกรณีบวกและลบ พร้อมวาดกราฟเพื่อตรวจสอบ
  • 3

    Pure Mathematics 3 · ⁨คณิตศาสตร์บริสุทธิ์ 3⁩

    Watch lesson · ⁨ดูบทเรียน⁩

    This handout covers Topic 3: Pure Mathematics 纯数学 3. Subtopics 3.1–3.6 build on the algebra, logarithms, trigonometry, differentiation, integration and numerical methods of Pure Mathematics 2, so this handout explains what is new in Pure 3 and then covers the three big new areas: vectors, differential equations and complex numbers.

    3.1

    Algebra

    Syllabus · ⁨หลักสูตร⁩
    English
    Candidates should be able to: Notes and examples
    • understand the meaning of $|x|$, sketch the graph of $y = |ax + b|$ and use relations such as $|a| = |b| \iff a^2 = b^2$ and $|x - a| < b \iff a - b < x < a + b$ when solving equations and inequalities Graphs of $y = |\text{f}(x)|$ and $y = \text{f}(|x|)$ for non-linear functions $\text{f}$ are not included. e.g. $|3x - 2| = |2x + 7|$, $2x + 5 < |x + 1|$.
    • divide a polynomial, of degree not exceeding 4, by a linear or quadratic polynomial, and identify the quotient and remainder (which may be zero)
    • use the factor theorem and the remainder theorem e.g. to find factors and remainders, solve polynomial equations or evaluate unknown coefficients. Including factors of the form $(ax + b)$ in which the coefficient of $x$ is not unity, and including calculation of remainders.
    • recall an appropriate form for expressing rational functions in partial fractions, and carry out the decomposition, in cases where the denominator is no more complicated than – $(ax + b)(cx + d)(ex + f)$ – $(ax + b)(cx + d)^2$ – $(ax + b)(cx^2 + d)$ Excluding cases where the degree of the numerator exceeds that of the denominator
    • use the expansion of $(1 + x)^n$, where $n$ is a rational number and $|x| < 1$. Finding the general term in an expansion is not included. Adapting the standard series to expand e.g. $(2 - \frac{1}{2}x)^{-1}$ is included, and determining the set of values of $x$ for which the expansion is valid in such cases is also included.
    ไทย
    ผู้เข้าสอบควรสามารถ: หมายเหตุและตัวอย่าง
    • เข้าใจความหมายของ $|x|$, วาดกราฟของ $y = |ax + b|$ และใช้ความสัมพันธ์เช่น $|a| = |b| \iff a^2 = b^2$ และ $|x - a| < b \iff a - b < x < a + b$ ในการแก้สมการและอสมการ กราฟของ $y = |\text{f}(x)|$ และ $y = \text{f}(|x|)$ สำหรับฟังก์ชันไม่เชิงเส้น $\text{f}$ ไม่ได้รวมอยู่ เช่น $|3x - 2| = |2x + 7|$, $2x + 5 < |x + 1|$.
    • หาร พหุนาม ที่มีดีกรีไม่เกิน 4 ด้วยพหุนามเชิงเส้นหรือพหุนามกำลังสอง และระบุ ผลหาร และ เศษ (ซึ่งอาจเป็นศูนย์)
    • ใช้ ทฤษฎีบทตัวประกอบ และ ทฤษฎีบทเศษเหลือ เช่น เพื่อหาตัวประกอบและเศษเหลือ แก้สมการพหุนามหรือหาค่าสัมประสิทธิ์ที่ไม่ทราบค่า รวมถึงตัวประกอบในรูปแบบ $(ax + b)$ ซึ่งสัมประสิทธิ์ของ $x$ ไม่เป็นหนึ่ง และการคำนวณเศษเหลือ
    จำรูปแบบที่เหมาะสมในการเขียนฟังก์ชันตรรกยะในรูป เศษส่วนย่อย และดำเนินการแยกส่วน ในกรณีที่ตัวส่วนไม่ซับซ้อนกว่า – $(ax + b)(cx + d)(ex + f)$ – $(ax + b)(cx + d)^2$ – $(ax + b)(cx^2 + d)$ ไม่รวมกรณีที่คุณเลขชี้กำลังของตัวเศษมากกว่าตัวส่วน
    ใช้การกระจายของ $(1 + x)^n$, เมื่อ $n$ เป็นจำนวนตรรกยะ และ $|x| < 1$. ไม่รวมการหพจน์ทั่วไปในการกระจาย การปรับอนุกรมมาตรฐานเพื่อกระจาย เช่น $(2 - \frac{1}{2}x)^{-1}$ นั้นรวมอยู่ และการหชุดค่าของ $x$使得 expansion มีค่าในกรณีดังกล่าวนี้ก็ตามรวมอยู่

    Source: Cambridge International syllabus · ⁨แหล่งที่มา: หลักสูตร Cambridge International⁩

    Two new tools join the algebra from Pure 2.

    Partial fractions

    A single fraction with a factorised bottom can be split into a sum of simpler fractions. This is called writing it in partial fractions 部分分式, and it makes a rational function 有理函数 (a fraction of polynomials) easy to integrate or expand. Match the form to the bottom:

    First check the top is lower degree than the bottom. If it is not ("top-heavy"), divide the polynomial first: dividing gives a quotient 商 plus a remainder 余数 over the original bottom, and you split only that remaining proper fraction.

    One fraction with a factorised bottom splits into two simpler fractions One fraction with a factorised bottom splits into a sum of simpler fractions.

    $$\frac{1}{(ax+b)(cx+d)} = \frac{A}{ax+b} + \frac{B}{cx+d}, \qquad \frac{1}{(ax+b)(cx+d)^2} = \frac{A}{ax+b} + \frac{B}{cx+d} + \frac{C}{(cx+d)^2}.$$

    Worked example. Express $\dfrac{x+4}{(x+1)(x-2)}$ in partial fractions.

    Write $\dfrac{x+4}{(x+1)(x-2)} = \dfrac{A}{x+1} + \dfrac{B}{x-2}$, so $x + 4 = A(x-2) + B(x+1)$. Put $x = 2$: $6 = 3B$, so $B = 2$. Put $x = -1$: $3 = -3A$, so $A = -1$. Hence

    $$\frac{x+4}{(x+1)(x-2)} = \frac{2}{x-2} - \frac{1}{x+1}.$$

    The binomial expansion for a rational power

    The binomial expansion 二项展开式 also works when the power is a fraction or is negative, as long as $|x| < 1$:

    $$(1 + x)^n = 1 + nx + \frac{n(n-1)}{2!}x^2 + \frac{n(n-1)(n-2)}{3!}x^3 + \cdots$$
    For example $(1 + x)^{1/2} = 1 + \tfrac12 x - \tfrac18 x^2 + \cdots$ for $|x| < 1$.

    Explore · ⁨สำรวจ⁩

    Reciprocal curves · ⁨โค้งผกผัน⁩

    y = a/(x − b) + c

    Partial fractions split a hard fraction into simple reciprocal pieces — each with a vertical and a horizontal asymptote. · ⁨การแยกเศษส่วนย่อยแยกเศษส่วนยากให้เป็นเศษส่วนย่อยแบบ ผกผัน ที่ง่าย — แต่ละส่วนจะมี เส้นกำกับแนวตั้ง และ เส้นกำกับแนวนอน⁩

    Vocabulary · ⁨คำศัพท์⁩ Train · ⁨ฝึกฝน⁩
    English ไทย
    Pure Mathematics/pjʊə ˌmæθɪˈmætɪks/ คณิตศาสตร์บริสุทธิ์
    partial fractions/ˈpɑːʃl ˈfrækʃnz/ การแยกเศษส่วนย่อย
    rational function/ˈræʃənl ˈfʌŋkʃn/ ฟังก์ชันตรรกยะ
    quotient/ˈkwəʊʃənt/ ผลหาร
    remainder/rɪˈmeɪndə/ เศษ
    binomial expansion/baɪˈnəʊmɪəl ekˈspænʃn/ การขยายทวินาม
    3.2 3.3 3.6

    Logarithms, trigonometry and numerical methods (from Pure 2)

    Syllabus · ⁨หลักสูตร⁩
    English
    Candidates should be able to: Notes and examples
    understand the relationship between logarithms and indices, and use the laws of logarithms (excluding change of base)
    understand the definition and properties of $e^x$ and $\ln x$, including their relationship as inverse functions and their graphs Including knowledge of the graph of $y = e^{kx}$ for both positive and negative values of $k$.
    use logarithms to solve equations and inequalities in which the unknown appears in indices e.g. $2^x < 5$, $3 \times 2^{3x-1} < 5$, $3^{x+1} = 4^{2x-1}$.
    use logarithms to transform a given relationship to linear form, and hence determine unknown constants by considering the gradient and/or intercept. e.g. $y = kx^n$ gives $\ln y = \ln k + n \ln x$ which is linear in $\ln x$ and $\ln y$. $y = k(a^x)$ gives $\ln y = \ln k + x \ln a$ which is linear in $x$ and $\ln y$.
    ไทย
    ผู้เข้าสอบควรสามารถ: หมายเหตุและตัวอย่าง
    เข้าใจความสัมพันธ์ระหว่าง ลอการิทึม และ เลขชี้กำลัง และใช้กฎของลอการิทึม (ไม่รวมการเปลี่ยนฐาน)
    เข้าใจนิยามและคุณสมบัติของ $e^x$ และ $\ln x$, รวมถึงความสัมพันธ์ שלהกันเป็น ฟังก์ชันนาม역 และกราฟ שלה它们 รวมถึงความรู้关于กราฟของ $y = e^{kx}$ สำหรับค่าบวกและลบของ $k$
    ใช้ลอการิทึมในการแก้สมการและอสมการที่ตัวแปรปรากฏในเลขชี้กำลัง เช่น $2^x < 5$, $3 \times 2^{3x-1} < 5$, $3^{x+1} = 4^{2x-1}$.
    ใช้ลอการิทึมเพื่อแปลงความสัมพันธ์ที่กำหนดให้ให้อยู่ในรูปเชิงเส้น และดังนั้นจึงหาค่าคงที่ที่ไม่ทราบค่าได้โดยการพิจารณา ความชัน และ/หรือ จุดตัดแกน เช่น $y = kx^n$ ให้ $\ln y = \ln k + n \ln x$ ซึ่งเป็นเชิงเส้นใน $\ln x$ และ $\ln y$. $y = k(a^x)$ ให้ $\ln y = \ln k + x \ln a$ ซึ่งเป็นเชิงเส้นใน $x$ และ $\ln y$.
    English
    Candidates should be able to: Notes and examples
    understand the relationship of the secant, cosecant and cotangent functions to cosine, sine and tangent, and use properties and graphs of all six trigonometric functions for angles of any magnitude
    use trigonometrical identities for the simplification and exact evaluation of expressions, and in the course of solving equations, and select an identity or identities appropriate to the context, showing familiarity in particular with the use of: – $\sec^2 \theta \equiv 1 + \tan^2 \theta$ and $\cosec^2 \theta \equiv 1 + \cot^2 \theta$ – the expansions of $\sin(A \pm B)$, $\cos(A \pm B)$ and $\tan(A \pm B)$ – the formulae for $\sin 2A$, $\cos 2A$ and $\tan 2A$ – the expression of $a \sin \theta + b \cos \theta$ in the forms $R \sin(\theta \pm \alpha)$ and $R \cos(\theta \pm \alpha)$. e.g. simplifying $\cos(x - 30^\circ) - 3 \sin(x - 60^\circ)$. e.g. solving $\tan \theta + \cot \theta = 4$, $2 \sec^2 \theta - \tan \theta = 5$, $3 \cos \theta + 2 \sin \theta = 1$.
    ไทย
    ผู้เข้าสอบควรสามารถ: หมายเหตุและตัวอย่าง
    เข้าใจความสัมพันธ์ของฟังก์ชัน เซกแทนต์, โคเซกแทนต์ และ โคแทงเจนต์ กับ cos, sin และ tan และใช้สมบัติและกราฟของฟังก์ชันตรีโกณมิติทั้งหกสำหรับมุมทุกขนาด
    ใช้เอกลักษณ์ตรีโกณมิติเพื่อจัดรูปและหาค่าที่แน่นอนของนิพจน์ รวมถึงในการแก้สมการ และเลือกเอกลักษณ์หรือเอกลักษณ์ที่เหมาะสมกับบริบท โดยแสดงความคุ้นเคยเป็นพิเศษกับการใช้: – $\sec^2 \theta \equiv 1 + \tan^2 \theta$ และ $\cosec^2 \theta \equiv 1 + \cot^2 \theta$ – การกระจายของ $\sin(A \pm B)$, $\cos(A \pm B)$ และ $\tan(A \pm B)$ – สูตรสำหรับ $\sin 2A$, $\cos 2A$ และ $\tan 2A$ – การแสดง $a \sin \theta + b \cos \theta$ ในรูป $R \sin(\theta \pm \alpha)$ และ $R \cos(\theta \pm \alpha)$. เช่น การจัดรูป $\cos(x - 30^\circ) - 3 \sin(x - 60^\circ)$. เช่น การแก้ $\tan \theta + \cot \theta = 4$, $2 \sec^2 \theta - \tan \theta = 5$, $3 \cos \theta + 2 \sin \theta = 1$.
    English
    Candidates should be able to: Notes and examples
    • locate approximately a root of an equation, by means of graphical considerations and/or searching for a sign change e.g. finding a pair of consecutive integers between which a root lies.
    • understand the idea of, and use the notation for, a sequence of approximations which converges to a root of an equation
    • understand how a given simple iterative formula of the form $x_{n+1} = \text{F}(x_n)$ relates to the equation being solved, and use a given iteration, or an iteration based on a given rearrangement of an equation, to determine a root to a prescribed degree of accuracy. Knowledge of the condition for convergence is not included, but an understanding that an iteration may fail to converge is expected.
    ไทย
    ผู้เข้าสอบควรสามารถ: หมายเหตุและตัวอย่าง
    • ประมาณหา ราก ของสมการ bằngวิธีการพิจารณากราฟและ/หรือการตรวจสอบการ เปลี่ยนเครื่องหมาย เช่น การหาคู่จำนวนเต็มติดกันระหว่างซึ่งรากจะอยู่
    • เข้าใจแนวคิดและใช้สัญลักษณ์สำหรับลำดับการประมาณค่าที่ ลู่เข้า สู่รากของสมการ
    • เข้าใจว่าสูตรวนซ้ำแบบง่ายที่กำหนดให้ $x_{n+1} = \text{F}(x_n)$ มีความสัมพันธ์กับสมการที่กำลังแก้อย่างไร และใช้การวนซ้ำที่กำหนดให้ หรือการวนซ้ำที่สร้างจากการจัดรูปสมการใหม่ เพื่อกำหนดค่ารากให้มีความแม่นยำตามที่ต้องการ ไม่มีการทดสอบความรู้เกี่ยวกับเงื่อนไขสำหรับการ ลู่เข้า แต่ต้องเข้าใจว่าการวนซ้ำอาจล้มเหลวในการลู่เข้า

    Source: Cambridge International syllabus · ⁨แหล่งที่มา: หลักสูตร Cambridge International⁩

    Iterating to a root: ride the tangent

    Subtopics 3.2, 3.3 and 3.6 are the same skills you met in Pure 2: the laws of logarithms with $e^x$ and $\ln x$; the identities $\sec^2\theta \equiv 1 + \tan^2\theta$ and $\csc^2\theta \equiv 1 + \cot^2\theta$, the compound- and double-angle formulae, and the $R$-form of $a\sin\theta + b\cos\theta$; and solving an equation numerically by a sign change 变号 and an iterative formula 迭代公式 $x_{n+1} = F(x_n)$. Use them exactly as before.

    The three new trig functions are the reciprocals 倒数 of the familiar ones: the secant 正割 $\sec\theta = \dfrac{1}{\cos\theta}$, the cosecant 余割 $\csc\theta = \dfrac{1}{\sin\theta}$, and the cotangent 余切 $\cot\theta = \dfrac{1}{\tan\theta} = \dfrac{\cos\theta}{\sin\theta}$. (Memory aid: match the third letter — sec goes with cosine.) The two Pythagorean identities above come straight from dividing $\sin^2\theta + \cos^2\theta \equiv 1$ by $\cos^2\theta$ or $\sin^2\theta$. For a numerical method, an iteration $x_{n+1}=F(x_n)$ converges 收敛 to the root when successive values get closer together.

