1. ទំព័រដើម
  2. ថ្នាក់ទី ១០
  3. មេរៀន
  4. ជំពូកទី ២ · មេរៀនទី ២
២
ជំពូកទី ២ : តក្កវិទ្យា សំណុំ និងចំនួន · មេរៀនទី ២

សំណុំ

ឧទាហរណ៍ ៤
✓វត្ថុបំណង
  1. កំណត់សំណុំតាមការរៀបរាប់ឈ្មោះធាតុ និងតាមលក្ខណៈរួមនៃធាតុ
  2. កំណត់ចំនួនធាតុនៃសំណុំ និងធ្វើប្រមាណវិធីលើសំណុំបានត្រឹមត្រូវ ។

1. សញ្ញាណនៃសំណុំ

1.1 សំណុំកំណត់តាមការរៀបរាប់ឈ្មោះធាតុ

ឧទាហរណ៍ 1 : សុខាបានជ្រើសរើសអក្សរ \(\displaystyle m, a, t, h, s\) ដើម្បីសរសេរពាក្យ \(\displaystyle maths\) ។ អក្សរទាំងនេះបង្កើតបានជាសំណុំមួយ តាងដោយ \(\displaystyle A = \{m, a, t, h, s\}\) ។

  • \(\displaystyle a \in A\) (អានថា \(\displaystyle a\) ជាធាតុនៃ \(\displaystyle A\))
  • \(\displaystyle b \notin A\) (អានថា \(\displaystyle b\) មិនមែនជាធាតុនៃ \(\displaystyle A\))
  • ចំនួនធាតុនៃសំណុំ \(\displaystyle A\) តាងដោយ \(\displaystyle n(A) = 5\) ។
ជាទូទៅ

សំណុំគឺជាបណ្ដុំនៃវត្ថុ ឬចំនួនដែលកំណត់ដោយលក្ខខណ្ឌជាក់លាក់ ។
សម្គាល់ ៖ សំណុំដែលគ្មានធាតុហៅថា សំណុំទទេ តាងដោយ \(\displaystyle \emptyset\) ឬ \(\displaystyle \{\}\) ។ គេបាន \(\displaystyle n(\emptyset) = 0\) ។ ធាតុនីមួយៗនៃសំណុំមិនមានភាពច្រំដែលឡើយ (ត្រូវតែខុសៗគ្នា) ។

•លំហាត់គំរូ
  1. ក. កំណត់សំណុំតួចែកវិជ្ជមាននៃ \(\displaystyle 6\) ៖ \(\displaystyle B = \{1, 2, 3, 6\} \implies n(B) = 4\) ។
  2. ខ. កំណត់សំណុំចំនួនគត់រ៉ឺឡាទីបដែលធំជាង \(\displaystyle -3\) តែតូចជាង \(\displaystyle 3\) ៖ \(\displaystyle C = \{-2, -1, 0, 1, 2\} \implies n(C) = 5\) ។

1.2 សំណុំកំណត់តាមលក្ខណៈរួមនៃធាតុ

ជាទូទៅ

សំណុំនៃ \(\displaystyle x\) ដែលផ្ទៀងផ្ទាត់លក្ខខណ្ឌដែលឱ្យ កំណត់ដោយ ៖

\[\{x \mid x \text{ ផ្ទៀងផ្ទាត់លក្ខខណ្ឌ}\}\]

ឧទាហរណ៍ ៖

  • \(\displaystyle E = \{x \mid x \text{ ជាចំនួនគត់វិជ្ជមានតូចជាង } 10\} = \{1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9\}\)
  • \(\displaystyle F = \{y \mid y^2 - 4 = 0\} = \{2, -2\}\)
  • \(\displaystyle G = \{x \mid x \text{ ជាចំនួនគត់សេសចែកដាច់នឹង } 2\} = \emptyset\) ។

