คณตศาสตริ 1 mathematics1 · map1402 คณิตศาสตร 1 mathematics1...
TRANSCRIPT
คณตศาสตร 1Mathematics 1
ธนชยศ จำปาหวาย
สาขาวชาคณตศาสตร คณะครศาสตรมหาวทยาลยราชภฏสวนสนนทา
2561
MAP1402คณตศาสตร 1
Mathematics 1
อาจารย ดร.ธนชยศ จำปาหวายสาขาวชาคณตศาสตร คณะครศาสตร มหาวทยาลยราชภฏสวนสนนทา
สารบญ
1 ความเป นมาของแคลคลส 11.1 ยคโบราณ . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 11.2 ยคกลาง . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 31.3 ยคใหม . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 6
2 ลมต 92.1 ลมตของฟงกชน . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 92.2 ลมตทางเดยว . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 212.3 ลมตของฟงกชนตรโกณมต . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 282.4 ลมตเกยวกบอนนต . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 342.5 ความตอเนอง . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 44
3 อนพนธของฟงกชน 513.1 อตราการเปลยนแปลงและอนพนธ . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 513.2 กฎของอนพนธ . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 583.3 กฎลกโซ . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 633.4 อนพนธอนดบสง . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 673.5 อนพนธของฟงกชนเลขชกำลง . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 703.6 อนพนธของฟงกชนตรโกณมต . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 753.7 อนพนธของฟงกชนตรโกณมตผกผน . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 793.8 อนพนธของฟงกชนทนยามโดยปรยาย . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 823.9 คาเชงอนพนธ . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 85
4 การประยกตของอนพนธ 894.1 คาสดขด . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 894.2 ความเวาและจดเปลยนเวา . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 994.3 การรางกราฟ . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1024.4 อตราสมพทธ . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1084.5 กฎของโลบตาล . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 110
ก
ข สารบญ
5 ปรพนธ 1155.1 ปฏยานพนธและปรพนธไมจำกดเขต . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1155.2 การหาปรพนธโดยการเปลยนตวแปร . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1205.3 ปรพนธจำกดเขต . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1265.4 ทฤษฎบทหลกมลของแคลคลส . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 133
6 เทคนคการหาปรพนธ 1376.1 การหาปรพนธทละสวน . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1376.2 ปรพนธของฟงกชนตรรกยะ . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1436.3 ปรพนธของฟงกชนตรรกยะในรปตรโกณมต . . . . . . . . . . . . . . . . 1516.4 ปรพนธของฟงกชนในรปกรณฑ . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1576.5 ปรพนธของฟงกชนตรโกณมต . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1616.6 ปรพนธโดยการแทนคาตรโกณมต . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 172
