descartesclytie0x/descartes-math-platform
บทที่ 1 จำนวนเต็มตรงกับหนังสือ ม.1 เล่ม 1 บทที่ 1

1.1 จำนวนเต็มบนเส้นจำนวน

ตู้เย็นที่บ้านมีสองช่อง ช่องธรรมดาเย็นประมาณ 4 องศาเซลเซียส ส่วนช่องแช่แข็งเย็นกว่านั้นมาก คือต่ำกว่าศูนย์องศาไป 18 องศา ถ้าเขียนแค่ว่า 18 องศา คนอ่านจะนึกว่าอุ่นกว่าช่องธรรมดาเสียอีก จึงต้องมีวิธีเขียนจำนวนที่บอกว่าต่ำกว่าศูนย์ เราเขียนอุณหภูมินี้ว่า −18-18 องศาเซลเซียส อ่านว่า ลบสิบแปด

จำนวนแบบนี้เจอได้ทุกวัน ขาดทุน 200 บาทเขียนเป็น −200-200 บาท จุดที่ลึกลงไปใต้ผิวน้ำ 5 เมตรเขียนเป็น −5-5 เมตร ตอบคำถามผิดแล้วถูกหัก 3 คะแนนเขียนเป็น −3-3 คะแนน

จำนวนเต็มบวก จำนวนเต็มลบ และศูนย์

นิยาม

จำนวนเต็มประกอบด้วยจำนวนสามกลุ่ม

  • จำนวนเต็มบวก คือ 1,2,3,4,…1, 2, 3, 4, \dots ซึ่งก็คือจำนวนนับ
  • ศูนย์ คือ 00
  • จำนวนเต็มลบ คือ −1,−2,−3,−4,…-1, -2, -3, -4, \dots

ศูนย์ไม่เป็นทั้งจำนวนเต็มบวกและจำนวนเต็มลบ มันเป็นจุดแบ่งระหว่างสองกลุ่ม ส่วนจำนวนอย่าง 2.52.5 หรือ 12\tfrac{1}{2} ไม่ใช่จำนวนเต็ม เพราะอยู่ระหว่างจำนวนเต็มสองตัว

ตัวอย่าง 1

เขียนแต่ละข้อเป็นจำนวนเต็ม แล้วบอกว่าเป็นจำนวนเต็มบวก จำนวนเต็มลบ หรือศูนย์

(1) ฝากเงินเข้าบัญชี 500 บาท (2) ถอนเงินออกจากบัญชี 300 บาท (3) นักดำน้ำอยู่ใต้ผิวน้ำ 12 เมตร (4) ทีมสีแดงได้คะแนนเท่ากับเสียคะแนน

  1. ฝากเงินทำให้เงินในบัญชีเพิ่ม เขียนเป็น 500500 เป็นจำนวนเต็มบวก
  2. ถอนเงินทำให้เงินในบัญชีลด เขียนเป็น −300-300 เป็นจำนวนเต็มลบ
  3. ใต้ผิวน้ำคือต่ำกว่าระดับศูนย์ เขียนเป็น −12-12 เมตร เป็นจำนวนเต็มลบ
  4. ได้เท่ากับเสีย ผลรวมไม่เพิ่มไม่ลด เขียนเป็น 00 ซึ่งไม่บวกไม่ลบ
  5. ถ้าฝาก 500 แล้วถอน 300 เงินในบัญชีเพิ่มขึ้นจริง 500−300=200500 - 300 = 200 บาท

ข้อสังเกตคือเลือกได้เองว่าทิศไหนเป็นบวก ปกติให้ทิศที่เพิ่ม ทิศขึ้น หรือทิศที่ได้ เป็นบวก ขอแค่ใช้แบบเดียวตลอดทั้งโจทย์

เส้นจำนวน

ตอนประถมเราวาดเส้นจำนวนเริ่มที่ 00 แล้วไปทางขวาอย่างเดียว พอมีจำนวนเต็มลบ ให้ต่อเส้นไปทางซ้ายของ 00 ด้วย โดยเว้นระยะเท่ากันทุกช่อง

−6−5−4−3−2−10123456จำนวนเต็มลบจำนวนเต็มบวกศูนย์
จำนวนเต็มลบอยู่ทางซ้ายของ 0 จำนวนเต็มบวกอยู่ทางขวา หัวลูกศรสองข้างบอกว่าเส้นยาวต่อไปไม่สิ้นสุด

จำนวนเต็มลบเรียงจากศูนย์ออกไปทางซ้าย −1-1 อยู่ติดกับ 00 แล้วจึงเป็น −2-2 −3-3 ไปเรื่อยๆ เหมือนกระจกของฝั่งบวก

เปรียบเทียบจำนวนเต็ม

บนเส้นจำนวน จำนวนที่อยู่ทางขวามากกว่าจำนวนที่อยู่ทางซ้ายเสมอ กฎข้อเดียวนี้ใช้ได้ทั้งจำนวนบวกและจำนวนลบ จึงได้ว่า