    Explore · ⁨สำรวจ⁩

    The unit circle · ⁨วงกลมหน่วย⁩

    (cos θ, sin θ)

    The R-formula rewrites a sin θ + b cos θ as one wave — and it all lives on this circle. · ⁨สูตร R เขียน a sin θ + b cos θ ในรูปคลื่นเดียว — และทั้งหมดอยู่บนวงกลมนี้⁩

    Vocabulary · ⁨คำศัพท์⁩ Train · ⁨ฝึกฝน⁩
    English ไทย
    sign change/saɪn tʃeɪndʒ/ การเปลี่ยนแปลงเครื่องหมาย
    iterative formula/ˈɪtərətɪv ˈfɔːmjʊlə/ สูตรซ้ำ
    reciprocals/rɪˈsɪprəklz/ ส่วนกลับ (reciprocals)
    secant/ˈsiːkənt/ เส้นสัมผัส
    cosecant/ˈkəʊsekənt/ คอสีกัน
    cotangent/ˈkəʊtændʒənt/ โคแทนเจนต์
    converges/kənˈvɜːdʒɪz/ ลู่เข้า
    3.4

    Differentiation

    Syllabus · ⁨หลักสูตร⁩
    English
    Candidates should be able to: Notes and examples
    use the derivatives of $e^x$, $\ln x$, $\sin x$, $\cos x$, $\tan x$, $\tan^{-1} x$, together with constant multiples, sums, differences and composites Derivatives of $\sin^{-1} x$ and $\cos^{-1} x$ are not required.
    differentiate products and quotients e.g. $\frac{2x - 4}{3x + 2}$, $x^2 \ln x$, $x e^{1-x^2}$.
    find and use the first derivative of a function which is defined parametrically or implicitly. e.g. $x = t - e^{2t}$, $y = t + e^{2t}$. e.g. $x^2 + y^2 = xy + 7$. Including use in problems involving tangents and normals.
    ไทย
    ผู้เข้าสอบควรสามารถ: หมายเหตุและตัวอย่าง
    ใช้ผลต่างของ $e^x$, $\ln x$, $\sin x$, $\cos x$, $\tan x$, $\tan^{-1} x$ ร่วมกับค่าคงตัวคูณ ผลบวก ผลลบ และฟังก์ชันประกอบ อนุพันธ์ของ $\sin^{-1} x$ และ $\cos^{-1} x$ ไม่จำเป็น
    • แยกผลคูณและผลหาร เช่น $\frac{2x - 4}{3x + 2}$, $x^2 \ln x$, $x e^{1-x^2}$
    หาและใช้ผลต่างอันดับหนึ่งของฟังก์ชันที่นิยามโดย พารามิเตอร์ หรือโดย นัย เช่น $x = t - e^{2t}$, $y = t + e^{2t}$. เช่น $x^2 + y^2 = xy + 7$. รวมถึงการใช้ในโจทย์ที่เกี่ยวข้องกับเส้นสัมผัสและเส้นปกติ

    Source: Cambridge International syllabus · ⁨แหล่งที่มา: หลักสูตร Cambridge International⁩

    The methods are those of Pure 2 (the product, quotient and chain rules, with parametric and implicit curves). One derivative is added — the inverse tangent 反正切:

    $$\frac{d}{dx}\tan^{-1} x = \frac{1}{1 + x^2}.$$

    Worked example. Differentiate $y = \tan^{-1}(3x)$.

    Use the chain rule with the result above: $\dfrac{dy}{dx} = \dfrac{1}{1 + (3x)^2} \times 3 = \dfrac{3}{1 + 9x^2}.$

    Explore · ⁨สำรวจ⁩

    The gradient at a point · ⁨ความชันที่จุดหนึ่ง⁩

    gradient = dy/dx

    Implicit or not, the derivative is still the slope of the tangent — slide the point to see it. · ⁨ไม่ว่าจะเป็นอนุพันธ์แบบชัดแจ้งหรือไม่ ความชันของ เส้นสัมผัส ก็ยังคงเป็น อนุพันธ์ — เลื่อนจุดเพื่อดูได้⁩

    Vocabulary · ⁨คำศัพท์⁩ Train · ⁨ฝึกฝน⁩
    English ไทย
    inverse tangent/ɪnˈvɜːs ˈtændʒənt/ арктангенс
    3.5

    Integration

    Syllabus · ⁨หลักสูตร⁩
    English
    Candidates should be able to: Notes and examples
    extend the idea of 'reverse differentiation' to include the integration of $e^{ax + b}$, $\frac{1}{ax + b}$, $\sin(ax + b)$, $\cos(ax + b)$, $\sec^2(ax + b)$ and $\frac{1}{x^2 + a^2}$ Including examples such as $\frac{1}{2 + 3x^2}$.
    use trigonometrical relationships in carrying out integration e.g. use of double-angle formulae to integrate $\sin^2 x$ or $\cos^2(2x)$.
    integrate rational functions by means of decomposition into partial fractions Restricted to types of partial fractions as specified in topic 3.1 above.
    recognise an integrand of the form $\frac{k f'(x)}{f(x)}$, and integrate such functions e.g. integration of $\frac{x}{x^2 + 1}$, $\tan x$.
    recognise when an integrand can usefully be regarded as a product, and use integration by parts e.g. integration of $x \sin 2x$, $x^2 e^{-x}$, $\ln x$, $x \tan^{-1} x$.
    use a given substitution to simplify and evaluate either a definite or an indefinite integral. e.g. to integrate $\sin^2 2x \cos x$ using the substitution $u = \sin x$.
    ไทย
    ผู้เข้าสอบควรสามารถ: หมายเหตุและตัวอย่าง
    ขยายแนวคิดเรื่อง 'การหาอนุพันธ์ย้อนกลับ' ให้รวมถึงการหาอินทิกรัลของ $e^{ax + b}$, $\frac{1}{ax + b}$, $\sin(ax + b)$, $\cos(ax + b)$, $\sec^2(ax + b)$ และ $\frac{1}{x^2 + a^2}$ รวมถึงตัวอย่างเช่น $\frac{1}{2 + 3x^2}$.
    ใช้ความสัมพันธ์ตรีโกณมิติในการหาอินทิกรัล เช่น การใช้สูตรมุมสองเท่าในการหาอินทิกรัลของ $\sin^2 x$ หรือ $\cos^2(2x)$.
    แยกตัวประกอบพหุนามเพื่ออินทิเกรตฟังก์ชันเชิงตรรกยะโดยวิธี แยกเศษส่วนย่อย ครอบคลุมเฉพาะประเภทของเศษส่วนย่อยตามที่ระบุในหัวข้อ 3.1 ข้างต้น
    จำแนกฟังก์ชันที่อินทิเกรตที่มีรูปแบบ $\frac{k f'(x)}{f(x)}$ และอินทิเกรตฟังก์ชันดังกล่าวได้ เช่น การอินทิเกรต $\frac{x}{x^2 + 1}$, $\tan x$
    จำแนกเมื่อฟังก์ชันที่อินทิเกรตสามารถพิจารณาเป็นผลคูณได้อย่างเหมาะสม และใช้ การอินทิเกรตด้วยส่วนประกอบ เช่น การอินทิเกรต $x \sin 2x$, $x^2 e^{-x}$, $\ln x$, $x \tan^{-1} x$
    ใช้การแทนค่าที่กำหนดให้เพื่อลดรูปและหาค่าของอินทิกรัลจำกัดหรือไม่จำกัด เช่น เพื่ออินทิเกรต $\sin^2 2x \cos x$ โดยใช้การแทนค่า $u = \sin x$

    Source: Cambridge International syllabus · ⁨แหล่งที่มา: หลักสูตร Cambridge International⁩

    Pure 3 adds several powerful methods.

    • A new standard integral: $\displaystyle\int \frac{1}{x^2 + a^2}\,dx = \frac{1}{a}\tan^{-1}\frac{x}{a} + C$.
    • Partial fractions: split a rational function first, then integrate each piece as a logarithm.
    • The pattern $\dfrac{k\,f'(x)}{f(x)}$: this integrates to $k\ln|f(x)| + C$. For example $\displaystyle\int \frac{2x}{x^2 + 1}\,dx = \ln(x^2 + 1) + C$.
    • Integration by parts 分部积分, used for a product: $\displaystyle\int u\,\frac{dv}{dx}\,dx = uv - \int v\,\frac{du}{dx}\,dx$.
    • Integration by substitution 换元积分: a given change of variable turns a hard integral into an easy one.

    Worked example. Find $\displaystyle\int x\cos x\,dx$.

    Use integration by parts with $u = x$ and $\dfrac{dv}{dx} = \cos x$, so $\dfrac{du}{dx} = 1$ and $v = \sin x$:

    $$\int x\cos x\,dx = x\sin x - \int \sin x\,dx = x\sin x + \cos x + C.$$

    Explore · ⁨สำรวจ⁩

    The area under the curve · ⁨พื้นที่ใต้กราฟ⁩

    area = ∫ f(x) dx

    Every integration method just measures this area — drag the limits to total it. · ⁨วิธีการอินทิเกรตทั้งหมดวัด พื้นที่ นี้ — ลากขอบเขตเพื่อรวมค่าทั้งหมด⁩

    Vocabulary · ⁨คำศัพท์⁩ Train · ⁨ฝึกฝน⁩
    English ไทย
    Integration by parts/ˌɪntɪˈɡreɪʃn baɪ pɑːts/ การอินทิเกรตด้วยการแทนที่
    Integration by substitution/ˌɪntɪˈɡreɪʃn baɪ ˌsʌbstɪˈtjuːʃn/ การอินทิเกรตด้วยการแทนที่
    3.7

    Vectors

    Syllabus · ⁨หลักสูตร⁩
    English
    Candidates should be able to: Notes and examples
    • use standard notations for vectors, i.e. $\begin{pmatrix} x \\ y \end{pmatrix}$, $x\mathbf{i} + y\mathbf{j}$, $\begin{pmatrix} x \\ y \\ z \end{pmatrix}$, $x\mathbf{i} + y\mathbf{j} + z\mathbf{k}$, $\overrightarrow{AB}$, $\mathbf{a}$
    • carry out addition and subtraction of vectors and multiplication of a vector by a scalar, and interpret these operations in geometrical terms e.g. ‘$OABC$ is a parallelogram’ is equivalent to $\overrightarrow{OB} = \overrightarrow{OA} + \overrightarrow{OC}$. The general form of the ratio theorem is not included, but understanding that the midpoint of $AB$ has position vector $\frac{1}{2}(\overrightarrow{OA} + \overrightarrow{OB})$ is expected.
    • calculate the magnitude of a vector, and use unit vectors, displacement vectors and position vectors In 2 or 3 dimensions.
    • understand the significance of all the symbols used when the equation of a straight line is expressed in the form $\mathbf{r} = \mathbf{a} + t\mathbf{b}$, and find the equation of a line, given sufficient information e.g. finding the equation of a line given the position vector of a point on the line and a direction vector, or the position vectors of two points on the line.
    • determine whether two lines are parallel, intersect or are skew, and find the point of intersection of two lines when it exists Calculation of the shortest distance between two skew lines is not required. Finding the equation of the common perpendicular to two skew lines is also not required.
    • use formulae to calculate the scalar product of two vectors, and use scalar products in problems involving lines and points. e.g. finding the angle between two lines, and finding the foot of the perpendicular from a point to a line; questions may involve 3D objects such as cuboids, tetrahedra (pyramids), etc. Knowledge of the vector product is not required.
    ไทย
    ผู้เข้าสอบควรสามารถ: หมายเหตุและตัวอย่าง
    • ใช้สัญลักษณ์มาตรฐานสำหรับ เวกเตอร์ คือ $\begin{pmatrix} x \\ y \end{pmatrix}$, $x\mathbf{i} + y\mathbf{j}$, $\begin{pmatrix} x \\ y \\ z \end{pmatrix}$, $x\mathbf{i} + y\mathbf{j} + z\mathbf{k}$, $\overrightarrow{AB}$, $\mathbf{a}$
    • ทำการบวก ลบเวกเตอร์ และคูณเวกเตอร์กับ สเกลาร์ พร้อมตีความการดำเนินการเหล่านี้ในทางเรขาคณิต เช่น ‘$OABC$ เป็นสี่เหลี่ยมขนาน’ เทียบเท่ากับ $\overrightarrow{OB} = \overrightarrow{OA} + \overrightarrow{OC}$ ไม่ครอบคลุมรูปแบบทั่วไปของ ทฤษฎีบทอัตราส่วน แต่ต้องเข้าใจว่าจุดกึ่งกลางของ $AB$ มีเวกเตอร์ตำแหน่งคือ $\frac{1}{2}(\overrightarrow{OA} + \overrightarrow{OB})$
    • คำนวณ ขนาด ของเวกเตอร์ และใช้ เวกเตอร์หนึ่งหน่วย, เวกเตอร์การกระจัด และ เวกเตอร์ตำแหน่ง ใน 2 มิติหรือ 3 มิติ
    • เข้าใจความหมายของสัญลักษณ์ทั้งหมดที่ใช้เมื่อเขียนสมการเส้นตรงในรูปแบบ $\mathbf{r} = \mathbf{a} + t\mathbf{b}$ และหาสมการเส้นตรงได้เมื่อมีข้อมูลเพียงพอ เช่น การหาสมการเส้นตรงจากเวกเตอร์ตำแหน่งของจุดบนเส้นและเวกเตอร์ทิศทาง หรือเวกเตอร์ตำแหน่งของจุดสองจุดบนเส้น
    • กำหนดว่าเส้นตรงสองเส้น ขนานกัน, ตัดกัน หรือเป็น เส้นคด (skew) และหาจุดตัดของเส้นตรงทั้งสองเมื่อมีอยู่ ไม่ต้องคำนวณระยะทางสั้นที่สุดระหว่างเส้นคด และไม่ต้องหาสมการของเส้นตั้งฉากร่วมของเส้นคด
    • ใช้สูตรในการคำนวณ ผลคูณสเกลาร์ ของเวกเตอร์สองตัว และใช้ผลคูณสเกลาร์ในปัญหาที่เกี่ยวข้องกับเส้นตรงและจุด เช่น การหามุมระหว่างเส้นตรงสองเส้น และการหาจุดตัดจากจุดหนึ่งลงบนเส้นตรง; คำถามอาจเกี่ยวข้องกับวัตถุ 3D เช่น กล่องสี่เหลี่ยมลูกบาศก์, Tetrahedra (รูปทรงกรวย), ฯลฯ ความรู้เรื่อง ผลคูณเวกเตอร์ ไม่จำเป็น

    Source: Cambridge International syllabus · ⁨แหล่งที่มา: หลักสูตร Cambridge International⁩

    A sailing boat with a full spinnaker
    Forces like wind and water are vectors — they have both size and direction.

    A vector 向量 has both size and direction. Write it as a column, or as $x\mathbf{i} + y\mathbf{j} + z\mathbf{k}$, or as $\overrightarrow{AB}$.

    • The magnitude 模长 (length) of $\mathbf{v} = x\mathbf{i} + y\mathbf{j} + z\mathbf{k}$ is $|\mathbf{v}| = \sqrt{x^2 + y^2 + z^2}$.
    • A unit vector 单位向量 has magnitude $1$; divide a vector by its magnitude to make one.
    • A position vector 位置向量 gives a point's place from the origin; a displacement vector 位移向量 $\overrightarrow{AB} = \mathbf{b} - \mathbf{a}$ goes from one point to another. Multiplying by a scalar 标量 (a plain number) stretches a vector.

    Lines and the scalar product

    A straight line through point $\mathbf{a}$ in direction $\mathbf{b}$ has vector equation $\mathbf{r} = \mathbf{a} + t\mathbf{b}$. Two lines may be parallel 平行, may intersect 相交 at a point, or may be skew lines 异面直线 (not parallel and never meeting).

    A line through a point, with the direction vector added once and twice to reach further points
    Start at the point $\mathbf{a}$, then add $t$ copies of the direction $\mathbf{b}$ to reach any point on the line.

    The scalar product 数量积 (dot product) of $\mathbf{a}$ and $\mathbf{b}$ is

    $$\mathbf{a}\cdot\mathbf{b} = a_1 b_1 + a_2 b_2 + a_3 b_3 = |\mathbf{a}|\,|\mathbf{b}|\cos\theta,$$
    where $\theta$ is the angle between them. So $\mathbf{a}\cdot\mathbf{b} = 0$ means the vectors are perpendicular.

    Two vectors from a point with the angle between them and the projection of one onto the other
    The scalar product picks out $|\mathbf{b}|\cos\theta$, how far $\mathbf{b}$ reaches along $\mathbf{a}$.

    Worked example. Find the angle between $\mathbf{a} = \mathbf{i} + 2\mathbf{j} + 2\mathbf{k}$ and $\mathbf{b} = 2\mathbf{i} + 2\mathbf{j} + \mathbf{k}$.

    $$\mathbf{a}\cdot\mathbf{b} = (1)(2) + (2)(2) + (2)(1) = 8, \qquad |\mathbf{a}| = |\mathbf{b}| = 3.$$
    So $\cos\theta = \dfrac{8}{3\times 3} = \dfrac{8}{9}$, giving $\theta = 27.3^\circ$.

    Explore · ⁨สำรวจ⁩

    Adding vectors and the dot product · ⁨การบวกเวกเตอร์และผลคูณสเกลาร์⁩

    Drag the two vectors. See the resultant (tip-to-tail) and the dot product, which is zero when they are perpendicular. · ⁨ลากเวกเตอร์สองตัว ดู เวกเตอร์ผลรวม (ปลายติดต้น) และ ผลคูณสเกลาร์ ซึ่งเป็นศูนย์เมื่อตั้งฉากกัน⁩

    Vocabulary · ⁨คำศัพท์⁩ Train · ⁨ฝึกฝน⁩
    English ไทย
    vector/ˈvektə/ เวกเตอร์
    magnitude/ˈmæɡnɪtjuːd/ ขนาด
    unit vector/ˈjuːnɪt ˈvektə/ เวกเตอร์หน่วย
    position vector/pəˈzɪʃn ˈvektə/ เวกเตอร์ตำแหน่ง
    displacement vector/dɪˈspleɪsmənt ˈvektə/ เวกเตอร์การกระจัด
    scalar/ˈskeɪlə/ สเกลาร์
    parallel/ˈpærəlel/ 并联电路中
    intersect/ˌɪntəˈsekt/ ตัดกัน
    skew lines/skjuː laɪnz/ เส้นตรงไม่ตัดกัน
    scalar product/ˈskeɪlə ˈprɒdʌkt/ ผลคูณสเกลาร์
    3.8

    Differential equations

    Syllabus · ⁨หลักสูตร⁩
    English
    Candidates should be able to: Notes and examples
    formulate a simple statement involving a rate of change as a differential equation The introduction and evaluation of a constant of proportionality, where necessary, is included.
    find by integration a general form of solution for a first order differential equation in which the variables are separable Including any of the integration techniques from topic 3.5 above.
    use an initial condition to find a particular solution
    interpret the solution of a differential equation in the context of a problem being modelled by the equation. Where a differential equation is used to model a 'real-life' situation, no specialised knowledge of the context will be required.
    ไทย
    ผู้เข้าสอบควรสามารถ: หมายเหตุและตัวอย่าง
    จัดรูปประโยคอย่างง่ายที่เกี่ยวข้องกับ อัตราการเปลี่ยนแปลง ให้เป็น สมการเชิงอนุพันธ์ รวมถึงการแนะนำและหาค่าคงที่สัมประสิทธิ์เมื่อจำเป็น
    หาคำตอบทั่วไปของ สมการเชิงอนุพันธ์อันดับหนึ่ง ที่มีตัวแปร แยกตัว ได้通过对การอินทิเกรต รวมถึงเทคนิคการอินทิเกรตใดๆ จากหัวข้อ 3.5 ข้างต้น
    ใช้ เงื่อนไขเริ่มต้น เพื่อหา คำตอบเฉพาะ
    ตีความคำตอบของ สมการเชิงอนุพันธ์ ในบริบทของปัญหาที่ถูกจำลองด้วยสมการนั้น เมื่อใช้สมการเชิงอนุพันธ์เพื่อจำลองสถานการณ์จริง จะไม่ต้องการความรู้พิเศษเกี่ยวกับบริบทนั้น

    Source: Cambridge International syllabus · ⁨แหล่งที่มา: หลักสูตร Cambridge International⁩

    A differential equation 微分方程 links a quantity to its rate of change. To solve a first-order equation whose variables are separable 可分离变量, put all the $y$ terms on one side and all the $x$ terms on the other, then integrate both sides. This gives the general solution 通解, which contains a constant. An initial condition 初始条件 (a known value) fixes the constant and gives the particular solution 特解.