7 การประยกตของปรพนธ 1817.1 พนทระหวางเสนโคง . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1817.2 ปรมาตรของรปทรงตนซงหาพนทภาคตดได . . . . . . . . . . . . . . . . 1857.3 ปรมาตรของรปทรงตนทเกดจากการหมน . . . . . . . . . . . . . . . . . 188
8 ปรพนธไมตรงแบบ 2018.1 ปรพนธไมตรงแบบชนดทหนง . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2018.2 ปรพนธไมตรงแบบชนดทสอง . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2058.3 ปรพนธไมตรงแบบชนดผสม . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 209
บทท 1ความเป นมาของแคลคลส
1.1 ยคโบราณรากฐานเรมตนของแคลคลส คอความร เกยวกบการแกปญหาการวด หลกฐานทคนพบ
มอายกอนครสตศกราช เช น บนทกบนกระดาษปาปรส (Papyrus) ของชาวอยปตโบราณ บนทกบนแผนดนเหนยวของชาวบาบโลน แตกยงไมทราบแนชดวาคนสมยนนไดความรเหลาน มาไดอยางไร เช น ในบนทกของอาเมส (Ahmose, 1680 - 1620BC, Egypt) ช วาชาวอยปต โบราณมความรวา ปรมาตรของพระมดฐานสเหลยมจตรสเปน 1/3 เทาของปรมาตรของปรซมท มฐานเดยวกนและสงเทากน
สมยกรกโบราณ เปนยครงเรองของการใชตรรกวทยาในการแสวงหาความร ม บนทกถงความรของนกปรชญาชาวกรกหลายชน แตท อาจนบไดวาเปนจดเรมตนของแคลคลสในยคนไดแก The Method of Exhaustion
ตวอยางเช น การหาพนทของรปวงกลม เรมจากสรางรปหลายเหลยมแนบในวงกลม โดยสงเกตไดวา หากจำนวนเหลยมมากขน ผลตางของพนทของรปทงสองจะหมดไป นำเสนอโดยแอนตฟอน ( Antiphon the Sophist, 480 - 411BC, Greece) แตกมขอแยงในเชงปฏบตวาเราจะสามารถสรางรปหลายเหลยมใหมจำนวนเหลยมไดมากมายแคไหนกน
1
2 บทท 1. ความเปนมาของแคลคลส
คนกรกโบราณเปนผทยดมนกบความรและการใหเหตผลทางตรรกะทตองรดกมเขมงวด ขอแยงหนงทเกดขนตอ The Method of Exhaustion เช น รปหลายเหลยมกคอรปหลายเหลยม รปวงกลมกคอรปวงกลม กระบวนการทจะทำใหรปหลายเหลยนปรบเปลยนไปเปนรปวงกลม มนสมเหตสมผลหรอไม หรอกลาวอกนยหนงวา มผทปฏเสธการแบงขนาด ไมวาจะเปน ความยาวพนท ปรมาตร หรอเวลา อยางไมจำกด ตวอยางของขอปฏเสธน เช น จากผลงานของ ซโนแหงอเลย (Zeno of Elea, 490 – 430BC, Italy) ผทไดเสนอขอความทขดแยงกบสามญสำนกทวไปหรอปฏทรรศ ซงปฏทรรศของซโน (Zeno’s paradoxes) ขอน ช จดบกพรองทางตรรกะ หากเราสามารถแบงขนาดไดอยางไมจำกด
ปฏทรรศของซโนไดนำไปสแนวคดของสงทเรยกวา ขนาดทแบงยอยไมไดอก (infinitesimals)ซงตอมา ลซปปส (Leucippus, 480 - 420BC, Turkey) และเดโมครตส (Democritus, 460 -370BC, Greece) ไดขยายแนวคดน เพอเสนอแนวคดท วา " ขนาดจะประกอบไปดวย อนภาคมลฐานทแบงยอยไมได (indivisible elements หรอ atom) จำนวนจำกดจำนวนหนง "
อารสโตเตล (Aristotle, 384 – 322BC, Greece) ไดใชหลกการเดยวกนน ไปเขยนถง เสนท แบงยอยไมไดอก (indivisible line) แตแนวคดของ ขนาดทแบงไมได น กไมมความรดกมพอทจะนำไปใชในการใหเหตผลทางคณตศาสตร เพอหลกเลยงขอขดแยงทางตรรกะและการใชแนวคดของขนาดทแบงยอยไมไดอกโดยตรง ยโดซส (Eudoxus of Cnidus, 390 - 340BC, Turkey)จงไดปรบปรงการใหเหตผลเกยวกบ The Method of Exhaustion ใหมความรดกมมากขน โดยอาศยความรทางเรขาคณตชวยในพจารณาขนาดทแบงไมไดอกในทางออม โดยพจารณาผานอตราสวนของขนาดทวดไดทางเรขาคณต ซงตอมาภายหลงความรเหลาน ไดปรากฎในผลงานของ ยคลด (Euclid of Alexandria, 365 – 275BC, Egypt)
การแบงยอยเซกเมนตของพาราโบลาออกเปนรปสามเหลยมไดเปนจำนวนอนนตตามแนวคดของอารคมดส
ผทใชความรจากระเบยบวธน จนไดผลงานทถอไดวามแนวคดใกลเคยงกบแนวคดของการหาปรพนธ ในแคลคลสท ทราบกนแลวในปจจบนคอ อารคมดส (Archimedes, 287 – 212BC,
1.2. ยคกลาง 3
