พหุนามและการแยกตัวประกอบ — แนวข้อสอบเตรียมทหาร พร้อมเฉลย
โจทย์ตัวอย่าง 3 ข้อ แนวละ 1 ข้อ เรียงจากง่ายไปยาก
· ในคลังของเรามีหัวข้อนี้ 71 ข้อ จาก 11 แนว
· ลองคิดคำตอบในใจก่อน แล้วค่อยกดดูเฉลย
สิ่งที่ต้องรู้เรื่องพหุนามและการแยกตัวประกอบ
สูตรแยกตัวประกอบที่ต้องจำให้ขึ้นใจ
- a² − b² = (a − b)(a + b)
- a² + 2ab + b² = (a + b)² และ a² − 2ab + b² = (a − b)² — พจน์กลางคือ 2ab ไม่ใช่ ab
- a³ − b³ = (a − b)(a² + ab + b²)
- a³ + b³ = (a + b)(a² − ab + b²) — เครื่องหมายของ ab ในวงเล็บหลังตรงข้ามกับวงเล็บหน้าเสมอ
- a² + b² แยกเป็น (a + b)(a − b) ไม่ได้ (กระจายแล้วได้ a² − b²)
- เลขชี้กำลังสูงให้มองเป็นก้อน: x⁶ = (x²)³ = (x³)² · y⁴ = (y²)² · 64 = 4³ = 8²
- พหุนามรูป x⁴ + Bx² + C ให้แทน y = x² แล้วแยกเหมือนกำลังสองธรรมดา (หาสองจำนวนที่คูณกันได้ C และบวกกันได้ B)
คิดเลขเร็วด้วยสูตร (ข้อสอบห้ามใช้เครื่องคิดเลข)
- 1,003 × 997 = (1,000 + 3)(1,000 − 3) = 1,000² − 3² = 999,991
- 53² − 47² = (53 − 47)(53 + 47) = 6 × 100 = 600
ทฤษฎีบทเศษเหลือ
- หาร p(x) ด้วย x − c เศษคือ p(c) ⇒ หารด้วย x + 2 ให้แทน x = −2 (ไม่ใช่ +2)
- หารด้วย ax − b เศษคือ p(b/a)
- x − c เป็นตัวประกอบของ p(x) ⇔ p(c) = 0
- (−1)ⁿ = 1 เมื่อ n เป็นเลขคู่ · (−1)ⁿ = −1 เมื่อ n เป็นเลขคี่ — ใช้บ่อยตอนแทน x = −1
- ตัวหารเป็นกำลังสองที่แยกได้ เช่น x² − x − 6 = (x − 3)(x + 2) ให้แยกก่อน แล้วแทนรากทีละตัว
- หารด้วยพหุนามกำลังสอง เศษอยู่ในรูป Ax + B (ดีกรีต่ำกว่าตัวหาร) — แทนรากทั้งสองตัวแล้วแก้หา A, B
- ถ้าเศษเท่ากัน r ทุกตัวหาร x − a, x − b, x − c ⇒ p(x) − r หารลงตัวด้วยทั้งสามตัว
เอกลักษณ์การหาร
- ตัวตั้ง = ตัวหาร × ผลหาร + เศษ เป็นจริงทุกค่า x
- หาค่าคงที่ที่ไม่รู้ได้ 2 ทาง: เทียบสัมประสิทธิ์ทีละดีกรี หรือแทน x ที่ทำให้คิดง่าย (เช่น x = 0, x = 1)
- ถ้า x สอดคล้อง x² + bx + c = 0 แล้วถามค่า p(x) ดีกรีสูง ⇒ ค่าที่ถามคือเศษจากการหาร p(x) ด้วย x² + bx + c (เพราะส่วนที่หารลงตัวกลายเป็นศูนย์) — หารยาว หรือแทน x² = −bx − c ลดดีกรีไปเรื่อย ๆ
เศษส่วนของพหุนาม
- แยกตัวประกอบทุกก้อนให้หมดก่อน (ทั้งเศษและส่วน) ค่อยตัดตัวที่ซ้ำกัน