    Worked example. Solve $\dfrac{dy}{dx} = xy$, given that $y = 1$ when $x = 0$.

    Separate the variables and integrate:

    $$\int \frac{1}{y}\,dy = \int x\,dx \;\Rightarrow\; \ln y = \tfrac12 x^2 + c \;\Rightarrow\; y = A e^{x^2/2}.$$
    Using $y = 1$ at $x = 0$ gives $A = 1$, so $y = e^{x^2/2}$.

    A family of curves for different constants, with one curve passing through (0, 1) highlighted
    The constant $A$ gives a whole family of curves; the condition $y=1$ at $x=0$ selects $y=e^{x^2/2}$.
    Explore · ⁨สำรวจ⁩

    A slope field · ⁨สนามความชัน⁩

    Each little line shows the gradient $\frac{dy}{dx}$ there. A solution curve follows the arrows — change the starting point to see a different one. · ⁨เส้นเล็กๆ แต่ละเส้นแสดงความชัน $\frac{dy}{dx}$ ที่จุดนั้น เส้นโซลูชัน ตามลูกศร — เปลี่ยนจุดเริ่มต้นเพื่อดูเส้นอื่น⁩

    Vocabulary · ⁨คำศัพท์⁩ Train · ⁨ฝึกฝน⁩
    English ไทย
    differential equation/ˌdɪfəˈrenʃl ɪˈkweɪʒn/ สมการเชิงอนุพันธ์
    separable/ˈsepərəbl/ แยกตัวแปรได้
    general solution/ˈdʒenərəl səˈluːʃn/ คำตอบทั่วไป
    initial condition/ɪˈnɪʃl kənˈdɪʃn/ เงื่อนไขเริ่มต้น
    particular solution/pəˈtɪkjʊlə səˈluːʃn/ คำตอบเฉพาะ
    3.9

    Complex numbers

    Syllabus · ⁨หลักสูตร⁩
    English
    Candidates should be able to: Notes and examples
    understand the idea of a complex number, recall the meaning of the terms real part, imaginary part, modulus, argument, conjugate, and use the fact that two complex numbers are equal if and only if both real and imaginary parts are equal Notations $\text{Re } z$, $\text{Im } z$, $|z|$, $\arg z$, $z^*$ should be known. The argument of a complex number will usually refer to an angle $\theta$ such that $-\pi < \theta \leqslant \pi$, but in some cases the interval $0 \leqslant \theta < 2\pi$ may be more convenient. Answers may use either interval unless the question specifies otherwise.
    carry out operations of addition, subtraction, multiplication and division of two complex numbers expressed in Cartesian form $x + \text{i}y$ For calculations involving multiplication or division, full details of the working should be shown.
    use the result that, for a polynomial equation with real coefficients, any non-real roots occur in conjugate pairs e.g. in solving a cubic or quartic equation where one complex root is given.
    represent complex numbers geometrically by means of an Argand diagram
    carry out operations of multiplication and division of two complex numbers expressed in polar form $r(\cos \theta + \text{i}\sin \theta) \equiv r\text{e}^{\text{i}\theta}$ Including the results $|z_1 z_2| = |z_1||z_2|$ and $\arg(z_1 z_2) = \arg(z_1) + \arg(z_2)$, and corresponding results for division.
    find the two square roots of a complex number e.g. the square roots of $5 + 12\text{i}$ in exact Cartesian form. Full details of the working should be shown.
    understand in simple terms the geometrical effects of conjugating a complex number and of adding, subtracting, multiplying and dividing two complex numbers
    illustrate simple equations and inequalities involving complex numbers by means of loci in an Argand diagram e.g. $|z - a| < k$, $|z - a| = |z - b|$, $\arg(z - a) = \alpha$.
    ไทย
    ผู้เข้าสอบควรสามารถ: หมายเหตุและตัวอย่าง
    เข้าใจแนวคิดของ จำนวนเชิงซ้อน, จำความหมายของคำศัพท์ ส่วนจริง, ส่วนจินตภาพ, โมดูลัส, อาร์กิวเมนต์, -queryate และใช้ข้อเท็จจริงที่ว่าจำนวนเชิงซ้อนสองตัวเท่ากันก็ต่อเมื่อส่วนจริงและส่วนจินตภาพเท่ากัน ต้องรู้จักสัญลักษณ์ $\text{Re } z$, $\text{Im } z$, $|z|$, $\arg z$, $z^*$ อาร์กิวเมนต์ของจำนวนเชิงซ้อนมักจะหมายถึงมุม $\theta$ ที่ satisfy $-\pi < \theta \leqslant \pi$ แต่ในบางกรณีช่วง $0 \leqslant \theta < 2\pi$ อาจสะดวกกว่า คำตอบสามารถใช้ช่วงใดก็ได้เว้นแต่โจทย์จะกำหนดไว้
    ทำการบวก ลบ คูณ และหารจำนวนเชิงซ้อนสองตัวที่แสดงอยู่ใน รูปคาร์ทีเซียน $x + \text{i}y$ สำหรับคำคำนวณที่เกี่ยวข้องกับการคูณหรือหาร ต้องแสดงรายละเอียดขั้นตอนการทำงานอย่างครบถ้วน
    ใช้ผลลัพธ์ที่ว่า สำหรับสมการพหุนามที่มีสัมประสิทธิ์เป็นจำนวนจริง รากที่ไม่ใช่จำนวนจริงจะเกิดเป็น คู่-queryate เช่น ในการแก้สมการดีกรีสามหรือดีกรีสี่เมื่อทราบรากเชิงซ้อนหนึ่งตัว
    แทนจำนวนเชิงซ้อนแบบเรขาคณิตโดยใช้อารมณ์ Argand diagram
    ทำการคูณและหารจำนวนเชิงซ้อนสองตัวที่แสดงอยู่ใน รูปขั้ว $r(\cos \theta + \text{i}\sin \theta) \equiv r\text{e}^{\text{i}\theta}$ รวมถึงผลลัพธ์ $|z_1 z_2| = |z_1||z_2|$ และ $\arg(z_1 z_2) = \arg(z_1) + \arg(z_2)$ และผลลัพธ์ที่เกี่ยวข้องสำหรับการหาร
    หาค่า รากที่สอง ของจำนวนเชิงซ้อน เช่น รากที่สองของ $5 + 12\text{i}$ ในรูปคาร์ทีเซียนที่แน่นอน ต้องแสดงรายละเอียดขั้นตอนการทำงานอย่างครบถ้วน
    เข้าใจในเชิงเรขาคณิตของผลคูณ-query ของจำนวนเชิงซ้อน และการบวก ลบ คูณ และหารจำนวนเชิงซ้อนสองจำนวน
    แสดงสมการและอสมการอย่างง่ายที่เกี่ยวข้องกับจำนวนเชิงซ้อนโดยใช้ โลคัส ใน แผนภาพอาร์แองด์ เช่น $|z - a| < k$, $|z - a| = |z - b|$, $\arg(z - a) = \alpha$

    Source: Cambridge International syllabus · ⁨แหล่งที่มา: หลักสูตร Cambridge International⁩

    Multiplying complex numbers: lengths multiply, angles add
    Multiplying by i is a rotation
    A head of Romanesco broccoli
    Self-similar patterns like Romanesco arise from iterating functions in the complex plane.

    A complex number 复数 has the form $z = x + iy$, where $i^2 = -1$. Here $x$ is the real part 实部 and $y$ is the imaginary part 虚部. This $x + iy$ is the Cartesian form 直角坐标形式. Two complex numbers are equal only when their real parts match and their imaginary parts match.

    • The conjugate 共轭 of $z = x + iy$ is $z^* = x - iy$. For a polynomial with real coefficients, any non-real roots come in conjugate pairs.
    • The modulus 模 is $|z| = \sqrt{x^2 + y^2}$ (its distance from the origin) and the argument 辐角 is the angle the point makes, measured from the positive real axis.
    • You can plot $z$ as a point on an Argand diagram 阿干图 (the complex plane).
    • The polar form 极坐标形式 is $z = r(\cos\theta + i\sin\theta) = re^{i\theta}$, where $r = |z|$ and $\theta$ is the argument. Multiplying multiplies the moduli and adds the arguments.
    • The loci of points satisfying a condition on $z$ are drawn on the Argand diagram — e.g. $|z - a| = r$ is a circle, $|z - a| = |z - b|$ a perpendicular bisector, and $\arg(z - a) = \theta$ a half-line. The square roots of a complex number come from solving $w^2 = z$.
    A complex number plotted on the real-imaginary plane with its modulus, argument and conjugate
    On the Argand diagram $|z|$ is the distance from $O$, $\arg z$ the angle, and $z^{*}$ the reflection in the real axis.

    To divide, multiply top and bottom by the conjugate of the bottom.

    Worked example. Write $\dfrac{3 + i}{1 - i}$ in the form $x + iy$.

    $$\frac{3 + i}{1 - i} = \frac{(3 + i)(1 + i)}{(1 - i)(1 + i)} = \frac{3 + 3i + i + i^2}{1 + 1} = \frac{2 + 4i}{2} = 1 + 2i.$$

    An equation or inequality in $z$ describes a locus 轨迹 (a path or region) on the Argand diagram. For example $|z - a| = r$ is a circle of radius $r$ centred at $a$.

    A circle on the Argand plane, centred at the point a with every point a distance r from a
    $|z-a|=r$ is the set of points a fixed distance $r$ from $a$ — a circle.
    Explore · ⁨สำรวจ⁩

    The Argand diagram

    Drag the point. A complex number $a + bi$ is a point on the plane; its modulus is the distance from the origin and its argument is the angle. · ⁨ลากจุด จำนวนเชิงซ้อน $a + bi$ เป็นจุดบนระนาบ; โมดูลัส คือระยะจากจุดกำเนิด และ อาร์กิวเมนต์ คือมุม⁩

    Vocabulary · ⁨คำศัพท์⁩ Train · ⁨ฝึกฝน⁩
    English ไทย
    complex number/ˈkɒmpleks ˈnʌmbə/ จำนวนเชิงซ้อน
    real part/rɪəl pɑːt/ ส่วนจริง
    imaginary part/ɪˈmædʒɪnəri pɑːt/ ส่วนจินตภาพ
    Cartesian form/kɑːˈtiːzɪən fɔːm/ รูปแบบคาร์ทีเซียน
    conjugate/ˈkɒndʒuːɡeɪt/ คอนจูเกต
    modulus/ˈmɒdjʊləs/ โมดูลัส
    argument/ˈɑːɡjuːmənt/ argument
    Argand diagram/ˈɑːɡænd ˈdaɪəɡræm/ แผนภาพอาร์แองด์
    polar form/ˈpəʊlə fɔːm/ รูปแบบขั้ว
    locus/ˈləʊkəs/ locus
    3.9

    Exam tips

    • Split a rational function into partial fractions before integrating or expanding.
    • Choose the right integration technique (substitution, by parts, or partial fractions) from the form of the integrand.
    • Use the scalar (dot) product for the angle between vectors and to test for perpendicularity; write a line as $\mathbf{r} = \mathbf{a} + t\mathbf{b}$.
    • Give complex numbers in the form asked for (Cartesian or modulus-argument) and show them on an Argand diagram.
  • 4

    Mechanics · ⁨กลศาสตร์⁩

    Watch lesson · ⁨ดูบทเรียน⁩
    English

    This handout covers Topic 4: Mechanics 力学. It studies how forces make objects move. Throughout this topic, take the acceleration of free fall as $g = 10\ \text{m s}^{-2}$.

    ไทย

    เอกสารฉบับนี้ครอบคลุมหัวข้อที่ 4: กลศาสตร์ ศึกษาว่าแรงทำให้วัตถุเคลื่อนที่อย่างไร ตลอดหัวข้อนี้ ให้ใช้ความเร่งโน้มถ่วงอิสระเท่ากับ $g = 10\ \text{m s}^{-2}$

    4.1

    Forces and equilibrium · ⁨แรงและสมดุล⁩

    Syllabus · ⁨หลักสูตร⁩
    English
    Candidates should be able to: Notes and examples
    identify the forces acting in a given situation e.g. by drawing a force diagram.
    understand the vector nature of force, and find and use components and resultants Calculations are always required, not approximate solutions by scale drawing.
    use the principle that, when a particle is in equilibrium, the vector sum of the forces acting is zero, or equivalently, that the sum of the components in any direction is zero Solutions by resolving are usually expected, but equivalent methods (e.g. triangle of forces, Lami's Theorem, where suitable) are also acceptable; these other methods are not required knowledge, and will not be referred to in questions.
    understand that a contact force between two surfaces can be represented by two components, the normal component and the frictional component
    use the model of a 'smooth' contact, and understand the limitations of this model
    understand the concepts of limiting friction and limiting equilibrium, recall the definition of coefficient of friction, and use the relationship $F = \mu R$ or $F \leqslant \mu R$, as appropriate Terminology such as 'about to slip' may be used to mean 'in limiting equilibrium' in questions.
    use Newton's third law. e.g. the force exerted by a particle on the ground is equal and opposite to the force exerted by the ground on the particle.
    ไทย
    ผู้เข้าสอบควรสามารถ: หมายเหตุและตัวอย่าง
    ระบุแรงที่กระทำในสถานการณ์ที่กำหนด เช่น โดยการวาดแผนภาพแรง
    เข้าใจลักษณะของเวกเตอร์ของแรง และหาและใช้องค์ประกอบและผลรวมแรง ต้องทำการคำนวณเท่านั้น ไม่สามารถหาคำตอบโดยประมาณจากแผนภาพมาตราส่วนได้
    ใช้หลักการที่ว่า เมื่ออนุภาคอยู่ในสภาวะสมดุล ผลรวมของเวกเตอร์ของแรงที่กระทำจะมีค่าเป็นศูนย์ หรือเทียบเท่ากันคือ ผลรวมขององค์ประกอบในทิศทางใดๆ จะมีค่าเป็นศูนย์ โดยปกติจะคาดหวังการแก้โจทย์ด้วยการแยกองค์ประกอบ แต่วิธีการอื่นที่สมมูลกัน (เช่นสามเหลี่ยมของแรง, กฎของลามี ในกรณีที่เหมาะสม) ก็ยอมรับได้; วิธีการเหล่านี้ไม่ใช่ความรู้ที่ต้องจำ และจะไม่ถูกกล่าวถึงในข้อสอบ
    เข้าใจว่า แรงสัมผัสระหว่างพื้นผิวสองพื้นผิวสามารถแสดงด้วยองค์ประกอบสองอย่าง ได้แก่ องค์ประกอบตั้งฉากและองค์ประกอบแรงเสียดทาน
    ใช้โมเดล 'พื้นผิวเรียบ' และเข้าใจข้อจำกัดของโมเดลนี้
    เข้าใจแนวคิดของ แรงเสียดทานสูงสุด และ สภาวะสมดุลสูงสุด จำนิยามของ สัมประสิทธิ์แรงเสียดทาน และใช้ความสัมพันธ์ $F = \mu R$ หรือ $F \leqslant \mu R$ ตามความเหมาะสม คำศัพท์ เช่น 'กำลังจะลื่น' อาจถูกใช้แทนคำว่า 'อยู่ในสภาวะสมดุลสูงสุด' ในข้อสอบ
    ใช้กฎข้อที่สามของนิวตัน เช่น แรงที่อนุภาคกระทำต่อพื้นดินมีขนาดเท่ากันและทิศตรงข้ามกับแรงที่พื้นดินกระทำต่ออนุภาค

    Source: Cambridge International syllabus · ⁨แหล่งที่มา: หลักสูตร Cambridge International⁩

    English

    A force 力 is a push or a pull. It is a vector, so it has size and direction. Because it is a vector, you can split a force into components 分量 (usually horizontal and vertical), and you can add several forces into one resultant 合力.

    A particle is in equilibrium 平衡 when the forces are balanced: the vector sum of the forces is zero. In practice this means the components in any direction add to zero.

    Friction

    When two surfaces touch, the contact force 接触力 between them has two parts: the normal reaction 法向反作用力 $R$, at right angles to the surface, and the friction 摩擦力 $F$, along the surface, which opposes sliding. A "smooth" surface is a model with no friction.

    Friction can only grow up to a maximum. At that maximum the body is in limiting equilibrium 极限平衡, about to slip, and the friction is limiting friction 最大静摩擦力. The maximum is set by the coefficient of friction 摩擦系数 $\mu$:

    $$F \leqslant \mu R, \qquad \text{with } F = \mu R \text{ at the point of slipping}.$$

    By Newton's third law 牛顿第三定律, the two surfaces push on each other with equal and opposite forces.