1.3 សំណុំរាប់អស់ និងសំណុំអនន្ត

ជាទូទៅ
  1. សំណុំរាប់អស់ (Finite Set) ៖ ជាសំណុំដែលមានចំនួនធាតុជាចំនួនកំណត់ (ឧទាហរណ៍ \(\displaystyle A = \{x \mid x^2=4\} = \{2, -2\}\) មាន \(\displaystyle n(A)=2\)) ។
  2. សំណុំអនន្ត (Infinite Set) ៖ ជាសំណុំដែលមានចំនួនធាតុច្រើនរាប់មិនអស់ (ឧទាហរណ៍ \(\displaystyle B = \{1, 2, 3, 4, \dots\} = \mathbb{N}^*\)) ។

1.4 សំណុំដែលមានធាតុមិនមែនជាចំនួន

  • រង្វង់ផ្ចិត \(\displaystyle O\) កាំ \(\displaystyle r\) ៖ គឺជាសំណុំចំណុច \(\displaystyle P\) ក្នុងប្លង់ដែល \(\displaystyle \{P \mid OP = r\}\) ។ ផ្នែកខាងក្នុងរង្វង់គឺ \(\displaystyle \{P \mid OP < r\}\) និងផ្នែកខាងក្រៅគឺ \(\displaystyle \{P \mid OP > r\}\) ។
  • ក្រាបនៃអនុគមន៍ ៖ ក្រាបនៃ \(\displaystyle y = x^2\) គឺជាសំណុំចំណុចកូអរដោនេ \(\displaystyle \{(x, y) \mid y = x^2, x \in \mathbb{R}\}\) ។

1.5 សំណុំស្មើគ្នា

និយមន័យ

សំណុំពីរ \(\displaystyle A\) និង \(\displaystyle B\) ស្មើគ្នា (\(\displaystyle A = B\)) កាលណាសំណុំទាំងពីរមានបញ្ជីធាតុដូចគ្នាទាំងស្រុង (គ្រប់ធាតុនៃ \(\displaystyle A\) ជារបស់ \(\displaystyle B\) និងគ្រប់ធាតុនៃ \(\displaystyle B\) ជារបស់ \(\displaystyle A\)) ។

1.6 សំណុំរង និងសំណុំរងផ្ទាល់

និយមន័យ
  • \(\displaystyle A\) ជា សំណុំរង នៃ \(\displaystyle B\) (សរសេរ \(\displaystyle A \subseteq B\)) លុះត្រាតែគ្រប់ \(\displaystyle x \in A \implies x \in B\) ។ ពេលនោះ \(\displaystyle n(A) \le n(B)\) ។
  • \(\displaystyle A\) ជា សំណុំរងផ្ទាល់ នៃ \(\displaystyle B\) (សរសេរ \(\displaystyle A \subset B\)) កាលណា \(\displaystyle A \subseteq B\) និង \(\displaystyle A \ne B\) ។ ពេលនោះ \(\displaystyle n(A) < n(B)\) ។
  • ចំពោះគ្រប់សំណុំ \(\displaystyle A\) គេបាន \(\displaystyle \emptyset \subseteq A\) និង \(\displaystyle A \subseteq A\) ។

1.7 សំណុំសកល និងសំណុំរងបំពេញ

និយមន័យ
  • សំណុំសកល \(\displaystyle U\) ៖ គឺជាសំណុំដែលមានគ្រប់ធាតុដែលគេលើកយកមកសិក្សា ។
  • សំណុំរងបំពេញ \(\displaystyle \bar{A}\) ៖ គឺជាសំណុំនៃគ្រប់ធាតុក្នុង \(\displaystyle U\) ដែលមិនមែនជាធាតុរបស់ \(\displaystyle A\) ៖

    \[\bar{A} = \{x \mid x \in U \text{ និង } x \notin A\}\]
  • ទំនាក់ទំនងចំនួនធាតុ ៖ \(\displaystyle n(\bar{A}) = n(U) - n(A)\) ឬ \(\displaystyle n(U) = n(A) + n(\bar{A})\) ។

2. ប្រមាណវិធីលើសំណុំ

2.1 ប្រសព្វនៃសំណុំ (\(\displaystyle A \cap B\))

និយមន័យ

ប្រសព្វនៃពីរនសំណុំ \(\displaystyle A\) និង \(\displaystyle B\) គឺជាសំណុំនៃធាតុរួមរបស់ \(\displaystyle A\) ផង និង \(\displaystyle B\) ផង ៖

\[A \cap B = \{x \mid x \in A \text{ និង } x \in B\}\]