  • จำนวนเต็มบวกทุกตัวมากกว่า 00 และ 00 มากกว่าจำนวนเต็มลบทุกตัว
  • ในจำนวนเต็มลบสองตัว ตัวที่อยู่ไกลจาก 00 มากกว่าคือตัวที่น้อยกว่า เช่น −6<−2-6 < -2 เพราะ −6-6 อยู่ทางซ้ายของ −2-2

นึกถึงอุณหภูมิก็ได้ −6-6 องศาหนาวกว่า −2-2 องศา อุณหภูมิที่หนาวกว่าคือค่าที่น้อยกว่า

ลองคิดก่อน

เพื่อนบอกว่า −8>−3-8 > -3 เพราะ 88 มากกว่า 33 เพื่อนพูดถูกไหม

ดูคำตอบ

ไม่ถูก −8-8 อยู่ทางซ้ายของ −3-3 บนเส้นจำนวน จึงน้อยกว่า ได้ −8<−3-8 < -3 การเทียบแค่ตัวเลขหลังเครื่องหมายลบใช้ได้กับจำนวนบวกเท่านั้น สำหรับจำนวนลบ ตัวเลขยิ่งใหญ่ยิ่งอยู่ไกลไปทางซ้าย ค่าจึงยิ่งน้อย เหมือนเป็นหนี้ 800 บาทแย่กว่าเป็นหนี้ 300 บาท

ตัวอย่าง 2

อุณหภูมิตอนเช้ามืดของห้าเมืองในฤดูหนาวคือ 33 −7-7 00 −2-2 และ −11-11 องศาเซลเซียส เรียงจากหนาวที่สุดไปอุ่นที่สุด

  1. หนาวที่สุดคืออุณหภูมิน้อยที่สุด จึงต้องเรียงจากน้อยไปมาก
  2. แยกกลุ่มก่อน จำนวนลบคือ −7-7 −2-2 −11-11 ตามด้วย 00 แล้วจึงเป็นจำนวนบวก 33
  3. ในกลุ่มจำนวนลบ ตัวที่อยู่ไกลจากศูนย์ที่สุดน้อยที่สุด ได้ −11<−7<−2-11 < -7 < -2
  4. เรียงได้ −11-11 −7-7 −2-2 00 33

จำนวนตรงข้าม

55 กับ −5-5 อยู่ห่างจาก 00 เท่ากันคือ 5 หน่วย แต่อยู่คนละข้าง

นิยาม

จำนวนสองจำนวนที่อยู่ห่างจาก 00 เท่ากันแต่อยู่คนละข้างของ 00 บนเส้นจำนวน เป็นจำนวนตรงข้ามกัน จำนวนตรงข้ามของ aa เขียนแทนด้วย −a-a

จำนวนตรงข้ามของ 00 คือ 00 เอง เพราะ 00 ไม่มีข้าง

เครื่องหมาย −- จึงอ่านได้สองแบบ ใน 9−49 - 4 มันคือการลบ แต่ใน −4-4 ที่อยู่เดี่ยวๆ มันบอกว่าเป็นจำนวนตรงข้ามของ 44 ซึ่งก็คือจำนวนเต็มลบ

ตัวอย่าง 3

หาจำนวนตรงข้ามของ 77 −12-12 00 และ −(−4)-(-4)

  1. จำนวนตรงข้ามของ 77 คือ −7-7
  2. จำนวนตรงข้ามของ −12-12 คือ −(−12)=12-(-12) = 12 เพราะ −12-12 อยู่ซ้ายของ 00 สิบสองหน่วย ตัวตรงข้ามจึงอยู่ขวาสิบสองหน่วย
  3. จำนวนตรงข้ามของ 00 คือ 00
  4. −(−4)-(-4) คือจำนวนตรงข้ามของ −4-4 ซึ่งเท่ากับ 44 จำนวนตรงข้ามของมันจึงเป็น −4-4

กลับข้างสองครั้ง ได้ที่เดิม

หาจำนวนตรงข้ามคือกลับข้างบนเส้นจำนวนหนึ่งครั้ง ทำสองครั้งก็กลับมาที่เดิม จึงได้ −(−a)=a-(-a) = a ทุกจำนวน

นับจำนวนเต็มในช่วง

ตัวอย่าง 4

มีจำนวนเต็มกี่จำนวนที่มากกว่า −4-4 และน้อยกว่า 33

  1. มากกว่า −4-4 ไม่รวม −4-4 เอง ตัวแรกจึงเป็น −3-3
  2. น้อยกว่า 33 ไม่รวม 33 ตัวสุดท้ายจึงเป็น 22
  3. เขียนออกมาให้ครบ −3,−2,−1,0,1,2-3, -2, -1, 0, 1, 2 นับได้ 66 จำนวน อย่าลืมนับ 00

สรุป

  • จำนวนเต็มคือจำนวนเต็มลบ ศูนย์ และจำนวนเต็มบวก ศูนย์ไม่บวกไม่ลบ
  • บนเส้นจำนวน จำนวนทางขวามากกว่าจำนวนทางซ้ายเสมอ
  • ในจำนวนลบ ตัวที่ไกลจาก 00 มากกว่าคือตัวที่น้อยกว่า เช่น −8<−3-8 < -3
  • จำนวนตรงข้ามของ aa คือ −a-a และ −(−a)=a-(-a) = a