    Worked example. A block of weight $20\text{ N}$ rests on a rough horizontal table with coefficient of friction $\mu = 0.4$. Find the largest horizontal force that can be applied before the block slides.

    The table's normal reaction balances the weight, so $R = 20\text{ N}$. The block is on the point of slipping when friction reaches its maximum $F = \mu R = 0.4 \times 20 = 8\text{ N}$. In equilibrium the applied force equals the friction, so the largest force it can resist is $8\text{ N}$.

    ไทย

    แรง คือการดันหรือดึง มันคือเวกเตอร์ ดังนั้นจึงมีขนาดและทิศทาง เนื่องจากเป็นเวกเตอร์ คุณสามารถแยกแรงออกเป็น องค์ประกอบ (มักจะเป็นแนวนอนและแนวตั้ง) และรวมหลายแรงเข้าด้วยกันเป็น แรงลัพธ์ เดียว

    ลูกศรแรงที่แยกออกเป็นองค์ประกอบแนวนอนและแนวตั้งซึ่งสร้างเป็นสามเหลี่ยมมุมฉาก
    แรงที่มุม $\theta$ มีส่วนประกอบแนวนอน $F\cos\theta$ และส่วนประกอบแนวตั้ง $F\sin\theta$

    อนุภาคอยู่ใน สมดุล เมื่อแรงสมดุลกัน: ผลรวมเวกเตอร์ของแรงเป็นศูนย์ ในทางปฏิบัติหมายความว่าองค์ประกอบในทุกทิศทางรวมกันได้ศูนย์

    นักปีนเขาที่แขวนอยู่บนเชือกหน้าผาทะเลอันชัน ถูกยึดให้อยู่ห่างจากผนังหิน
    โจทย์กลศาสตร์ทุกข้อมีลักษณะคล้ายภาพนี้ แรงสามแรงกระทำต่อผู้ปีน — น้ำหนักชี้ตรงลง, แรงตึงตามเชือก, และแรงดันจากหิน — เนื่องจากแรงเหล่านี้สมดุล ผู้ปีนจึงลอยนิ่งอยู่ในสภาวะสมดุล การแยกแต่ละแรงออกเป็นส่วนแนวนอนและแนวตั้งจะแปลงภาพให้เป็นสมการ

    แรงเสียดทาน

    เมื่อพื้นผิวสองสัมผัสกัน แรงสัมผัส ระหว่าง他们有สองส่วน: ปฏิกิริยาปกติ $R$, ตั้งฉากกับพื้นผิว, และ แรงเสียดทาน $F$, ตามแนวพื้นผิว ซึ่งต้านการลื่นไถล พื้นผิว "เรียบ" เป็นแบบจำลองที่ไม่มีแรงเสียดทาน

    แรงเสียดทานสามารถเพิ่มขึ้นได้สูงสุดถึงค่าหนึ่ง เมื่อถึงค่าสูงสุดนั้นวัตถุจะอยู่ใน สภาวะสมดุลจำกัด, ล้วนกำลังจะลื่นไถล และแรงเสียดทานนั้นเรียกว่า แรงเสียดทานจำกัด ค่าสูงสุดกำหนดโดย สัมประสิทธิ์แรงเสียดทาน $\mu$:

    $$F \leqslant \mu R, \qquad \text{with } F = \mu R \text{ at the point of slipping}.$$

    ลูกบาศก์บนพื้นผิวหยาบพร้อมปฏิกิริยาปกติชี้ขึ้น, น้ำหนักชี้ลง, แรงดึงที่กระทำ และแรงเสียดทาน
    บนพื้นผิวหยาบ แรงสัมผัสแยกออกเป็นปฏิกิริยาปกติ $R$ และแรงเสียดทาน $F$ (สูงสุดเท่าใด $\mu R$).

    ตาม กฎข้อที่สามของนิวตัน พื้นผิวทั้งสองผลักกันด้วยแรงที่มีขนาดเท่ากันแต่ทิศทางตรงกันข้าม

    ตัวอย่างวิธีทำ. ลูกบาศก์น้ำหนัก $20\text{ N}$ วางอยู่บนโต๊ะราบหยาบที่มีสัมประสิทธิ์แรงเสียดทาน $\mu = 0.4$. หาแรงแนวนอนสูงสุดที่สามารถกระทำได้ก่อนที่ลูกบาศก์จะลื่นไถล

    ปฏิกิริยาปกติของโต๊ะบาลานซ์กับน้ำหนัก ดังนั้น $R = 20\text{ N}$. ลูกบาศก์กำลังจะลื่นไถลเมื่อแรงเสียดทานถึงค่าสูงสุด $F = \mu R = 0.4 \times 20 = 8\text{ N}$. ในสภาวะสมดุล แรงที่กระทำเท่ากับแรงเสียดทาน ดังนั้นแรงสูงสุดที่它能抗衡的是 $8\text{ N}$.

    Explore · ⁨สำรวจ⁩

    Adding forces

    resultant = a + b

    Forces add tip-to-tail. They are in equilibrium when the resultant is zero. · ⁨แรงรวมกันแบบ ปลายติดปลาย แรงจะอยู่ในสภาวะ สมดุล เมื่อผลรวมเป็นศูนย์⁩

    Vocabulary · ⁨คำศัพท์⁩ Train · ⁨ฝึกฝน⁩
    English ไทย
    Mechanics/mɪˈkænɪks/ กลศาสตร์
    force/fɔːs/ แรง
    components/kəmˈpəʊnənts/ components
    resultant/rɪˈzʌltənt/ 合力
    equilibrium/ˌiːkwɪˈlɪbrɪəm/ จุดดุลยภาพ
    contact force/ˈkɒntækt fɔːs/ แรงสัมผัส
    normal reaction/ˈnɔːml rɪˈækʃn/ แรงปฏิกิริยาปกติ
    friction/ˈfrɪkʃn/ แรงเสียดทาน
    limiting friction/ˈlɪmɪtɪŋ ˈfrɪkʃn/ แรงเสียดทานจำกัด
    coefficient of friction/ˌkəʊɪˈfɪʃənt ɒv ˈfrɪkʃn/ สัมประสิทธิ์ความเสียดทาน
    Newton's third law/ˈnjuːtnz θɜːd lɔː/ กฎข้อที่สามของนิวตัน
    4.2

    Kinematics of motion in a straight line · ⁨จลนวิทยาของการเคลื่อนที่ในเส้นตรง⁩

    Syllabus · ⁨หลักสูตร⁩
    English
    Candidates should be able to: Notes and examples
    understand the concepts of distance and speed as scalar quantities, and of displacement, velocity and acceleration as vector quantities Restricted to motion in one dimension only. The term 'deceleration' may sometimes be used in the context of decreasing speed.
    sketch and interpret displacement–time graphs and velocity–time graphs, and in particular appreciate that – the area under a velocity–time graph represents displacement, – the gradient of a displacement–time graph represents velocity, – the gradient of a velocity–time graph represents acceleration
    use differentiation and integration with respect to time to solve simple problems concerning displacement, velocity and acceleration Calculus required is restricted to techniques from the content for Paper 1: Pure Mathematics 1.
    use appropriate formulae for motion with constant acceleration in a straight line. Questions may involve setting up more than one equation, using information about the motion of different particles.
    ไทย
    ผู้เข้าสอบควรสามารถ: หมายเหตุและตัวอย่าง
    เข้าใจแนวคิดของ ระยะทาง และ อัตราเร็ว เป็น ปริมาณสเกลาร์ และของ การกระจัด, ความเร็ว และ ความเร่ง เป็น ปริมาณเวกเตอร์ จำกัดอยู่เพียงการเคลื่อนที่ในหนึ่งมิติเท่านั้น คำว่า 'ความชะลอตัว' อาจถูกใช้ในบริบทของการลดความเร็ว
    วาดและตีความ กราฟการกระจัด–เวลา และ กราฟความเร็ว–เวลา โดยเฉพาะอย่างยิ่งต้องตระหนักว่า – พื้นที่ใต้กราฟความเร็ว–เวลา แทนการกระจัด, – ความชันของกราฟการกระจัด–เวลา แทนความเร็ว, – ความชันของกราฟความเร็ว–เวลา แทนความเร่ง
    ใช้ ดิฟเฟอเรนเชียล และ อินทิเกรต เทียบกับเวลาเพื่อแก้โจทย์ง่าย ๆ เกี่ยวกับการกระจัด ความเร็ว และความเร่ง การคำนวณเชิงอนุพันธ์ที่ใช้จะจำกัดอยู่ที่เทคนิคจากเนื้อหาของ Paper 1: Pure Mathematics 1 เท่านั้น
    ใช้สูตรที่เหมาะสมสำหรับการเคลื่อนที่ที่มี ความเร่งคงที่ ในแนวตรง ข้อสอบอาจต้องการให้ตั้งสมการมากกว่าหนึ่งสมการ โดยใช้ข้อมูลเกี่ยวกับการเคลื่อนที่ของอนุภาคต่าง ๆ

    Source: Cambridge International syllabus · ⁨แหล่งที่มา: หลักสูตร Cambridge International⁩

    English

    Distance 距离 and speed 速率 are scalars (size only). Displacement 位移, velocity 速度 and acceleration 加速度 are vectors (size and direction).

    On a velocity-time graph 速度时间图, the area under the graph is the displacement and the gradient is the acceleration (a negative acceleration is a deceleration 减速度). On a displacement-time graph, the gradient is the velocity. More generally, differentiate with respect to time to go from displacement to velocity to acceleration, and integrate to go back.

    For motion with constant acceleration 匀加速, use these formulae (the "suvat" equations):

    $$v = u + at, \qquad s = ut + \tfrac12 at^2, \qquad v^2 = u^2 + 2as, \qquad s = \tfrac12(u + v)t.$$

    Worked example. A car starts from rest and accelerates at $2.5\ \text{m s}^{-2}$ for $4\ \text{s}$. Find its speed and the distance travelled.

    $$v = 0 + 2.5\times 4 = 10\ \text{m s}^{-1}, \qquad s = 0 + \tfrac12(2.5)(4^2) = 20\ \text{m}.$$

    ไทย

    ระยะทาง และ อัตราเร็ว เป็นสเกลาร์ (มีเพียงขนาด) การกระจัด, ความเร็ว และ ความเร่ง เป็นเวกเตอร์ (มีทั้งขนาดและทิศทาง)

    บน กราฟความเร็ว-เวลา พื้นที่ใต้กราฟคือการกระจัด และความชันคือความเร่ง (ความเร่งลบคือ ความชะลอตัว) บนกราฟการกระจัด-เวลา ความชันคือความเร็ว โดยทั่วไปmaxLengthกับเวลาเพื่อเปลี่ยนจากการกระจัดเป็นความเร็วเป็นความเร่ง, และอินทิเกรตเพื่อกลับไป

    กราฟความเร็ว-เวลาที่เพิ่มขึ้น, คงที่, แล้วลดลง พร้อมพื้นที่ใต้กราฟถูกทึบสี
    พื้นที่ทึบสีให้ระยะทางที่เดินทาง; ความชันของเส้นให้ความเร่ง

    สำหรับการเคลื่อนที่ด้วยความเร่งคงที่ ใช้สูตรเหล่านี้ (สมการ "suvat"): *

    $$v = u + at, \qquad s = ut + \tfrac12 at^2, \qquad v^2 = u^2 + 2as, \qquad s = \tfrac12(u + v)t.$$

    ตัวอย่างวิธีทำ. รถคันหนึ่งเริ่มเคลื่อนที่จากจุดหยุดนิ่ง และมีความเร่ง $2.5\ \text{m s}^{-2}$ เป็นเวลา $4\ \text{s}$. หาความเร็วและระยะทางที่เดินทางได้

    $$v = 0 + 2.5\times 4 = 10\ \text{m s}^{-1}, \qquad s = 0 + \tfrac12(2.5)(4^2) = 20\ \text{m}.$$

    Explore · ⁨สำรวจ⁩

    Velocity–time graph · ⁨กราฟความเร็ว-เวลา⁩

    Change the start velocity and acceleration. The gradient is the acceleration; the area under the line is the displacement. · ⁨เปลี่ยนความเร็วเริ่มต้นและความเร่ง ความชัน คือความเร่ง; พื้นที่ใต้เส้นคือระยะกระจัด⁩

    Vocabulary · ⁨คำศัพท์⁩ Train · ⁨ฝึกฝน⁩
    English ไทย
    velocity/vəˈlɒsɪti/ ความเร็ว
    acceleration/əkˌseləˈreɪʃn/ ความเร่ง
    velocity-time graph/vəˈlɒsɪti taɪm ɡræf/ กราฟความเร็ว-เวลา
    constant acceleration/ˈkɒnstənt əkˌseləˈreɪʃn/ ความเร่งคงที่
    4.3

    Momentum · ⁨โมเมนตัม⁩

    Syllabus · ⁨หลักสูตร⁩
    English
    Candidates should be able to: Notes and examples
    use the definition of linear momentum and show understanding of its vector nature For motion in one dimension only.
    use conservation of linear momentum to solve problems that may be modelled as the direct impact of two bodies. Including direct impact of two bodies where the bodies coalesce on impact. Knowledge of impulse and the coefficient of restitution is not required.
    ไทย
    ผู้เข้าสอบควรสามารถ: หมายเหตุและตัวอย่าง
    ใช้นิยามของ โมเมนตัมเชิงเส้น และแสดงความเข้าใจในลักษณะของเวกเตอร์ของมัน สำหรับการเคลื่อนที่ในหนึ่งมิติเท่านั้น
    ใช้ การอนุรักษ์โมเมนตัมเชิงเส้น เพื่อแก้โจทย์ที่อาจจำลองเป็นการชนกันโดยตรงของวัตถุสองชิ้น รวมถึงการชนกันโดยตรงของวัตถุสองชิ้นที่ติดกันหลังการชน ไม่จำเป็นต้องรู้เรื่องแรงกระแทกและสัมประสิทธิ์การคืนตัว

    Source: Cambridge International syllabus · ⁨แหล่งที่มา: หลักสูตร Cambridge International⁩

    English

    The linear momentum 动量 of a body is $\text{mass} \times \text{velocity}$. It is a vector. In a direct collision of two bodies, the total momentum is unchanged. This is the conservation of linear momentum 动量守恒:

    $$m_1 u_1 + m_2 u_2 = m_1 v_1 + m_2 v_2.$$

    Worked example. A body of mass $2\ \text{kg}$ moving at $3\ \text{m s}^{-1}$ hits a stationary body of mass $1\ \text{kg}$, and they stick together. Find their common speed afterwards.

    $$2(3) + 1(0) = (2 + 1)v \;\Rightarrow\; v = \frac{6}{3} = 2\ \text{m s}^{-1}.$$

    ไทย
    เครื่องเล่นนิวตันคราดัลล์ด้วยลูกเหล็ก
    เครื่องแสดงการ conserveโมเมนตัมของนิวต้อนสาธิตหลักการ conserveโมเมนตัมในการชนกัน.

    โมเมนตัมเชิงเส้น ของวัตถุคือ $\text{mass} \times \text{velocity}$. มันเป็นเวกเตอร์ ในการชนกันโดยตรงของวัตถุสอง物体,โมเมนตัมรวมไม่เปลี่ยนแปลง นี่คือ กฎการอนุรักษ์โมเมนตัมเชิงเส้น: *

    $$m_1 u_1 + m_2 u_2 = m_1 v_1 + m_2 v_2.$$

    วัตถุสอง物体ก่อนการชนและติดกันเคลื่อนที่หลังจากการชน
    โมเมนตัมรวมมีค่าเท่ากันก่อนและหลังการชน

    ตัวอย่างวิธีทำ. วัตถุมวล $2\ \text{kg}$ เคลื่อนที่ด้วยความเร็ว $3\ \text{m s}^{-1}$ ชนกับวัตถุอื่นที่หยุดนิ่งซึ่งมีมวล $1\ \text{kg}$ และทั้งสองติดกัน together. หาค่าความเร็วร่วมกันของทั้งสองหลังจากการชน

    $$2(3) + 1(0) = (2 + 1)v \;\Rightarrow\; v = \frac{6}{3} = 2\ \text{m s}^{-1}.$$

    Explore · ⁨สำรวจ⁩

    A collision · ⁨การชน⁩

    Set each mass and speed and collide them. Total momentum stays the same before and after. · ⁨ตั้งมวลและความเร็วของแต่ละวัตถุแล้วชนกัน โมเมนตัมรวมคงที่ ก่อนและหลังการชน⁩

    Vocabulary · ⁨คำศัพท์⁩ Train · ⁨ฝึกฝน⁩
    English ไทย
    momentum/məʊˈmentəm/ โมเมนตัม
    conservation of momentum/ˌkɒnsəˈveɪʃn ɒv məʊˈmentəm/ การอนุรักษ์โมเมนตัม
    Newton's laws of motion/ˈnjuːtnz lɔːz ɒv ˈməʊʃn/ กฎการเคลื่อนที่ของนิวตัน
    mass/mæs/ มวล
    weight/weɪt/ น้ำหนัก
    tension/ˈtenʃn/ แรงตึง
    4.4