សម្គាល់ ៖ បើ \(\displaystyle A \cap B = \emptyset\) នោះគេហៅ \(\displaystyle A\) និង \(\displaystyle B\) ជា សំណុំដាច់គ្នា (Disjoint Sets) ។

2.2 ប្រជុំនៃសំណុំ (\(\displaystyle A \cup B\))

និយមន័យ

ប្រជុំនៃពីរសំណុំ \(\displaystyle A\) និង \(\displaystyle B\) គឺជាសំណុំនៃធាតុដែលជារបស់ \(\displaystyle A\) ឬជារបស់ \(\displaystyle B\) ៖

\[A \cup B = \{x \mid x \in A \text{ ឬ } x \in B\}\]

រូបមន្តចំនួនធាតុនៃប្រជុំពីរ ៖

\[n(A \cup B) = n(A) + n(B) - n(A \cap B)\]

បើ \(\displaystyle A\) និង \(\displaystyle B\) ជាសំណុំដាច់គ្នា (\(\displaystyle A \cap B = \emptyset\)) នោះ \(\displaystyle n(A \cup B) = n(A) + n(B)\) ។

លំហាត់គំរូចំណោទ Venn ៖ ក្នុងការស្ទង់មតិសិស្ស \(\displaystyle 150\) នាក់ មាន \(\displaystyle 102\) នាក់ចូលចិត្តគណិត (\(\displaystyle M\)), \(\displaystyle 71\) នាក់ចូលចិត្តខ្មែរ (\(\displaystyle K\)), និង \(\displaystyle 40\) នាក់ចូលចិត្តទាំងពីរមុខ (\(\displaystyle M \cap K\)) ៖

  1. ក. សិស្សចូលចិត្តតែគណិតមួយមុខ ៖ \(\displaystyle n(M) - n(M \cap K) = 102 - 40 = 62\) នាក់ ។
  2. ខ. សិស្សចូលចិត្តតែខ្មែរមួយមុខ ៖ \(\displaystyle n(K) - n(M \cap K) = 71 - 40 = 31\) នាក់ ។
  3. គ. សិស្សចូលចិត្តយ៉ាងហោចមួយមុខ ៖ \(\displaystyle n(M \cup K) = 102 + 71 - 40 = 133\) នាក់ ។
  4. ឃ. សិស្សមិនចូលចិត្តមុខវិជ្ជាទាំងពីរ ៖ \(\displaystyle n(U) - n(M \cup K) = 150 - 133 = 17\) នាក់ ។

3. លក្ខណៈនៃប្រមាណវិធីលើសំណុំ

លក្ខណៈសំខាន់ៗ ៖

  1. លក្ខណៈដឺម៉កហ្កង់ (De Morgan Laws) ៖

    \[\overline{A \cup B} = \bar{A} \cap \bar{B} \quad \text{និង} \quad \overline{A \cap B} = \bar{A} \cup \bar{B}\]
  2. លក្ខណៈផ្តុំ (Associativity) ៖

    \[A \cap (B \cap C) = (A \cap B) \cap C \quad \text{និង} \quad A \cup (B \cup C) = (A \cup B) \cup C\]
  3. លក្ខណៈបំបែក (Distributivity) ៖

    \[A \cap (B \cup C) = (A \cap B) \cup (A \cap C) \quad \text{និង} \quad A \cup (B \cap C) = (A \cup B) \cap (A \cup C)\]
  4. លក្ខណៈបំពេញ ៖ \(\displaystyle A \cap \bar{A} = \emptyset\) និង \(\displaystyle A \cup \bar{A} = U\) ។