- หารด้วยเศษส่วน = คูณด้วยส่วนกลับ
โจทย์ตัวอย่าง
ข้อ 1
ค่าของ 995 × 1,005 ตรงกับข้อใด
ก
999,990
ข
999,975
ค
1,000,025
ง
1,000,000
จ
999,995
ดูเฉลยและวิธีคิด
ตอบ ข 999,975
1
หาจุดกึ่งกลาง
1,005 = 1,000 + 5 และ 995 = 1,000 − 5 (ห่างจาก 1,000 ข้างละ 5)
= n = 1,000, k = 5
2
ใช้ผลต่างกำลังสอง
995 × 1,005 = 1,000² − 5² = 1,000,000 − 25
= = 999,975
ถ้าตอบข้ออื่น คุณพลาดตรงไหน
ก · ใช้ 2k แทน k²
ผิด — 999,990 = 1,000,000 − 10 ใช้ 2 × 5 แทน 5² · ที่ถูก 1,000² − 5² = 1,000,000 − 25 = 999,975
ค · ใช้เครื่องหมายผิดในเอกลักษณ์
ผิด — 1,000,025 = 1,000,000 + 25 ใช้เครื่องหมายบวก (n² + k²) แต่ผลคูณของสองจำนวนที่ห่างจาก 1,000 เท่ากันต้องน้อยกว่า 1,000² · ที่ถูก 1,000² − 5² = 1,000,000 − 25 = 999,975
ง · ปัดทิ้งส่วนต่างเล็ก ๆ ไปเลย
ผิด — 1,000,000 = 1,000² ปัดส่วนต่าง 5 ทิ้งไปเลย · ที่ถูก 1,000² − 5² = 1,000,000 − 25 = 999,975
จ · ใช้ k แทน k² ในเอกลักษณ์
ผิด — 999,995 = 1,000,000 − 5 ใช้ (n − k)(n + k) = n² − k (ลบ 5 แทน 5² = 25) · ที่ถูก 1,000² − 5² = 1,000,000 − 25 = 999,975
ข้อ 2
ข้อใดเขียน x⁴ + 2x² − 8 เป็นผลคูณของพหุนามดีกรี 2 ได้ถูกต้อง
ก
(x² − 2)(x² + 4)
ข
(x² + 4)(x² + 2)
ค
(x² + 2)(x² − 4)
ง
(x² + 2)(x² − 8)
จ
(x² + 1)²
ดูเฉลยและวิธีคิด
ตอบ ก (x² − 2)(x² + 4)
1
แทน y = x²
x⁴ + 2x² − 8 = y² + 2y − 8
2
หาคู่จำนวน
ต้องการสองจำนวนที่บวกกันได้ 2 และคูณกันได้ −8 คือ −2 กับ 4
= (y − 2)(y + 4)
3
แทนกลับและตรวจ
(x² − 2)(x² + 4) คูณกลับได้ x⁴ + 2x² − 8 ตรงกับพหุนามเดิม
= ตอบ (x² − 2)(x² + 4)
ถ้าตอบข้ออื่น คุณพลาดตรงไหน
ข · ไม่ตรวจเครื่องหมายผลคูณของค่าคงที่
ผิด — (x² + 4)(x² + 2) ใช้คู่ 4 กับ 2 ซึ่งคูณกันได้ 8 ไม่ใช่ −8 (ไม่ตรวจเครื่องหมายผลคูณ) (คูณกลับได้ x⁴ + 6x² + 8 ไม่ใช่ x⁴ + 2x² − 8) · ที่ถูกคือ (x² − 2)(x² + 4)
ค · ใช้ผลบวกคู่จำนวนผิดเครื่องหมาย
ผิด — (x² + 2)(x² − 4) ใช้คู่จำนวน 2 กับ −4 ซึ่งบวกกันได้ −2 แทน 2 (นำเครื่องหมายไปกลับหมด) (คูณกลับได้ x⁴ − 2x² − 8 ไม่ใช่ x⁴ + 2x² − 8) · ที่ถูกคือ (x² − 2)(x² + 4)