    Newton's laws of motion · ⁨กฎการเคลื่อนที่ของนิวตัน⁩

    Syllabus · ⁨หลักสูตร⁩
    English
    Candidates should be able to: Notes and examples
    • apply Newton’s laws of motion to the linear motion of a particle of constant mass moving under the action of constant forces, which may include friction, tension in an inextensible string and thrust in a connecting rod If any other forces resisting motion are to be considered (e.g. air resistance) this will be indicated in the question.
    • use the relationship between mass and weight $W = mg$. In this component, questions are mainly numerical, and use of the approximate numerical value $10\text{ (ms}^{-2}\text{)}$ for $g$ is expected.
    • solve simple problems which may be modelled as the motion of a particle moving vertically or on an inclined plane with constant acceleration Including, for example, motion of a particle on a rough plane where the acceleration while moving up the plane is different from the acceleration while moving down the plane.
    • solve simple problems which may be modelled as the motion of connected particles. e.g. particles connected by a light inextensible string passing over a smooth pulley, or a car towing a trailer by means of either a light rope or a light rigid tow-bar.
    ไทย
    ผู้เข้าสอบควรสามารถ: หมายเหตุและตัวอย่าง
    • ใช้ กฎการเคลื่อนที่ของนิวตัน กับการเคลื่อนที่เชิงเส้นของอนุภาคที่มีมวลคงที่ ซึ่งถูกกระทำด้วยแรงคงที่ ซึ่งอาจรวมถึง แรงเสียดทาน, แรงตึง ในสายที่ไม่ยืดได้ และ แรงผลัก ในแกนเชื่อม หากมีแรงต้านทานการเคลื่อนที่อื่นใดที่ต้องการพิจารณา (เช่น แรงต้านอากาศ) จะระบุไว้ในข้อสอบ
    • ใช้ความสัมพันธ์ระหว่าง มวล และ น้ำหนัก $W = mg$. ในส่วนนี้ ข้อสอบส่วนใหญ่จะเป็นตัวเลข และคาดว่าจะใช้ค่าประมาณ $10\text{ (ms}^{-2}\text{)}$ สำหรับ $g$
    • แก้โจทย์ง่าย ๆ ที่อาจจำลองเป็นการเคลื่อนที่ของอนุภาคที่เคลื่อนที่ในแนวตั้งหรือบนระนาบเอียงด้วยความ เร่งคงที่ รวมถึงตัวอย่าง เช่น การเคลื่อนที่ของอนุภาคบนระนาบหยาบซึ่งความเร่งขณะเคลื่อนที่ขึ้นระนาบจะแตกต่างจากความเร่งขณะเคลื่อนที่ลงระนาบ
    • แก้โจทย์ง่าย ๆ ที่อาจจำลองเป็นการเคลื่อนที่ของ อนุภาคที่เชื่อมโยงกัน เช่น อนุภาคที่เชื่อมต่อกันด้วยสายเบาที่ไม่ยืดได้ผ่านลูกกลิ้งเรียบ หรือรถลากเทรลเลอร์ด้วยเชือกเบาหรือคันลากแข็งเบา

    Source: Cambridge International syllabus · ⁨แหล่งที่มา: หลักสูตร Cambridge International⁩

    English

    Newton's laws of motion 牛顿运动定律 connect force and acceleration. The key one is: resultant force $=$ mass 质量 $\times$ acceleration,

    $$F = ma.$$
    The weight 重力 of a body is the force of gravity on it: $W = mg$. Forces in a problem may include weight, friction, tension 张力 in a string, the thrust 推力 (push) in a rod, and air resistance 空气阻力.

    For motion on an inclined plane 斜面, split each force into a part along the slope and a part at right angles to it, then apply $F = ma$ along the slope. For connected particles 连接质点 (joined by a string), apply $F = ma$ to each body, or to the whole system.

    Worked example. A block of mass $12\ \text{kg}$ is pulled up a rough plane by a rope parallel to the slope. The plane is at $20^\circ$ to the horizontal, the coefficient of friction is $0.4$, and the acceleration is $2\ \text{m s}^{-2}$. Find the tension in the rope.

    The normal reaction is $R = mg\cos 20^\circ = 120\cos 20^\circ = 112.8\ \text{N}$, so the friction is $F = \mu R = 0.4 \times 112.8 = 45.1\ \text{N}$. Along the slope, $T - mg\sin 20^\circ - F = ma$:

    $$T = ma + mg\sin 20^\circ + F = 12(2) + 120\sin 20^\circ + 45.1 = 24 + 41.0 + 45.1 = 110\ \text{N (3 s.f.)}.$$

    ไทย

    กฎการเคลื่อนที่ของนิวตัน เชื่อมโยงแรงกับความเร่ง กฎที่สำคัญที่สุดคือ: แรงลัพธ์ $=$ มวล $\times$ ความเร่ง,

    $$F = ma.$$
    น้ำหนัก ของวัตถุคือแรงโน้มถ่วง作用于其上: $W = mg$. แรงในโจทย์อาจรวมถึงน้ำหนัก, แรงเสียดทาน, แรงตึง ในเชือก, แรงดัน (push) ในแกน, และ แรงต้านอากาศ

    สำหรับการเคลื่อนที่บน ระนาบเอียง, แยกแต่ละแรงออกเป็นส่วนตามแนวลาดและส่วนตั้งฉากกับมัน, จากนั้นใช้ $F = ma$ ตามแนวลาด สำหรับ อนุภาคที่เชื่อมโยงกัน (ต่อกันด้วยเชือก), ใช้ $F = ma$ กับแต่ละวัตถุ, หรือกับระบบทั้งหมด

    ลูกบาศก์บนระนาบเอียงพร้อมน้ำหนัก, ปฏิกิริยาปกติ, แรงตึงตามแนวลาด และแรงเสียดทานตามแนวลาด
    บนระนาบเอียง, แยกแรงตามแนวลาดและตั้งฉากกับมัน

    ตัวอย่างวิธีทำ. ลูกบาศก์มวล $12\ \text{kg}$ ถูกดึงขึ้นไปบนระนาบหยาบด้วยเชือกขนานกับแนวลาด ระนาบทำมุม $20^\circ$ กับแนวนอน, สัมประสิทธิ์แรงเสียดทานคือ $0.4$, และความเร่งคือ $2\ \text{m s}^{-2}$. หาแรงตึงในเชือก

    ปฏิกิริยาปกติคือ $R = mg\cos 20^\circ = 120\cos 20^\circ = 112.8\ \text{N}$, ดังนั้นแรงเสียดทานคือ $F = \mu R = 0.4 \times 112.8 = 45.1\ \text{N}$. ตามแนวลาด, $T - mg\sin 20^\circ - F = ma$:

    $$T = ma + mg\sin 20^\circ + F = 12(2) + 120\sin 20^\circ + 45.1 = 24 + 41.0 + 45.1 = 110\ \text{N (3 s.f.)}.$$

    Explore · ⁨สำรวจ⁩

    Resultant force · ⁨แรงลัพธ์⁩

    F = ma

    The resultant force sets the acceleration. Balanced forces ⇒ no acceleration. · ⁨แรงลัพธ์กำหนดความเร่ง. แรงสมดุล ⇒ ไม่มีความเร่ง⁩

    Vocabulary · ⁨คำศัพท์⁩ Train · ⁨ฝึกฝน⁩
    English ไทย
    inclined plane/ɪnˈklaɪnd pleɪn/ ระนาบเอียง
    connected particles/kəˈnektɪd ˈpɑːtɪklz/ อนุภาคเชื่อมต่อกัน
    work done/wɜːk dʌn/ งานที่ทำ
    kinetic energy/kɪˈnetɪk ˈenədʒi/ พลังงานจลน์
    gravitational potential energy/ˌɡrævɪˈteɪʃənl pəˈtenʃl ˈenədʒi/ พลังงานศักย์โน้มถ่วง
    4.5

    Energy, work and power · ⁨พลังงาน, งาน และกำลัง⁩

    Syllabus · ⁨หลักสูตร⁩
    English
    Candidates should be able to: Notes and examples
    • understand the concept of the work done by a force, and calculate the work done by a constant force when its point of application undergoes a displacement not necessarily parallel to the force $W = Fd \cos \theta$; Use of the scalar product is not required.
    • understand the concepts of gravitational potential energy and kinetic energy, and use appropriate formulae
    • understand and use the relationship between the change in energy of a system and the work done by the external forces, and use in appropriate cases the principle of conservation of energy Including cases where the motion may not be linear (e.g. a child on a smooth curved ‘slide’), where only overall energy changes need to be considered.
    • use the definition of power as the rate at which a force does work, and use the relationship between power, force and velocity for a force acting in the direction of motion Including calculation of (average) power as
    $$\frac{\text{Work done}}{\text{Time taken}}$$
    $P = Fv$.
    • solve problems involving, for example, the instantaneous acceleration of a car moving on a hill against a resistance.
    ไทย
    ผู้เข้าสอบควรสามารถ: หมายเหตุและตัวอย่าง
    • เข้าใจแนวคิดของ งานที่ทำ โดยแรง และคำนวณงานที่ทำโดยแรงคงที่เมื่อจุดที่แรงกระทำเกิดการกระจัดซึ่งไม่จำเป็นต้องขนานกับแรง $W = Fd \cos \theta$; ไม่จำเป็นต้องใช้ ผลคูณสเกลาร์
    • เข้าใจแนวคิดของ พลังงานศักย์โน้มถ่วง และ พลังงานจลน์ และใช้สูตรที่เหมาะสม
    • เข้าใจและใช้ความสัมพันธ์ระหว่างการเปลี่ยนแปลงพลังงานของระบบกับงานที่ทำโดยแรงภายนอก และใช้ หลักการอนุรักษ์พลังงาน ในกรณีที่เหมาะสม รวมถึงกรณีที่การเคลื่อนที่อาจไม่เป็นเชิงเส้น (เช่น เด็กบนสไลด์โค้งเรียบ) โดยพิจารณาเฉพาะการเปลี่ยนแปลงพลังงานโดยรวม
    • ใช้นิยามของ กำลัง ในแง่ของอัตราการ就做งานของแรง และใช้ความสัมพันธ์ระหว่าง กำลัง แรง และ ความเร็ว สำหรับแรงที่กระทำในทิศทางของการเคลื่อนที่ รวมถึงการคำนวณ (เฉลี่ย) กำลังในรูป
    $$\frac{\text{Work done}}{\text{Time taken}}$$
    $P = Fv$
    • แก้โจทย์ที่เกี่ยวข้องกับ เช่น ความเร่งทันที ของรถยนต์ที่วิ่งบนเขาและเผชิญกับแรงต้านทาน

    Source: Cambridge International syllabus · ⁨แหล่งที่มา: หลักสูตร Cambridge International⁩

    English

    The work done 功 by a constant force is the scalar product of force and displacement — the force times the distance moved in the direction of the force: $W = Fd\cos\theta$, where $\theta$ is the angle between the force and the motion. Work is measured in joules (J).

    Energy comes in forms you can calculate:

    • Kinetic energy 动能 (energy of movement): $\text{KE} = \tfrac12 mv^2$.
    • Gravitational potential energy 重力势能 (energy of height): $\text{PE} = mgh$.

    The work done by the outside forces equals the change in the total energy. When no friction acts, the total energy stays the same — the conservation of energy 能量守恒.

    Power 功率 is the rate of doing work. For a force pulling in the direction of motion, $P = Fv$ (power $=$ force $\times$ velocity). Power is measured in watts (W).

    Worked example. A car engine works at $12\ \text{kW}$ while the car moves at $20\ \text{m s}^{-1}$ on a level road. Find the driving force.

    $$P = Fv \;\Rightarrow\; F = \frac{P}{v} = \frac{12000}{20} = 600\ \text{N}.$$

    ไทย
    รถเหวี่ยงวนรอบวงในแนวตั้ง
    รถเหวี่ยงแลกเปลี่ยนพลังงานศักย์เป็นพลังงานจลน์ขณะเคลื่อนที่ขึ้นและลง

    งานที่ทำ oleh一个constant force คือ ผลคูณสเกลาร์ of force and displacement — the force times the distance moved in the direction of the force: $W = Fd\cos\theta$, where $\theta$ is the angle between the force and the motion. Work is measured in joules (J).

    Energy comes in forms you can calculate:

    • พลังงานจลน์ (energy of movement): $\text{KE} = \tfrac12 mv^2$.
    • พลังงานศักย์โน้มถ่วง (energy of height): $\text{PE} = mgh$.

    งานที่ทำโดยแรงภายนอกเท่ากับผลต่างของพลังงานทั้งหมด เมื่อไม่มีแรงเสียดทาน พลังงานทั้งหมดจะคงที่ — นี่คือ กฎการอนุรักษ์พลังงาน (conservation of energy).

    กำลัง (Power) คืออัตราการทำงาน สำหรับแรงที่ดึงไปในทิศทางของการเคลื่อนที่ $P = Fv$ (กำลัง $=$ แรง $\times$ ความเร็ว). กำลังวัดเป็นหน่วยวัตต์ (W).

    ตัวอย่างวิธีทำ. เครื่องยนต์รถยนต์ทำงานที่ $12\ \text{kW}$ ในขณะที่รถเคลื่อนที่ด้วยความเร็ว $20\ \text{m s}^{-1}$ บนถนนราบ. หาแรงขับเคลื่อน

    $$P = Fv \;\Rightarrow\; F = \frac{P}{v} = \frac{12000}{20} = 600\ \text{N}.$$

    Explore · ⁨สำรวจ⁩

    Conservation of energy · ⁨การอนุรักษ์พลังงาน⁩

    Drop the object and watch energy change form. With no friction, GPE + KE stays constant the whole way down. · ⁨ปล่อยวัตถุแล้วดูการเปลี่ยนแปลงพลังงาน เมื่อไม่มีแรงเสียดทาน GPE + KE คงที่ ตลอดการตก⁩

    Vocabulary · ⁨คำศัพท์⁩ Train · ⁨ฝึกฝน⁩
    English ไทย
    distance/ˈdɪstəns/ ระยะทาง
    speed/spiːd/ ความเร็ว
    displacement/dɪˈspleɪsmənt/ การกระจัด
    conservation of energy/ˌkɒnsəˈveɪʃn ɒv ˈenədʒi/ กฎการอนุรักษ์พลังงาน
    power/ˈpaʊə/ กำลัง
    limiting equilibrium/ˈlɪmɪtɪŋ ˌiːkwɪˈlɪbrɪəm/ สมดุลจำกัด
    deceleration/dɪˌseləˈreɪʃn/ การลดความเร็ว
    thrust/θrʌst/ แรงดัน
    air resistance/eə rɪˈzɪstəns/ แรงต้านอากาศ
    4.5

    Exam tips · ⁨ข้อแนะนำสำหรับการสอบ⁩

    English
    • Draw a clear force diagram and resolve into perpendicular components; for equilibrium, each direction sums to zero.
    • Use SUVAT only for constant acceleration and keep a consistent positive direction.
    • Apply $F = ma$ along the direction of motion, including friction ($F = \mu R$) on a rough surface.
    • State your assumptions (light inextensible string, smooth pulley, particle) — they are often worth a mark.
    ไทย
    • วาด แผนภาพแรง ให้ชัดเจนและแยกเป็นองค์ประกอบที่ตั้งฉากกัน; สำหรับสภาวะสมดุล, ผลรวมของแต่ละทิศทางเป็นศูนย์
    • ใช้ SUVAT เฉพาะกรณีความเร่งคงที่และรักษาทิศทางบวกให้สอดคล้องกัน
    • ใช้ $F = ma$ ตามทิศทางการเคลื่อนที่, รวมถึงแรงเสียดทาน ($F = \mu R$) บนพื้นผิวหยาบ
    • ระบุ สมมติฐาน ของคุณ (เชือกเบาและไม่ยืด, รอกเรียบ, อนุภาค) — มักจะมีคะแนนให้
  • 5

    Probability & Statistics 1 · ⁨ความน่าจะเป็นและสถิติ 1⁩

    Watch lesson · ⁨ดูบทเรียน⁩

    This handout covers Topic 5: Probability & Statistics 概率统计 1. It is about describing data, counting choices, and working out the chance of events.

    5.1

    Representation of data

    Syllabus · ⁨หลักสูตร⁩
    English
    Candidates should be able to: Notes and examples
    • select a suitable way of presenting raw statistical data, and discuss advantages and/or disadvantages that particular representations may have
    • draw and interpret stem-and-leaf diagrams, box-and-whisker plots, histograms and cumulative frequency graphs Including back-to-back stem-and-leaf diagrams.
    • understand and use different measures of central tendency (mean, median, mode) and variation (range, interquartile range, standard deviation) e.g. in comparing and contrasting sets of data.
    • use a cumulative frequency graph e.g. to estimate medians, quartiles, percentiles, the proportion of a distribution above (or below) a given value, or between two values.
    • calculate and use the mean and standard deviation of a set of data (including grouped data) either from the data itself or from given totals $\Sigma x$ and $\Sigma x^2$, or coded totals $\Sigma(x - a)$ and $\Sigma(x - a)^2$, and use such totals in solving problems which may involve up to two data sets.
    ไทย
    ผู้เข้าสอบควรสามารถ: หมายเหตุและตัวอย่าง
    • เลือกวิธีการนำเสนอข้อมูลสถิติดิบที่เหมาะสม และอภิปรายข้อดีและ/หรือข้อเสียของการนำเสนอรูปแบบต่าง ๆ
    วาดและตีความ แผนภูมิใบไม้-ก้าน, แผนภูมิกล่องและหนวด, ฮิสโตแกรม และ กราฟความถี่สะสม รวมถึงแผนภูมิใบไม้-ก้านแบบกลับด้าน
    เข้าใจและใช้ตัวชี้วัด แนวโน้มกลาง (ค่าเฉลี่ย,Median,*) และ การกระจายตัว (ช่วง, ช่วงระหว่างควอไทล์, ส่วนเบี่ยงเบนมาตรฐาน) ของข้อมูล เช่น ในการเปรียบเทียบและวิเคราะห์ความแตกต่างของชุดข้อมูล
    • ใช้กราฟความถี่สะสม เช่น เพื่อประมาณค่ามัธยฐาน, สัดส่วน四分位,百分位数,สัดส่วนของการกระจายที่เกิน (หรือต่ำกว่า) ค่าที่กำหนดไว้ หรือระหว่างสองค่า.
    • คำนวณและใช้ ค่าเฉลี่ย และ ส่วนเบี่ยงเบนมาตรฐาน ของชุดข้อมูลหนึ่ง (รวมถึงข้อมูลจัดกลุ่ม) ทั้งจากข้อมูลโดยตรงหรือจากผลรวมที่กำหนดให้ $\Sigma x$ และ $\Sigma x^2$, หรือผลรวมแบบรหัส $\Sigma(x - a)$ และ $\Sigma(x - a)^2$, และนำผลรวมเหล่านี้ไปใช้แก้ปัญหาที่อาจเกี่ยวข้องกับข้อมูลสูงสุดถึงสองชุด.