4. លំហាត់មេរៀនទី 2

  1. កំណត់សំណុំតាមការរៀបរាប់ឈ្មោះធាតុ និងកំណត់ចំនួនធាតុ ៖

    1. ក. \(\displaystyle A = \{x \in \mathbb{Z} \mid 2 < x < 5\} = \{3, 4\} \implies n(A) = 2\)
    2. ខ. \(\displaystyle B = \{x \in \mathbb{Z} \mid 3 \le x \le 15\} \implies n(B) = 15 - 3 + 1 = 13\)
    3. គ. \(\displaystyle C = \{x \mid x \text{ ជាពហុគុណនៃ } 3 \text{ និង } 1 \le x \le 25\} = \{3, 6, 9, 12, 15, 18, 21, 24\} \implies n(C) = 8\)
    4. ឃ. \(\displaystyle D = \{x \mid x \text{ ជាពហុគុណនៃ } 5 \text{ និង } 7 \le 2x \le 31\} = \{5, 10, 15\} \implies n(D) = 3\) ។
  2. កំណត់សំណុំតាមលក្ខណៈរួម និងតាមការរៀបរាប់ឈ្មោះធាតុ ៖

    1. ក. សំណុំចំនួនគត់សេសវិជ្ជមានតូចជាង \(\displaystyle 13\) ៖ \(\displaystyle \{1, 3, 5, 7, 9, 11\}\)
    2. ខ. សំណុំចំនួនគត់ធម្មជាតិ \(\displaystyle 7\) ចំនួនដំបូង ៖ \(\displaystyle \{0, 1, 2, 3, 4, 5, 6\}\) (ឬ \(\displaystyle \{1, \dots, 7\}\))
    3. គ. ពហុគុណវិជ្ជមាននៃ \(\displaystyle 3\) តូចជាង \(\displaystyle 19\) ៖ \(\displaystyle \{3, 6, 9, 12, 15, 18\}\)
    4. ឃ. ពហុគុណនៃ \(\displaystyle 5\) នៅចន្លោះពី \(\displaystyle 4\) ដល់ \(\displaystyle 26\) ៖ \(\displaystyle \{5, 10, 15, 20, 25\}\) ។
  3. គេឱ្យ \(\displaystyle F = \{x \in \mathbb{Z}^+ \mid x \text{ ជាតួចែកនៃ } 30\}\) និង \(\displaystyle R = \{x \in \mathbb{Z}^+ \mid x \text{ គូ និងជាពហុគុណនៃ } 3, 2 \le x \le 30\}\) ៖

    1. ក. \(\displaystyle F = \{1, 2, 3, 5, 6, 10, 15, 30\}\) និង \(\displaystyle R = \{6, 12, 18, 24, 30\}\)
    2. ខ. ធាតុ \(\displaystyle x \in F\) និង \(\displaystyle x \in R\) គឺ \(\displaystyle F \cap R = \{6, 30\}\) ។
  4. គេឱ្យសំណុំសកល \(\displaystyle U = \{5, 6, 7, 8, 9, 10, 11, 12, 13\}\) ៖