ง · เอาสัมประสิทธิ์เป็นค่าคงที่ของตัวประกอบทันที
ผิด — (x² + 2)(x² − 8) เอาสัมประสิทธิ์ 2 และ −8 มาเป็นค่าคงที่ของตัวประกอบทันที ทั้งที่ 2 คือผลบวกและ −8 คือผลคูณของคู่จำนวน (คูณกลับได้ x⁴ − 6x² − 16 ไม่ใช่ x⁴ + 2x² − 8) · ที่ถูกคือ (x² − 2)(x² + 4)
จ · แบ่งพจน์กลางครึ่งเดียวแล้วเหมาว่าเป็นกำลังสอง
ผิด — (x² + 1)² แบ่งพจน์กลาง 2 ครึ่งหนึ่งแล้วเหมาว่าเป็นกำลังสองสมบูรณ์ โดยไม่ตรวจว่า (1)² = 1 ไม่เท่ากับพจน์ท้าย −8 (คูณกลับได้ x⁴ + 2x² + 1 ไม่ใช่ x⁴ + 2x² − 8) · ที่ถูกคือ (x² − 2)(x² + 4)
ข้อ 3
ถ้า x เป็นรากของสมการ x² + 3x − 5 = 0 แล้วค่าของ −2x⁷ − 2x⁶ + 21x⁵ − 22x⁴ + 5x³ − 16x² + 9x + 7 ตรงกับข้อใด
ดูเฉลยและวิธีคิด
ตอบ ก −3
1
มองเป็นเอกลักษณ์การหาร
รากของ x² + 3x − 5 = 0 เป็นจำนวนอตรรกยะ (ดิสคริมิแนนต์ 29 ไม่ใช่กำลังสองสมบูรณ์) แทนค่าตรง ๆ ไม่สะดวก จึงเขียน p(x) = (x² + 3x − 5)·Q(x) + เศษ แล้วเมื่อ x² + 3x − 5 = 0 ค่าของ p(x) คือเศษ
2
หารยาว −2x⁷ − 2x⁶ + 21x⁵ − 22x⁴ + 5x³ − 16x² + 9x + 7 ด้วย x² + 3x − 5
| พจน์ผลหาร |
ลบออก (พจน์ × ตัวหาร) |
เหลือ |
| −2x⁵ |
−2x⁷ − 6x⁶ + 10x⁵ |
4x⁶ + 11x⁵ − 22x⁴ + 5x³ − 16x² + 9x + 7 |
| 4x⁴ |
4x⁶ + 12x⁵ − 20x⁴ |
−x⁵ − 2x⁴ + 5x³ − 16x² + 9x + 7 |
| −x³ |
−x⁵ − 3x⁴ + 5x³ |
x⁴ − 16x² + 9x + 7 |
| x² |
x⁴ + 3x³ − 5x² |
−3x³ − 11x² + 9x + 7 |
| −3x |
−3x³ − 9x² + 15x |
−2x² − 6x + 7 |
| −2 |
−2x² − 6x + 10 |
−3 |
3
ตรวจกลับด้วยพจน์ค่าคงที่
ตรวจพจน์ค่าคงที่: (−5) × (−2) + (−3) = 7 ตรงกับค่าคงที่ของพหุนามเดิม
= ตอบ −3
ถ้าตอบข้ออื่น คุณพลาดตรงไหน
ข · หยิบตัวเลขสุดท้ายของผลหารมาตอบแทนเศษ
ผิด — −2 คือพจน์ค่าคงที่ของผลหาร −2x⁵ + 4x⁴ − x³ + x² − 3x − 2 (ตัวเลขท้ายบรรทัดผลหาร) ไม่ใช่เศษ · เศษคือสิ่งที่เหลือใต้การลบครั้งสุดท้าย = −3
ค · แทน x = 1 เพราะไม่ได้แยกตัวประกอบตัวหาร
ผิด — 0 = −2 − 2 + 21 − 22 + 5 − 16 + 9 + 7 คือแทน x = 1 ซึ่งไม่ใช่รากของ x² + 3x − 5 = 0 (แทนแล้วได้ −1 ไม่ใช่ 0) · ที่ถูก หารยาวด้วย x² + 3x − 5 ได้เศษ −3 ค่าที่ถามจึงเป็น −3
ง · ทิ้งเครื่องหมายของเศษ