    Source: Cambridge International syllabus · ⁨แหล่งที่มา: หลักสูตร Cambridge International⁩

    Choose a diagram that suits the data. You should be able to draw and read:

    • a stem-and-leaf diagram 茎叶图 (keeps the original values and shows the shape); two data sets are compared with a back-to-back 背靠背 version – a shared central stem, one set's leaves increasing to the left and the other's to the right, so you can compare their medians and spreads at a glance;
    • a box-and-whisker plot 箱线图 (shows the lowest value, the three quartiles, and the highest value);
    • a histogram 直方图 (for grouped data, where the area of each bar shows the frequency);
    • a cumulative frequency 累积频数 graph (running totals, used to estimate the median and quartiles).
    An S-shaped cumulative frequency curve with dashed lines reading the median off at half the total frequency
    A cumulative frequency curve is S-shaped; read the median across from half the total frequency, and the quartiles from one and three quarters
    A box-and-whisker plot with whiskers to the lowest and highest values and a box of quartiles
    The box spans the quartiles $Q_1$ to $Q_3$; the whiskers reach the lowest and highest values.

    Averages and spread

    A measure of central tendency 集中趋势 is a single "middle" value:

    • the mean 平均数 $\bar{x} = \dfrac{\sum x}{n}$ (the average);
    • the median 中位数 (the middle value when the data is in order);
    • the mode 众数 (the most common value).

    A measure of variation 离散程度 shows how spread out the data is:

    • the range (of data) 极差 (highest $-$ lowest);
    • the interquartile range 四分位距 (upper quartile $-$ lower quartile);
    • the standard deviation 标准差 $\sigma = \sqrt{\dfrac{\sum x^2}{n} - \bar{x}^2}$.

    You often work from the totals $\sum x$ and $\sum x^2$. The square of the standard deviation is the variance 方差.

    Worked example. For $10$ values, $\sum x = 50$ and $\sum x^2 = 300$. Find the mean and standard deviation.

    $$\bar{x} = \frac{50}{10} = 5, \qquad \sigma = \sqrt{\frac{300}{10} - 5^2} = \sqrt{30 - 25} = \sqrt{5} = 2.24.$$

    Coding 编码 makes big numbers easier. Replace each value by $t=x-a$ for a convenient assumed mean 假定平均数 $a$. Then $\bar{x}=a+\bar{t}$, while the standard deviation is unchanged (shifting every value does not spread the data). So from the coded totals $\sum(x-a)$ and $\sum(x-a)^2$ you get $\bar x$ and $\sigma$ directly, and two data sets can be compared through their coded totals.

    Explore · ⁨สำรวจ⁩

    Spread and the bell · ⁨การกระจายและรูปทรงกระดิ่ง⁩

    P(−k < Z < k)

    Spread is measured in standard deviations — about 68% of data lies within 1 sd, 95% within 2. · ⁨การกระจายวัดได้ด้วย ส่วนเบี่ยงเบนมาตรฐาน — ประมาณ 68% ของข้อมูลอยู่ภายใน 1 sd, 95% ภายใน 2⁩

    Vocabulary · ⁨คำศัพท์⁩ Train · ⁨ฝึกฝน⁩
    English ไทย
    stem-and-leaf diagram/stem ænd liːf ˈdaɪəɡræm/ แผนภูมิก้านและใบ
    back-to-back/bæk tə bæk/ ย้อนกลับ
    box-and-whisker plot/bɒks ænd ˈwɪskə plɒt/ แผนภูมิกล่องและหนวด
    histogram/ˈhɪstəɡræm/ ฮิสโตแกรม
    cumulative frequency/ˈkjuːmjʊlətɪv ˈfriːkwənsi/ ความถี่สะสม
    measure of central tendency/ˈmeʒə ɒv ˈsentrəl ˈtendənsi/ ค่ากลาง
    mean/miːn/ ค่าเฉลี่ย
    median/ˈmiːdiːən/ มัธยฐาน
    mode/məʊd/ โมด
    variation/ˌveərɪˈeɪʃn/ ความหลากหลาย (Variation)
    range (of data)/reɪndʒ/ ช่วง (ของข้อมูล)
    interquartile range/ˌɪntəˈkwɔːtaɪl reɪndʒ/ ช่วงระหว่างควอไทล์
    standard deviation/ˈstændəd ˌdiːvɪˈeɪʃn/ ส่วนเบี่ยงเบนมาตรฐาน
    variance/ˈveərɪəns/ ความแปรปรวน
    Coding/ˈkəʊdɪŋ/ Coding
    assumed mean/əˈsjuːmd miːn/ ค่าเฉลี่ยสมมติ
    central tendency/ˈsentrəl ˈtendənsi/ ค่ากลาง
    5.2

    Permutations and combinations

    Syllabus · ⁨หลักสูตร⁩
    English
    Candidates should be able to: Notes and examples
    • understand the terms permutation and combination, and solve simple problems involving selections
    • solve problems about arrangements of objects in a line, including those involving – repetition (e.g. the number of ways of arranging the letters of the word ‘NEEDLESS’) – restriction (e.g. the number of ways several people can stand in a line if two particular people must, or must not, stand next to each other). Questions may include cases such as people sitting in two (or more) rows. Questions about objects arranged in a circle will not be included.
    ไทย
    ผู้เข้าสอบควรสามารถ: หมายเหตุและตัวอย่าง
    • เข้าใจคำว่า การเรียงสับเปลี่ยน และ การจัดหมู่, และแก้ปัญหาง่ายๆ ที่เกี่ยวข้องกับการเลือก
    • แก้ปัญหาเกี่ยวกับการเรียงวัตถุเป็นแถว, بما其中包括涉及 – การซ้ำ (เช่น จำนวนวิธีในการเรียงตัวอักษรของคำว่า ‘NEEDLESS’) – ข้อจำกัด (เช่น จำนวนวิธีที่บุคคลหลายคนสามารถยืนเป็นแถวได้ หากบุคคลเฉพาะสองคนต้อง, หรือไม่ ต้อง ยืนติดกัน). คำถามอาจรวมถึงกรณีเช่น บุคคลนั่งเป็นสอง (หรือมากกว่า) แถว. คำถามเกี่ยวกับการจัดวัตถุในวงกลมจะไม่รวมอยู่ด้วย.

    Source: Cambridge International syllabus · ⁨แหล่งที่มา: หลักสูตร Cambridge International⁩

    A permutation 排列 is an arrangement where order matters; a combination 组合 is a selection where order does not matter. The numbers are

    $${}^nP_r = \frac{n!}{(n-r)!}, \qquad {}^nC_r = \binom{n}{r} = \frac{n!}{r!\,(n-r)!}.$$
    To arrange objects in a line when some are repeated, divide by the factorial of each repeat count.

    Permutation: order matters (AB ≠ BA). Combination: order does not matter ({A,B} = {B,A})
    Order matters for a permutation, but not for a combination

    Worked example. How many different arrangements are there of the letters of the word NEEDLESS?

    There are $8$ letters, with E repeated $3$ times and S repeated $2$ times:

    $$\frac{8!}{3!\,2!} = \frac{40320}{6 \times 2} = 3360.$$

    Arranging 3 of 4 objects: 4×3×2 = 24 = ⁴P₃; combinations divide by r!
    nPr = n!/(n−r)!; nCr = nPr/r!
    Explore · ⁨สำรวจ⁩

    Permutation or combination lab · ⁨ห้องปฏิบัติการการเรียงสับเปลี่ยนหรือการจัดหมู่⁩

    Choose whether order matters in a counting problem. · ⁨เลือกว่าลำดับมีความสำคัญในปัญหาการนับหรือไม่⁩

    Vocabulary · ⁨คำศัพท์⁩ Train · ⁨ฝึกฝน⁩
    English ไทย
    permutation/ˌpɜːmjuːˈteɪʃn/ การจัดเรียง
    combination/ˌkɒmbɪˈneɪʃn/ การผสมผสาน
    5.3

    Probability

    Syllabus · ⁨หลักสูตร⁩
    English
    Candidates should be able to: Notes and examples
    evaluate probabilities in simple cases by means of enumeration of equiprobable elementary events, or by calculation using permutations or combinations e.g. the total score when two fair dice are thrown. e.g. drawing balls at random from a bag containing balls of different colours.
    use addition and multiplication of probabilities, as appropriate, in simple cases Explicit use of the general formula $\text{P}(A \cup B) = \text{P}(A) + \text{P}(B) - \text{P}(A \cap B)$ is not required.
    understand the meaning of exclusive and independent events, including determination of whether events $A$ and $B$ are independent by comparing the values of $\text{P}(A \cap B)$ and $\text{P}(A) \times \text{P}(B)$
    calculate and use conditional probabilities in simple cases. e.g. situations that can be represented by a sample space of equiprobable elementary events, or a tree diagram. The use of $\text{P}(A|B) = \frac{\text{P}(A \cap B)}{\text{P}(B)}$ may be required in simple cases.
    ไทย
    ผู้เข้าสอบควรสามารถ: หมายเหตุและตัวอย่าง
    ประเมินความน่าจะเป็นในกรณีง่ายๆ โดยการนับเหตุการณ์พื้นฐานที่มีโอกาสเท่ากัน, หรือโดยการคำนวณโดยใช้ การเรียงสับเปลี่ยน หรือ การจัดหมู่ เช่น ผลรวมเมื่อโยนลูกเต๋าที่สมมาตรสองลูก. เช่น การสุ่มจับลูกบอลจากถุงที่มีลูกบอลสีต่างๆ.
    ใช้การบวกและการคูณของความน่าจะเป็น, ตามความเหมาะสม, ในกรณีง่ายๆ การใช้สูตรทั่วไป $\text{P}(A \cup B) = \text{P}(A) + \text{P}(B) - \text{P}(A \cap B)$ โดยตรงไม่จำเป็น.
    เข้าใจความหมายของ เหตุการณ์ที่ไม่สัมพันธ์กัน และ เหตุการณ์ที่เป็นอิสระ, รวมถึงการตรวจสอบว่าเหตุการณ์ $A$ และ $B$ เป็นอิสระต่อกันหรือไม่ โดยเปรียบเทียบค่าของ $\text{P}(A \cap B)$ และ $\text{P}(A) \times \text{P}(B)$
    คำนวณและใช้ ความน่าจะเป็นแบบมีเงื่อนไข ในกรณีง่ายๆ. เช่น สถานการณ์ที่สามารถแสดงได้ด้วยพื้นที่ตัวอย่างของเหตุการณ์พื้นฐานที่มีโอกาสเท่ากัน, หรือแผนภูมิต้นไม้. การใช้ $\text{P}(A|B) = \frac{\text{P}(A \cap B)}{\text{P}(B)}$ อาจจำเป็นในกรณีง่ายๆ.

    Source: Cambridge International syllabus · ⁨แหล่งที่มา: หลักสูตร Cambridge International⁩

    An assortment of polyhedral dice
    Dice: a familiar starting point for probability.

    Find a probability by counting equally likely outcomes, or by using permutations and combinations. Combine probabilities with these rules:

    • addition for "or": $P(A \cup B) = P(A) + P(B) - P(A \cap B)$;
    • multiplication for "and" when events are independent: $P(A \cap B) = P(A)\,P(B)$.
    Two overlapping circles inside a rectangle, with the overlap shaded as the intersection
    The overlap of the two circles is $A\cap B$; the addition rule subtracts it once so it is not counted twice.

    Two events are mutually exclusive events 互斥事件 if they cannot both happen, and independent events 独立事件 if one happening does not change the chance of the other. To test independence, check whether $P(A \cap B) = P(A)\times P(B)$. A conditional probability 条件概率 is the chance of $A$ given that $B$ has happened: $P(A \mid B) = \dfrac{P(A \cap B)}{P(B)}$.

    Worked example. Events have $P(A) = 0.5$, $P(B) = 0.4$ and $P(A \cap B) = 0.2$. Are $A$ and $B$ independent?

    Test: $P(A)\times P(B) = 0.5 \times 0.4 = 0.2 = P(A \cap B)$. The values are equal, so $A$ and $B$ are independent.

    Explore · ⁨สำรวจ⁩

    Conditional probability · ⁨ความน่าจะเป็นแบบมีเงื่อนไข⁩

    Change the probabilities and read the tree. This is how P(A and B) and conditional probability fit together. · ⁨เปลี่ยนความน่าจะเป็นและอ่าน ต้นไม้ วิธีนี้แสดง P(A และ B) และความน่าจะเป็นแบบเงื่อนไขที่เชื่อมโยงกัน⁩

    Vocabulary · ⁨คำศัพท์⁩ Train · ⁨ฝึกฝน⁩
    English ไทย
    mutually exclusive events/ˈmjuːtʃuːəli eksˈkluːsɪv ɪˈvents/ เหตุการณ์ที่แยกจากกัน
    independent events/ˌɪndɪˈpendənt ɪˈvents/ เหตุการณ์อิสระ (independent events)
    conditional probability/kənˈdɪʃənl ˌprɒbəˈbɪlɪti/ ความน่าจะเป็นแบบมีเงื่อนไข
    Watch lesson · ⁨ดูบทเรียน⁩
    5.4

    Discrete random variables

    Syllabus · ⁨หลักสูตร⁩
    English
    Candidates should be able to: Notes and examples
    draw up a probability distribution table relating to a given situation involving a discrete random variable $X$, and calculate $\text{E}(X)$ and $\text{Var}(X)$
    use formulae for probabilities for the binomial and geometric distributions, and recognise practical situations where these distributions are suitable models Including the notations $\text{B}(n, p)$ and $\text{Geo}(p)$. $\text{Geo}(p)$ denotes the distribution in which $p_r = p(1 - p)^{r-1}$ for $r = 1, 2, 3, \dots$.
    use formulae for the expectation and variance of the binomial distribution and for the expectation of the geometric distribution. Proofs of formulae are not required.
    ไทย
    ผู้เข้าสอบควรสามารถ: หมายเหตุและตัวอย่าง
    สร้างตาราง การแจกแจงความน่าจะเป็น ที่เกี่ยวข้องกับสถานการณ์ที่กำหนดซึ่งมี ตัวแปรสุ่มแบบไม่ต่อเนื่อง $X$, และคำนวณ $\text{E}(X)$ และ $\text{Var}(X)$
    ใช้สูตรสำหรับความน่าจะเป็นของการแจกแจงแบบ ทวินาม และ เรขาคณิต, และระบุสถานการณ์จริงที่เหมาะสมที่จะใช้การแจกแจงเหล่านี้เป็นโมเดล รวมถึงสัญลักษณ์ $\text{B}(n, p)$ และ $\text{Geo}(p)$. $\text{Geo}(p)$ หมายถึงการแจกแจงที่ $p_r = p(1 - p)^{r-1}$ สำหรับ $r = 1, 2, 3, \dots$.
    ใช้สูตรสำหรับค่าคาดหมายและความแปรปรวนของการแจกแจงแบบทวินาม และค่าคาดหมายของการแจกแจงแบบเรขาคณิต. ไม่จำเป็นต้องพิสูจน์สูตร.

    Source: Cambridge International syllabus · ⁨แหล่งที่มา: หลักสูตร Cambridge International⁩

    A discrete random variable 离散型随机变量 $X$ takes separate values, each with a probability. List them in a probability distribution table 概率分布表; the probabilities must add to $1$. Then the expectation 期望 (mean) and variance are

    $$E(X) = \sum x\,P(X = x), \qquad \mathrm{Var}(X) = \sum x^2\,P(X = x) - \big(E(X)\big)^2.$$

    Two special models:

    • the binomial distribution 二项分布 $X \sim B(n, p)$, for the number of successes in $n$ independent trials: $P(X = r) = \binom{n}{r}p^r(1-p)^{n-r}$, with $E(X) = np$ and $\mathrm{Var}(X) = np(1-p)$;
    • the geometric distribution 几何分布, for the trial on which the first success happens: $P(X = r) = (1-p)^{r-1}p$, with $E(X) = \dfrac{1}{p}$.