    1. ក. \(\displaystyle A = \{x \in U \mid x \text{ ជាពហុគុណនៃ } 3\} = \{6, 9, 12\}\)
    2. ខ. \(\displaystyle B = \{x \in U \mid x \text{ ជាតួចែកនៃ } 60\} = \{5, 6, 10, 12\}\)
    3. គ. \(\displaystyle C = \{x \in U \mid x \text{ ជាចំនួនបឋម}\} = \{5, 7, 11, 13\}\) ។
  5. គេឱ្យ \(\displaystyle U = \{1, 2, 3, \dots, 20\}\) ។ កំណត់ \(\displaystyle A = \{x \mid x \text{ មិនមែនពហុគុណនៃ } 3\}\) និង \(\displaystyle B = \{x \mid x \text{ ជាពហុគុណនៃ } 3\}\) រួចបង្ហាញថា \(\displaystyle n(A) + n(B) = n(U)\) ។
    ចម្លើយ ៖ \(\displaystyle B = \{3, 6, 9, 12, 15, 18\} \implies n(B) = 6\) ។ នាំឱ្យ \(\displaystyle n(A) = 20 - 6 = 14\) ។ ដូច្នេះ \(\displaystyle 14 + 6 = 20 = n(U)\) ។
  6. គេមាន \(\displaystyle U = \{a, b, c, d, e, f, g, h\}\), \(\displaystyle A = \{a, c, e\}\), \(\displaystyle B = \{b, d, f, h\}\) ៖
    \(\displaystyle \bar{A} = \{b, d, f, g, h\}\) និង \(\displaystyle \bar{B} = \{a, c, e, g\}\) ។ ដោយ \(\displaystyle A = \{a, c, e\} \subset \{a, c, e, g\} = \bar{B}\) នោះ \(\displaystyle A\) គឺជាសំណុំរងផ្ទាល់នៃ \(\displaystyle \bar{B}\) ។
  7. គេឱ្យ \(\displaystyle A = \{1, 2, 3, 4, 5\}\), \(\displaystyle B = \{1, 2\}\) និង \(\displaystyle C = \{3, 4, 5, \dots\}\) ៖
    \(\displaystyle A \cup B = \{1, 2, 3, 4, 5\}\), \(\displaystyle B \cap C = \emptyset\), \(\displaystyle B \cup C = \{1, 2, 3, 4, \dots\} = \mathbb{N}^*\) ។
  8. គេមានដ្យាក្រាមវិន \(\displaystyle n(\bar{A} \cap B) = n(A \cap \bar{B})\) ដោយ \(\displaystyle A\) តែម្យ៉ាងមាន \(\displaystyle 2x-5\) ធាតុ, ប្រសព្វមាន \(\displaystyle 2\) ធាតុ, និង \(\displaystyle B\) តែម្យ៉ាងមាន \(\displaystyle x+7\) ធាតុ ៖
    \(\displaystyle 2x - 5 = x + 7 \implies x = 12\) ។
    \(\displaystyle n(A) = (2(12) - 5) + 2 = 19 + 2 = 21\) និង \(\displaystyle n(B) = (12 + 7) + 2 = 19 + 2 = 21\) ។
  9. ក្នុងការសម្ភាសអតិថិជន \(\displaystyle 130\) នាក់ ៖ មាន \(\displaystyle 74\) នាក់ទិញផលិតផលក្នុងស្រុក (\(\displaystyle D\)), \(\displaystyle 70\) នាក់ទិញផលិតផលក្រៅស្រុក (\(\displaystyle F\)), និង \(\displaystyle 41\) នាក់ទិញទាំងពីរប្រភេទ (\(\displaystyle D \cap F\)) ៖

    1. ក. ទិញតែក្នុងស្រុក ៖ \(\displaystyle 74 - 41 = 33\) នាក់
    2. ខ. ទិញតែក្រៅស្រុក ៖ \(\displaystyle 70 - 41 = 29\) នាក់
    3. គ. មិនទិញទាំងពីរ ៖ \(\displaystyle 130 - (33 + 29 + 41) = 130 - 103 = 27\) នាក់ ។
  10. បកស្រាយផ្នែកឆ្នូតនៃដ្យាក្រាមវិន ៖

    1. ក. ផ្នែករួមនៃ \(\displaystyle A\) និង \(\displaystyle B\) គឺ \(\displaystyle A \cap B\)
    2. ខ. ផ្នែករួមបញ្ចូលគ្នានៃ \(\displaystyle A\) និង \(\displaystyle B\) គឺ \(\displaystyle A \cup B\)
    3. គ. ផ្នែកក្នុង \(\displaystyle A\) តែក្រៅ \(\displaystyle B\) គឺ \(\displaystyle A \setminus B = A \cap \bar{B}\)
    4. ឃ. ផ្នែកខាងក្រៅ \(\displaystyle A\) និងក្រៅ \(\displaystyle B\) គឺ \(\displaystyle \overline{A \cup B} = \bar{A} \cap \bar{B}\) ។

ខ្លឹមសារ៖ សៀវភៅពុម្ពគណិតវិទ្យាថ្នាក់ទី១០ របស់ក្រសួងអប់រំ យុវជន និងកីឡា · វាយអត្ថបទ គូររូបភាពឡើងវិញ និងរៀបចំលើអនឡាញដោយលោកគ្រូ សាន សុខលី សម្រាប់ការសិក្សាដោយឥតគិតថ្លៃ និងមិនរកប្រាក់ចំណេញ។ មិនមែនជាការបោះពុម្ពផ្លូវការរបស់ក្រសួងទេ។