ผิด — 3 คือเศษที่ทิ้งเครื่องหมาย: การลบครั้งสุดท้ายของการหารยาวเหลือ −3 แต่จดเป็น 3 (ตรวจพจน์ค่าคงที่: (−5) × (−2) + (−3) = 7 ตรงกับค่าคงที่ของพหุนามเดิม ⇒ เศษต้องเป็น −3) · ที่ถูก หารยาวด้วย x² + 3x − 5 ได้เศษ −3 ค่าที่ถามจึงเป็น −3
จ · คิดว่าสมการทำให้พจน์ที่มี x หายหมด
ผิด — 7 คือค่าคงที่ของพหุนาม ได้จากการคิดว่า x² + 3x − 5 = 0 ทำให้ทุกพจน์ที่มี x เป็นศูนย์ แต่ที่เป็นศูนย์คือก้อน (x² + 3x − 5) ทั้งก้อน ไม่ใช่ x · ที่ถูก หารยาวด้วย x² + 3x − 5 ได้เศษ −3 ค่าที่ถามจึงเป็น −3
หลุมที่คนพลาดบ่อยในเรื่องพหุนามและการแยกตัวประกอบ
แทน x ผิดเครื่องหมายสำหรับตัวหาร x + 1
x + 1 = 0 ⇒ x = −1 เขียนสมการนี้ก่อนแทนเสมอ
ตอบค่ารวมผิดชนิด
กลับไปอ่านบรรทัดสุดท้ายของโจทย์ก่อนเลือกตัวเลือก
แทน x = 1 เพราะไม่ได้แยกตัวประกอบตัวหาร
ตัวหารดีกรีสอง ต้องแยกตัวประกอบให้เป็นเชิงเส้นก่อนเสมอ ทฤษฎีบทตัวประกอบใช้กับตัวหารเชิงเส้นเท่านั้น
เครื่องหมายพจน์กลางของสูตรกำลังสามผิด
ท่องว่า "วงเล็บหน้าตามโจทย์ พจน์กลางตรงข้าม" แล้วตรวจด้วยการคูณเฉพาะพจน์ที่ให้ a²b: ถ้าไม่หักล้างกันเป็นศูนย์ แสดงว่าเครื่องหมายผิด
พจน์กลางของสูตรกำลังสามเป็น 2ab
สูตรกำลังสาม พจน์กลางคือ ab ไม่มี 2 — ทดสอบด้วย a = b = 1: (1 + 1)(1 − 1 + 1) = 2 = 1³ + 1³ ✓ แต่ (1 + 1)(1 − 2 + 1) = 0 ✗
ตัดข้อที่ถูกทิ้งเพราะหน้าตาไม่คุ้น
ถ้าไม่แน่ใจ ให้กระจายฝั่งขวาแล้วเทียบกับฝั่งซ้าย การกระจายไม่เคยโกหก ส่วนความคุ้นตาโกหกได้
เจอข้อไหนเฉลยผิดหรือโจทย์กำกวม บอกเราได้ที่นี่
แนวข้อสอบหัวข้ออื่น
คณิตศาสตร์
สมการและอสมการเชิงเส้น · จำนวนและเลขยกกำลัง · กราฟของฟังก์ชันกำลังสอง · เรขาคณิต (พีทาโกรัส · ความคล้าย · วงกลม · มุม) · สมการกำลังสอง · อัตราส่วน ร้อยละ และโจทย์ปัญหา · สถิติ · พื้นที่ผิวและปริมาตร · ระบบสมการเชิงเส้น · อัตราส่วนตรีโกณมิติ · เรขาคณิตวิเคราะห์ · หลักการนับเบื้องต้น · ฟังก์ชันเอกซ์โพเนนเชียลและลอการิทึม · ตรรกศาสตร์ · ความน่าจะเป็น · จำนวนจริง (อสมการ · ค่าสัมบูรณ์ · กรณฑ์) · ความสัมพันธ์และฟังก์ชัน · เซต · ลำดับและแบบรูป
วิทยาศาสตร์
พันธะเคมี (สภาพขั้ว · รูปร่างโมเลกุล · ไอออนิก) · แรงและกฎการเคลื่อนที่ของนิวตัน (รวมความโน้มถ่วงสากล)