    Worked example. $X \sim B(10, 0.3)$. Find $P(X = 2)$ and $E(X)$.

    $$P(X = 2) = \binom{10}{2}(0.3)^2(0.7)^8 = 45 \times 0.09 \times 0.05765 = 0.233, \qquad E(X) = 10 \times 0.3 = 3.$$

    A bar chart of the binomial distribution B(10, 0.3) with the mean marked at 3
    The distribution $B(10,0.3)$: each bar is $P(X=r)$, clustered around the mean $np=3$.
    Explore · ⁨สำรวจ⁩

    A discrete distribution · ⁨การแจกแจงแบบไม่ต่อเนื่อง⁩

    Change n and p for a binomial distribution and watch the bars — the probability of each number of successes. · ⁨เปลี่ยน n และ p สำหรับการแจกแจง ทวินาม แล้วดูแท่งกราฟ — ความน่าจะเป็นของจำนวนความสำเร็จแต่ละจำนวน⁩

    Vocabulary · ⁨คำศัพท์⁩ Train · ⁨ฝึกฝน⁩
    English ไทย
    discrete random variable/dɪˈskriːt ˈrændəm ˈveərɪəbl/ ตัวแปรสุ่มแบบไม่ต่อเนื่อง
    probability distribution table/ˌprɒbəˈbɪlɪti ˌdɪstrɪˈbjuːʃn ˈteɪbl/ ตารางการแจกแจงความน่าจะเป็น
    expectation/ekspɪkˈteɪʃn/ ค่าคาดหมาย
    binomial distribution/baɪˈnəʊmɪəl ˌdɪstrɪˈbjuːʃn/ binomial distribution
    geometric distribution/ˌdʒiːəʊˈmetrɪk ˌdɪstrɪˈbjuːʃn/ การแจกแจงเรขาคณิต
    Watch lesson · ⁨ดูบทเรียน⁩
    5.5

    The normal distribution

    Syllabus · ⁨หลักสูตร⁩
    English
    Candidates should be able to: Notes and examples
    understand the use of a normal distribution to model a continuous random variable, and use normal distribution tables Sketches of normal curves to illustrate distributions or probabilities may be required.
    solve problems concerning a variable $X$, where $X \sim N(\mu, \sigma^2)$, including: – finding the value of $P(X > x_1)$, or a related probability, given the values of $x_1$, $\mu$, $\sigma$. – finding a relationship between $x_1$, $\mu$ and $\sigma$ given the value of $P(X > x_1)$ or a related probability For calculations involving standardisation, full details of the working should be shown. e.g. $Z = \frac{(X - \mu)}{\sigma}$
    recall conditions under which the normal distribution can be used as an approximation to the binomial distribution, and use this approximation, with a continuity correction, in solving problems. $n$ sufficiently large to ensure that both $np > 5$ and $nq > 5$.
    ไทย
    ผู้เข้าสอบควรสามารถ: หมายเหตุและตัวอย่าง
    เข้าใจการใช้ การแจกแจงปกติ เพื่อจำลอง ตัวแปรสุ่มแบบต่อเนื่อง, และใช้ตารางการแจกแจงปกติ อาจต้องการภาพร่างของเส้นโค้งปกติเพื่ออธิบายการแจกแจงหรือความน่าจะเป็น.
    แก้ปัญหาเกี่ยวกับตัวแปร $X$, โดยที่ $X \sim N(\mu, \sigma^2)$, รวมถึง: – การหาค่าของ $P(X > x_1)$, หรือความน่าที่เกี่ยวข้อง, เมื่อทราบค่าของ $x_1$, $\mu$, $\sigma$. – การหาความสัมพันธ์ระหว่าง $x_1$, $\mu$ และ $\sigma$ เมื่อทราบค่าของ $P(X > x_1)$ หรือความน่าที่เกี่ยวข้อง สำหรับการคำนวณที่เกี่ยวข้องกับการ ปรับค่ามาตรฐาน, ควรแสดงรายละเอียดการทำงานทั้งหมด. เช่น $Z = \frac{(X - \mu)}{\sigma}$
    จำเงื่อนไขที่ใช้ การแจกแจงปกติ สามารถใช้เป็น การประมาณค่า ให้แก่ การแจกแจงแบบทวินาม, และใช้การประมาณนี้, พร้อม การแก้ไขความต่อเนื่อง, ในการแก้ปัญหา. $n$ มีขนาดใหญ่เพียงพอเพื่อให้แน่ใจว่าทั้ง $np > 5$ และ $nq > 5$.

    Source: Cambridge International syllabus · ⁨แหล่งที่มา: หลักสูตร Cambridge International⁩

    The 68-95-99.7 rule
    A Galton board with balls forming a bell shape
    A Galton board: balls falling through pins pile up into the bell-shaped normal distribution.

    The normal distribution 正态分布 models a continuous random variable 连续型随机变量 with a symmetric bell shape. Write $X \sim N(\mu, \sigma^2)$, where $\mu$ is the mean and $\sigma$ is the standard deviation. To use the tables, by standardisation 标准化 convert to the variable $Z \sim N(0, 1)$:

    $$Z = \frac{X - \mu}{\sigma}.$$

    Then $P(X < x) = P\!\left(Z < \dfrac{x - \mu}{\sigma}\right)$, which you read from the normal table $\Phi$.

    A symmetric bell curve centred on the mean with the area up to a value x shaded
    A normal probability is an area under the bell curve; standardizing rescales it to $Z\sim N(0,1)$.

    The normal distribution is also a good approximation 近似 to the binomial when $n$ is large. Because you replace a discrete variable by a continuous one, apply a continuity correction 连续性校正 (adjust by $0.5$).

    The bars of a binomial distribution with a matching normal curve drawn over them
    When $n$ is large the binomial bars follow a normal curve of the same mean and variance.

    Worked example. Bags of rice have mass $X \sim N(\mu, 0.14^2)$. Given that $P(X < 1.48) = 0.22$, find $\mu$.

    From the table, $P(Z < z) = 0.22$ gives $z = -0.772$. So

    $$\frac{1.48 - \mu}{0.14} = -0.772 \;\Rightarrow\; \mu = 1.48 + 0.772 \times 0.14 = 1.59\ \text{kg (3 s.f.)}.$$

    Explore · ⁨สำรวจ⁩

    The normal distribution · ⁨การแจกแจงปกติ⁩

    Shade the area to find a probability. A z-value measures how many standard deviations a point is from the mean. · ⁨แรเงาพื้นที่เพื่อหาค่าความน่าจะเป็น ค่า z วัดว่าจุดหนึ่งห่างจากค่าเฉลี่ยกี่เบี่ยงเบนมาตรฐาน⁩

    Vocabulary · ⁨คำศัพท์⁩ Train · ⁨ฝึกฝน⁩
    English ไทย
    normal distribution/ˈnɔːml ˌdɪstrɪˈbjuːʃn/ การแจกแจงปกติ
    continuous random variable/kənˈtɪnjuːəs ˈrændəm ˈveərɪəbl/ ตัวแปรสุ่มแบบต่อเนื่อง
    standardisation/ˌstændədaɪˈzeɪʃn/ การมาตรฐาน
    approximation/əˌprɒksɪˈmeɪʃn/ การประมาณค่า
    continuity correction/kɒntɪˈnjuːɪti kəˈrekʃn/ การแก้ไขความต่อเนื่อง
    Probability & Statistics/ˌprɒbəˈbɪlɪti ænd stəˈtɪstɪks/ ความน่าจะเป็น & สถิติ
    Watch lesson · ⁨ดูบทเรียน⁩
    5.5

    Exam tips

    • Decide whether order matters: permutations ($^nP_r$) when it does, combinations ($^nC_r$) when it does not.
    • For a discrete random variable, check the probabilities sum to $1$ and use $E(X) = \sum x\,P(X=x)$.
    • For the normal distribution, standardise with $z = (x - \mu)/\sigma$, sketch and shade, then read the table.
    • Apply a continuity correction when approximating a discrete variable by the normal.
  • 6

    Probability & Statistics 2 · ⁨ความน่าจะเป็นและสถิติ 2⁩

    Watch lesson · ⁨ดูบทเรียน⁩

    This handout covers Topic 6: Probability & Statistics 概率统计 2. It adds the Poisson model, combining random variables, continuous distributions, and the ideas of estimation and testing.

    6.1

    The Poisson distribution

    Syllabus · ⁨หลักสูตร⁩
    English
    Candidates should be able to: Notes and examples
    • use formulae to calculate probabilities for the distribution $\text{Po}(\lambda)$
    • use the fact that if $X \sim \text{Po}(\lambda)$ then the mean and variance of $X$ are each equal to $\lambda$ Proofs are not required.
    • understand the relevance of the Poisson distribution to the distribution of random events, and use the Poisson distribution as a model
    • use the Poisson distribution as an approximation to the binomial distribution where appropriate The conditions that $n$ is large and $p$ is small should be known; $n > 50$ and $np < 5$, approximately.
    • use the normal distribution, with continuity correction, as an approximation to the Poisson distribution where appropriate. The condition that $\lambda$ is large should be known; $\lambda > 15$, approximately.
    ไทย
    ผู้เข้าสอบควรสามารถ: หมายเหตุและตัวอย่าง
    • ใช้สูตรเพื่อคำนวณความน่าสำหรับการแจกแจง $\text{Po}(\lambda)$
    • ใช้ข้อเท็จจริงที่ว่าหาก $X \sim \text{Po}(\lambda)$ แล้วค่าเฉลี่ยและความแปรปรวนของ $X$ จะมีค่าเท่ากับ $\lambda$ เท่ากันทุกประการ ไม่จำเป็นต้องพิสูจน์
    • เข้าใจความสำคัญของ การแจกแจงปัวซง ต่อการแจกแจงของเหตุการณ์สุ่ม, และใช้ การแจกแจงปัวซง เป็นโมเดล
    • ใช้ การแจกแจงปัวซง เป็นการประมาณค่าให้แก่ การแจกแจงแบบทวินาม เมื่อเหมาะสม เงื่อนไขที่ $n$ มีขนาดใหญ่และ $p$ มีขนาดเล็กควรรู้; $n > 50$ และ $np < 5$, ประมาณ.
    • ใช้ การแจกแจงปกติ, พร้อม การแก้ไขความต่อเนื่อง, เป็นการประมาณค่าให้แก่ การแจกแจงปัวซง เมื่อเหมาะสม. เงื่อนไขที่ $\lambda$ มีขนาดใหญ่ควรรู้; $\lambda > 15$, ประมาณ.

    Source: Cambridge International syllabus · ⁨แหล่งที่มา: หลักสูตร Cambridge International⁩

    People waiting in a queue at a terminal
    People arriving at random in a queue follow a Poisson distribution.

    The Poisson distribution 泊松分布 $X \sim \mathrm{Po}(\lambda)$ models the number of random events in a fixed interval, when events happen at a steady average rate $\lambda$:

    $$P(X = r) = e^{-\lambda}\frac{\lambda^r}{r!}.$$
    For a Poisson variable the mean and the variance are both equal to $\lambda$. The Poisson distribution is a good approximation 近似 to the binomial distribution when $n$ is large and $p$ is small. The normal distribution (with continuity correction) approximates the Poisson when $\lambda$ is large.

    Worked example. $X \sim \mathrm{Po}(3)$. Find $P(X = 2)$.

    $$P(X = 2) = e^{-3}\frac{3^2}{2!} = e^{-3}\times 4.5 = 0.224.$$

    A bar chart of the Poisson distribution with mean 3, leaning to the right
    The Poisson distribution $\mathrm{Po}(3)$: for a Poisson variable the mean and variance both equal $\lambda$.
    Explore · ⁨สำรวจ⁩

    The Poisson distribution · ⁨การแจกแจงปอยซง⁩

    Change the mean λ. Poisson models the number of random events in a fixed interval — rare events give a skewed shape. · ⁨เปลี่ยนค่าเฉลี่ย λ Poisson ใช้จำลองจำนวน เหตุการณ์สุ่ม ในช่วงเวลาที่กำหนด — เหตุการณ์หายากให้รูปร่างเบ้⁩

    Vocabulary · ⁨คำศัพท์⁩ Train · ⁨ฝึกฝน⁩
    English ไทย
    Poisson distribution/ˈpɔɪsn ˌdɪstrɪˈbjuːʃn/ การแจกแจงพอยซง
    approximation/əˌprɒksɪˈmeɪʃn/ การประมาณค่า
    6.2

    Linear combinations of random variables

    Syllabus · ⁨หลักสูตร⁩
    English
    Candidates should be able to: Notes and examples
    • use, when solving problems, the results that – $\text{E}(aX + b) = a\text{E}(X) + b$ and $\text{Var}(aX + b) = a^2\text{Var}(X)$ – $\text{E}(aX + bY) = a\text{E}(X) + b\text{E}(Y)$ – $\text{Var}(aX + bY) = a^2\text{Var}(X) + b^2\text{Var}(Y)$ for independent $X$ and $Y$ – if $X$ has a normal distribution then so does $aX + b$ – if $X$ and $Y$ have independent normal distributions then $aX + bY$ has a normal distribution – if $X$ and $Y$ have independent Poisson distributions then $X + Y$ has a Poisson distribution. Proofs of these results are not required.
    ไทย
    ผู้เข้าสอบควรสามารถ: หมายเหตุและตัวอย่าง
    • ใช้, ในการแก้ปัญหา, ผลลัพธ์ดังนี้: – $\text{E}(aX + b) = a\text{E}(X) + b$ และ $\text{Var}(aX + b) = a^2\text{Var}(X)$ – $\text{E}(aX + bY) = a\text{E}(X) + b\text{E}(Y)$ – $\text{Var}(aX + bY) = a^2\text{Var}(X) + b^2\text{Var}(Y)$ สำหรับ $X$ และ $Y$ ที่เป็นอิสระต่อกัน – หาก $X$ มีการแจกแจงปกติ แล้ว $aX + b$ ก็มีการแจกแจงปกติเช่นกัน – หาก $X$ และ $Y$ มีการแจกแจงปกติที่เป็นอิสระต่อกัน แล้ว $aX + bY$ จะมีการแจกแจงปกติ – หาก $X$ และ $Y$ มีการแจกแจงปัวซงที่เป็นอิสระต่อกัน แล้ว $X + Y$ จะมีการแจกแจงปัวซง ไม่จำเป็นต้องพิสูจน์ผลลัพธ์เหล่านี้

    Source: Cambridge International syllabus · ⁨แหล่งที่มา: หลักสูตร Cambridge International⁩

    When you change a variable by a linear rule, the expectation 期望 (mean) and variance 方差 follow these rules:

    $$E(aX + b) = aE(X) + b, \qquad \mathrm{Var}(aX + b) = a^2\,\mathrm{Var}(X).$$
    For two independent variables $X$ and $Y$:
    $$E(aX + bY) = aE(X) + bE(Y), \qquad \mathrm{Var}(aX + bY) = a^2\,\mathrm{Var}(X) + b^2\,\mathrm{Var}(Y).$$
    Two useful facts: if $X$ has a normal distribution 正态分布 then so does $aX + b$; and the sum of independent Poisson variables is again Poisson.

    Worked example. $X$ has mean $5$ and variance $4$. Find $E(3X - 1)$ and $\mathrm{Var}(3X - 1)$.

    $$E(3X - 1) = 3(5) - 1 = 14, \qquad \mathrm{Var}(3X - 1) = 3^2 \times 4 = 36.$$

    Explore · ⁨สำรวจ⁩

    Linear combination lab · ⁨การทดลองผลรวมเชิงเส้น⁩

    E(aX + b) = aE(X) + b

    Change a scaling factor and see how the expected value scales. · ⁨เปลี่ยนปัจจัยการขยายและดูว่าค่าคาดหมายมีการเปลี่ยนแปลงอย่างไร⁩

    Vocabulary · ⁨คำศัพท์⁩ Train · ⁨ฝึกฝน⁩
    English ไทย
    expectation/ekspɪkˈteɪʃn/ ค่าคาดหมาย
    variance/ˈveərɪəns/ ความแปรปรวน
    normal distribution/ˈnɔːml ˌdɪstrɪˈbjuːʃn/ การแจกแจงปกติ
    6.3

    Continuous random variables

    Syllabus · ⁨หลักสูตร⁩
    English
    Candidates should be able to: Notes and examples
    • understand the concept of a continuous random variable, and recall and use properties of a probability density function For density functions defined over a single interval only; the domain may be infinite, e.g. $\frac{3}{x^4}$ for $x \geqslant 1$.
    • use a probability density function to solve problems involving probabilities, and to calculate the mean and variance of a distribution. Including location of the median or other percentiles of a distribution by direct consideration of an area using the density function. Explicit knowledge of the cumulative distribution function is not included.
    ไทย
    ผู้เข้าสอบควรสามารถ: หมายเหตุและตัวอย่าง
    • เข้าใจแนวคิดของ ตัวแปรสุ่มแบบต่อเนื่อง, และจำและใช้คุณสมบัติของ ฟังก์ชันความหนาแน่นความน่าจะเป็น สำหรับฟังก์ชันความหนาแน่นที่นิยามบนช่วงเดียวเท่านั้น; ขอบเขตอาจเป็นอนันต์, เช่น $\frac{3}{x^4}$ สำหรับ $x \geqslant 1$.
    • ใช้ ฟังก์ชันความหนาแน่นความน่าจะเป็น เพื่อแก้ปัญหาที่เกี่ยวข้องกับความน่าจะเป็น, และคำนวณ ค่าเฉลี่ย และ ความแปรปรวน ของการแจกแจง. รวมถึงการหาตำแหน่งของ มัธยฐาน หรือ เปอร์เซนไทล์ อื่นๆ ของการแจกแจงโดยการพิจารณาพื้นที่โดยตรงผ่านฟังก์ชันความหนาแน่น. ความรู้โดยตรงเกี่ยวกับ ฟังก์ชันการแจกแจงสะสม ไม่ได้รวมอยู่ในเนื้อหา.

    Source: Cambridge International syllabus · ⁨แหล่งที่มา: หลักสูตร Cambridge International⁩

    A continuous random variable 连续型随机变量 can take any value in a range. Its probabilities come from a probability density function 概率密度函数 $f(x)$, with two key properties:

    $$f(x) \geqslant 0, \qquad \int_{-\infty}^{\infty} f(x)\,dx = 1.$$
    A probability is the area under $f$, and the mean is found by integration:
    $$P(a < X < b) = \int_a^b f(x)\,dx, \qquad E(X) = \int_{-\infty}^{\infty} x\,f(x)\,dx.$$

    The cumulative distribution function 累积分布函数 is $F(x) = P(X \leqslant x) = \int_{-\infty}^{x} f(t)\,dt$; the median 中位数 solves $F(m) = 0.5$, and other percentiles 百分位数 solve $F(x) = p$.

    A density curve with the region between a and b shaded as a probability
    For a continuous variable, the probability $P(a is the area under $f(x)$ between $a$ and $b$.

    Worked example. A continuous variable has $f(x) = \tfrac12 x$ for $0 \leqslant x \leqslant 2$ (and $0$ elsewhere). Find $E(X)$.

    $$E(X) = \int_0^2 x\cdot\tfrac12 x\,dx = \int_0^2 \tfrac12 x^2\,dx = \left[\tfrac{x^3}{6}\right]_0^2 = \frac{8}{6} = \frac{4}{3}.$$

    The variance uses the same idea, $\mathrm{Var}(X)=\displaystyle\int_{-\infty}^{\infty}x^2 f(x)\,dx-\big(E(X)\big)^2$. For the same $f(x)=\tfrac12 x$ on $[0,2]$: $\displaystyle\int_0^2 x^2\cdot\tfrac12 x\,dx=\left[\tfrac{x^4}{8}\right]_0^2=2$, so $\mathrm{Var}(X)=2-\left(\tfrac43\right)^2=2-\tfrac{16}{9}=\tfrac{2}{9}$.

    Explore · ⁨สำรวจ⁩

    Area = probability · ⁨พื้นที่ = ความน่าจะเป็น⁩

    P(a < X < b) = ∫ f(x) dx

    For a continuous variable, probability is the area under the density curve between two values. · ⁨สำหรับตัวแปรต่อเนื่อง ความน่าจะเป็น คือ พื้นที่ใต้เส้นโค้งความหนาแน่นระหว่างสองค่า⁩

    Vocabulary · ⁨คำศัพท์⁩ Train · ⁨ฝึกฝน⁩
    English ไทย
    continuous random variable/kənˈtɪnjuːəs ˈrændəm ˈveərɪəbl/ ตัวแปรสุ่มแบบต่อเนื่อง
    probability density function/ˌprɒbəˈbɪlɪti ˈdensɪti ˈfʌŋkʃn/ ฟังก์ชันความหนาแน่นความน่าจะเป็น
    cumulative distribution function/ˈkjuːmjʊlətɪv ˌdɪstrɪˈbjuːʃn ˈfʌŋkʃn/ ฟังก์ชันการแจกแจงสะสม
    median/ˈmiːdiːən/ มัธยฐาน
    percentiles/pəˈsentaɪlz/ percentiles
    6.4

    Sampling and estimation

    Syllabus · ⁨หลักสูตร⁩
    English
    Candidates should be able to: Notes and examples
    • understand the distinction between a sample and a population, and appreciate the necessity for randomness in choosing samples
    • explain in simple terms why a given sampling method may be unsatisfactory Including an elementary understanding of the use of random numbers in producing random samples. Knowledge of particular sampling methods, such as quota or stratified sampling, is not required.
    • recognise that a sample mean can be regarded as a random variable, and use the facts that $\text{E}(\overline{X}) = \mu$ and that $\text{Var}(\overline{X}) = \frac{\sigma^2}{n}$
    • use the fact that $\overline{X}$ has a normal distribution if $X$ has a normal distribution
    • use the Central Limit Theorem where appropriate Only an informal understanding of the Central Limit Theorem (CLT) is required; for large sample sizes, the distribution of a sample mean is approximately normal.
    • calculate unbiased estimates of the population mean and variance from a sample, using either raw or summarised data Only a simple understanding of the term 'unbiased' is required, e.g. that although individual estimates will vary the process gives an accurate result 'on average'.
    • determine and interpret a confidence interval for a population mean in cases where the population is normally distributed with known variance or where a large sample is used
    • determine, from a large sample, an approximate confidence interval for a population proportion.
    ไทย
    ผู้เข้าสอบควรสามารถ: หมายเหตุและตัวอย่าง
    • เข้าใจความแตกต่างระหว่าง ตัวอย่าง (sample) และ ประชากร (population) และตระหนักถึงความจำเป็นของการเลือกตัวอย่างแบบสุ่ม
    • อธิบายในเชิงพื้นฐานว่าทำไม วิธีการสุ่มตัวอย่าง ที่กำหนดให้ อาจไม่เหมาะสม รวมถึงความเข้าใจเบื้องต้นเกี่ยวกับการใช้ ตัวเลขสุ่ม ในการสร้าง ตัวอย่างสุ่ม ไม่จำเป็นต้องรู้วิธีการสุ่มตัวอย่างแบบเฉพาะเจาะจงเช่น Quota หรือ Stratified sampling
    • รับรู้ได้ว่า ค่าเฉลี่ยจากตัวอย่าง (sample mean) สามารถมองเป็น ตัวแปรสุ่ม (random variable) ได้ และใช้ข้อเท็จจริงที่ว่า $\text{E}(\overline{X}) = \mu$ และว่า $\text{Var}(\overline{X}) = \frac{\sigma^2}{n}$
    • ใช้ข้อเท็จจริงที่ว่า $\overline{X}$ มี การแจกแจงปกติ (normal distribution) หาก $X$ มีการแจกแจงปกติ
    • ใช้ ทฤษฎีบทกลางของขีดจำกัด เมื่อเหมาะสม ต้องการเพียงความเข้าใจแบบไม่เป็นทางการของ ทฤษฎีบทกลางของขีดจำกัด (CLT); สำหรับขนาดตัวอย่างที่ใหญ่ การแจกแจงของค่าเฉลี่ยตัวอย่างจะเป็นแบบปกติโดยประมาณ
    • คำนวณ ค่าประมาณที่ไม่มีอคติ ของ ค่าเฉลี่ย และ ความแปรปรวน ของประชากรจากตัวอย่าง โดยใช้ข้อมูลดิบหรือข้อมูลที่สรุปแล้ว ต้องการเพียงความเข้าใจอย่างง่ายของคำว่า 'ไม่มีอคติ' เช่น แม้ค่าประมาณแต่ละตัวจะแตกต่างกัน แต่กระบวนการนี้จะให้ผลลัพธ์ที่แม่นยำ 'โดยเฉลี่ย'
    • หาและตีความ ช่วงความเชื่อมั่น (confidence interval) สำหรับค่าเฉลี่ยประชากร ในกรณีที่ประชากรมีการแจกแจงปกติโดยมีความแปรปรวนทราบแล้ว หรือเมื่อใช้ตัวอย่างที่มีขนาดใหญ่
    • หา ช่วงความเชื่อมั่นโดยประมาณ สำหรับ สัดส่วนประชากร (population proportion) จากตัวอย่างที่มีขนาดใหญ่

    Source: Cambridge International syllabus · ⁨แหล่งที่มา: หลักสูตร Cambridge International⁩

    A large crowd of people
    Statistics studies a sample to learn about a whole population.

    A sample 样本 is a small group chosen from the whole population 总体. A random sample needs randomness 随机性, so that every member has a fair chance of being chosen.

    Some methods are unsatisfactory because they are biased 有偏: sampling only volunteers, or the first 20 people to arrive, over-represents certain kinds of people. A genuinely random sample uses random numbers – number every member of the population, then draw numbers (from a table or a generator) to decide who is in the sample.

    The sample mean $\bar{X}$ is itself a random variable, with

    $$E(\bar{X}) = \mu, \qquad \mathrm{Var}(\bar{X}) = \frac{\sigma^2}{n}.$$
    By the Central Limit Theorem 中心极限定理, for a large sample $\bar{X}$ is approximately normal, whatever the shape of the population.

    A skewed population curve and the much narrower bell of the sample mean over the same centre
    Whatever the population's shape, the sample mean $\bar{X}$ has a narrow, near-normal distribution centred on $\mu$.

    From a sample you can find unbiased estimates 无偏估计 of the population mean and variance. A confidence interval 置信区间 gives a range that probably contains the true mean. When the population is normal with known $\sigma$ (or the sample is large), a $95\%$ interval is

    $$\bar{x} \pm 1.96\,\frac{\sigma}{\sqrt{n}}.$$

    A number line showing the sample mean in the middle and the interval reaching out each side
    A $95\%$ confidence interval stretches $1.96$ standard errors each side of the sample mean.

    You can also find a confidence interval for a population proportion 总体比例 from a large sample.

    Worked example. A sample of $n = 64$ has mean $\bar{x} = 50$, from a population with $\sigma = 8$. Find a $95\%$ confidence interval for the population mean.

    $$50 \pm 1.96\times\frac{8}{\sqrt{64}} = 50 \pm 1.96 \;\Rightarrow\; (48.0,\ 52.0).$$

    Explore · ⁨สำรวจ⁩

    The sampling distribution · ⁨การแจกแจงของตัวอย่าง⁩

    X̄ ~ N(μ, σ²/n)

    By the Central Limit Theorem, sample means follow a normal curve — narrower for bigger samples. · ⁨โดย ทฤษฎีบทحدกลาง ค่าเฉลี่ยตัวอย่างจะปฏิบัติตามรูปทรง ปกติ — จะแคบลงเมื่อขนาดตัวอย่างใหญ่ขึ้น⁩

    Vocabulary · ⁨คำศัพท์⁩ Train · ⁨ฝึกฝน⁩
    English ไทย
    sample/ˈsæmpl/ ตัวอย่าง
    population/ˌpɒpjʊˈleɪʃn/ ประชากร
    randomness/ˈrændəmnəs/ ความสุ่ม
    biased/ˈbaɪəst/ มีอคติ
    Central Limit Theorem/ˈsentrəl ˈlɪmɪt ˈθɪərəm/ ทฤษฎีบทحدกลาง
    unbiased estimates/ʌnˈbaɪəst ˈestɪməts/ ประมาณค่าที่ไม่เอนเอียง
    confidence interval/ˈkɒnfɪdəns ˈɪntəvl/ confidence interval
    population proportion/ˌpɒpjʊˈleɪʃn prəˈpɔːʃn/ สัดส่วนประชากร
    Watch lesson · ⁨ดูบทเรียน⁩
    6.5

    Hypothesis tests

    Syllabus · ⁨หลักสูตร⁩
    English
    Candidates should be able to: Notes and examples
    • understand the nature of a hypothesis test, the difference between one-tailed and two-tailed tests, and the terms null hypothesis, alternative hypothesis, significance level, rejection region (or critical region), acceptance region and test statistic Outcomes of hypothesis tests are expected to be interpreted in terms of the contexts in which questions are set.
    • formulate hypotheses and carry out a hypothesis test in the context of a single observation from a population which has a binomial or Poisson distribution, using – direct evaluation of probabilities – a normal approximation to the binomial or the Poisson distribution, where appropriate
    • formulate hypotheses and carry out a hypothesis test concerning the population mean in cases where the population is normally distributed with known variance or where a large sample is used
    • understand the terms Type I error and Type II error in relation to hypothesis tests
    • calculate the probabilities of making Type I and Type II errors in specific situations involving tests based on a normal distribution or direct evaluation of binomial or Poisson probabilities.
    ไทย
    ผู้เข้าสอบควรสามารถ: หมายเหตุและตัวอย่าง
    • เข้าใจธรรมชาติของการ ทดสอบสมมติฐาน ความแตกต่างระหว่าง การทดสอบแบบหางเดียว (one-tailed) และ การทดสอบสองหาง (two-tailed) และคำศัพท์ เช่น สมมติฐานศูนย์ (null hypothesis), สมมติฐานทางเลือก (alternative hypothesis), ระดับนัยสำคัญ (significance level), พื้นที่ปฏิเสธ (rejection region) หรือ พื้นที่วิกฤต (critical region), พื้นที่ยอมรับ (acceptance region) และ สถิติทดสอบ (test statistic) ผลลัพธ์ของการทดสอบสมมติฐานควรถูกตีความในบริบทของสถานการณ์ที่โจทย์กำหนด
    • ตั้งสมมติฐานและดำเนินการ ทดสอบสมมติฐาน ในกรณีที่มีข้อมูลจากประชากรเพียงจุดเดียวซึ่งมี การแจกแจงแบบทวินาม (binomial) หรือ การแจกแจงแบบปัวซง (Poisson) โดยใช้ – การคำนวณความน่าจะเป็นโดยตรง – การประมาณค่าด้วยปกติสำหรับการแจกแจงแบบทวินามหรือปัวซง เมื่อเหมาะสม
    • ตั้งสมมติฐานและดำเนินการ ทดสอบสมมติฐาน เกี่ยวกับค่าเฉลี่ยของประชากร ในกรณีដែលประชากรมีการแจกแจงแบบปกติโดยทราบความแปรปรวน หรือเมื่อใช้ตัวอย่างที่มีขนาดใหญ่
    • เข้าใจความหมายของ ข้อผิดพลาดประเภทที่หนึ่ง (Type I error) และ ข้อผิดพลาดประเภทที่สอง (Type II error) ในบริบทของการทดสอบสมมติฐาน
    • คำนวณความน่าจะเป็นในการเกิด ข้อผิดพลาดประเภทที่หนึ่ง และ ข้อผิดพลาดประเภทที่สอง ในสถานการณ์เฉพาะที่เกี่ยวข้องกับการทดสอบที่อิงจากการแจกแจงแบบปกติ หรือการคำนวณความน่าจะเป็นโดยตรงจากการแจกแจงแบบทวินามหรือปัวซง

    Source: Cambridge International syllabus · ⁨แหล่งที่มา: หลักสูตร Cambridge International⁩

    A hypothesis test 假设检验 uses sample data to judge a claim. You set up two statements: the null hypothesis 原假设 $H_0$ (the claim being tested, usually "no change") and the alternative hypothesis 备择假设 $H_1$ (what you suspect instead). The test is one-tailed 单尾 if $H_1$ points one way (e.g. $\mu > 50$) and two-tailed 双尾 if it allows both ways ($\mu \neq 50$).

    You fix a significance level 显著性水平 (often $5\%$), work out a test statistic 检验统计量 from the data, and see whether it lands in the rejection region 拒绝域 (also called the critical region); if it does you reject $H_0$, otherwise the statistic is in the acceptance region.

    A standard normal curve with both tails beyond plus or minus 1.96 shaded as rejection regions
    A two-tailed test at $5\%$ rejects $H_0$ only if the test statistic falls in a shaded tail beyond $\pm1.96$.

    Two mistakes are possible: a Type I error 第一类错误 is rejecting $H_0$ when it is actually true; a Type II error 第二类错误 is accepting $H_0$ when it is actually false. You can find their probabilities from the rejection region: $P(\text{Type I})=P(\text{statistic in the rejection region}\mid H_0)$ – this equals the significance level – and $P(\text{Type II})=P(\text{statistic in the acceptance region}\mid H_1$ true for a stated value$)$, computed from the binomial, Poisson, or normal distribution.

    Worked example. A population is claimed to have mean $50$, with $\sigma = 8$. A sample of $n = 64$ gives $\bar{x} = 52$. Test at the $5\%$ level whether the mean has changed.

    $H_0\!: \mu = 50$ and $H_1\!: \mu \neq 50$ (two-tailed). The test statistic is

    $$z = \frac{\bar{x} - \mu}{\sigma/\sqrt{n}} = \frac{52 - 50}{8/8} = 2.$$
    The critical value at $5\%$ (two-tailed) is $1.96$. Since $2 > 1.96$, you reject $H_0$: there is evidence the mean has changed.

    Worked example (a binomial test). A coin is claimed fair but suspected of landing heads too rarely: $H_0\!:p=0.5$, $H_1\!:p<0.5$. In $n=30$ tosses you see $X=9$ heads. Under $H_0$, $X\sim B(30,0.5)$, so the one-tailed tail probability is

    $$P(X\leqslant 9)=\sum_{k=0}^{9}\binom{30}{k}(0.5)^{30}\approx 0.021.$$
    Since $0.021<0.05$, reject $H_0$: the coin does seem biased against heads. (For large $n$ the binomial is approximated by a normal; a Poisson test works the same way for rare events. And here, if the rule is "reject when $X\leqslant 9$", then $P(\text{Type I})=P(X\leqslant 9\mid p=0.5)\approx0.021$.)

    Explore · ⁨สำรวจ⁩

    The rejection region · ⁨เขตปฏิเสธ⁩

    reject H₀ if z < −z* · ⁨ปฏิเสธ H₀ ถ้า z < −z*⁩

    The shaded tail is the rejection region — if the test statistic lands there, reject H₀. · ⁨ส่วน หาง ที่ทึบสีคือ เขตปฏิเสธ — หากค่าสถิติการทดสอบตกลงในพื้นที่นี้ ให้ปฏิเสธ H₀⁩

    Vocabulary · ⁨คำศัพท์⁩ Train · ⁨ฝึกฝน⁩
    English ไทย
    hypothesis test/haɪˈpɒθəsɪs test/ การทดสอบสมมติฐาน
    null hypothesis/nʌl haɪˈpɒθəsɪs/ สมมติฐานศูนย์
    alternative hypothesis/ɔːlˈtɜːnətɪv haɪˈpɒθəsɪs/ สมมติฐานทางเลือก (alternative hypothesis)
    one-tailed/wʌn teɪld/ ด้านเดียว
    two-tailed/tuː teɪld/ สองด้าน
    significance level/sɪɡˈnɪfɪkəns ˈlevl/ ระดับนัยสำคัญ
    test statistic/test stəˈtɪstɪk/ สถิติทดสอบ
    rejection region/rɪˈdʒekʃn ˈriːdʒn/ เขตปฏิเสธ
    Type I error/taɪp aɪ ˈerə/ ข้อผิดพลาดประเภท I
    Type II error/taɪp ˈtuː ˈerə/ ข้อผิดพลาดประเภท II
    Probability & Statistics/ˌprɒbəˈbɪlɪti ænd stəˈtɪstɪks/ ความน่าจะเป็น & สถิติ
    6.5

    Exam tips

    • Use the Poisson distribution for rare, random, independent events; its mean equals its variance ($= \lambda$).
    • When combining independent random variables, variances add (they never subtract).
    • For a hypothesis test, state $H_0$ and $H_1$, the significance level, the test statistic, and a conclusion in context.
    • For a confidence interval, use the correct $z$ (or $t$) value and interpret it in words.

Log in or create account · ⁨เข้าสู่ระบบหรือสร้างบัญชี⁩

IGCSE, A-Level & AP