Italy) ตวอยางผลงานทเดนซงทำใหแนวคดของกระบวนการเขาถงคาจรงอยางไมจำกดชดเจนยงขน ไดแก วธการหาพนททป ดลอมดวยพาราโบลาตดกบเสนตรง หรอเรยกวา เซกเมนตของพาราโบลา (The quadrature of parabola)
จากกระบวนการสรางขางตน ทำใหทราบวาพนท ของเซกเมนต ของพาราโบลาจะเปน 4/3เทาของพนท ของรปสามเหลยมรปแรกทสรางใหแนบในเซกเมนต ของพาราโบลานน (ซงตอมาทราบวาเปนผลบวกของอนกรมเรขาคณตอนนต ทมอตราสวนรวมเปน 1/4) อารคมดส ยงไดพฒนาตอยอดระเบยบวธเพอใชหาพนทผวและปรมาตรของทรงเรขาคณตแบบตาง ๆ จนไดระเบยบวธทตอมาเรยกวา The method of Archimedes หรอ Method of equilibrium โดยมแนวคดของแบงยอยทรงเหลานนออกเปนแผนบาง ๆ ตามแนวศนย ถวง แลวหาผลบวกของขนาดของแผนบาง ๆ เหลานน ถงแมจะไมมคณตศาสตรท รดกมรองรบ แตถอวาเปนภาพแสดงแนวคดคราว ๆ ของการหาปรพนธในแคลคลสททราบในปจจบน
1.2 ยคกลางในยคน การพฒนาแคลคลสไมมการกาวกระโดดมากนก แนวคดและวธการสวนใหญยงอง
อย กบการวด การเขยนกราฟ และการแบงระนาบออกเปนหนวยเลกๆ ทไมสามารถแบงไดอก ตอเนองมาจนถงครสต ศตวรรษท 16 เมอวศวกรรมศาสตร เครองกลมความตองการทจะใชคณตศาสตรท รดกมในการแกปญหาเกยวกบจดศนยถวง ผลงานทเกยวของกบการพฒนาแนวคดของแคลคลสลำดบไดดงน
• วาเลรโอ (Luca Valerio, 1553-1618, Italy) ไดตพมพผลงานทไดรบแรงบนดาลใจมาจากThe method of Archimedes ภาพแสดงแนวคดของปรพนธในแคลคลสเรมชดขน
• เคปเลอร ( Johannes Kepler, 1571 - 1630, Germany)ไดพฒนาวธการหาพนทของเซกเตอรของวงรโดยพจารณาวาพนทเปนผลรวมของเสน
• คาวาลเอร (Bonaventura Francesco Cavalieri, 1598 - 1647, Italy) ไดขยายแนวคดใหชดเปนระเบยบวธทเรยกวา Method of indivisible โดยมองวา เสนตรงประกอบดวยจดเปนจำนวนอนนต พนทผวประกอบดวยเสนจำนวนอนนต และปรมาตรประกอบดวยพนทผวจำนวนอนนต
ทำใหไดเทคนคการหาพนท ของรปสามเหลยมมมฉาก โดยการแบงยอยพนท ออกเปนสวนประกอบเลกๆ เกอบเปนเสน แลวหาผลรวมของเสนเหลาน ซงแนวคดน คลายกบทชาวกรกโบราณไดเสนอไว แตวธคดแบบใหมน มการใหเหตผลทางคณตศาสตรท รดกมกวารบรอง ซงจากการพจารณาปญหาขางตน สามารถแปลงไปเปนปญหาของการหาคาของนพจน
0 + 1 + 2 + 3 + · · ·+ n
n(n+ 1)
4 บทท 1. ความเปนมาของแคลคลส
ซงเมอใหจำนวนเตมบวก n มคามากขน นพจนดงกลาวจะมคาเขาใกล 1/2 และปญหาในทำนองเดยวกนในสามมต ระเบยบวธดงกลาวใหเทคนคการหาปรมาตรของกรวย และสามารถแปลงปญหามาเปนการพจาณาหาคาของนพจน
02 + 12 + 22 + 32 + · · ·+ n2
n2(n+ 1)
ซงเมอใหจำนวนเตมบวก n มคามากขน นพจนดงกลาวจะมคาเขาใกล 1/3โรแบรวาล (Gilles Personne de Roberval, 1602 - 1675, France) ไดพจารณาปญหาทำนอง
เดยวกบ คาวาลเอร จนไดปญหาของการหาคาของนพจน0m + 1m + 2m + 3m + · · ·+ (n− 1)m
nm+1
และพบวานพจนน มคาเขาใกล1
m+ 1
เมอใหจำนวนเตมบวก n มคามากขน สำหรบจำนวนเตมบวก m ใด ๆแฟรมา (Pierre de Fermat, 1601 - 1665, France) ไดขอสรปเช นเดยวกบ โรแบร วาล
และนอกจากน ยงสามารถขยายบทพสจนเพอแสดงวา m สามารถเปนไดทงจำนวนเตมลบหรอเศษสวน จะเหนวาการพจารณาใหจำนวนเตมบวก n มคามากขนไดและทำไดอยางไมจำกดเปนตวอยางการอางองความรทางคณตศาสตรท รดกมและเขมงวดกวา ในการยนยนแนวคดของกระบวนการ การเขาถงคาแทจรงของผลเฉลยอยางไมจำกด ผลงานของแฟรมาทถอวามบทบาทสำคญตอการพฒนาแนวคดของแคลคลสแบบกาวกระโดด ซง ลากรองช (Joseph LouisLagrange, 1736 - 1813, France) ถงกบยกยองใหแฟรมาวาเปนผคดคนแคลคลสแนวใหม ไดแก" การแกปญหาคาสงสดหรอตำสดโดยอาศยความรทางเรขาคณต ซงใหหลกการแปลงปญหาไปเปนการแกปญหาเกยวกบ การหาจดบนเสนโคงททำใหเสนสมผสเสนโคง ณ จดนนขนานกบแกนนอน "
ความรเกยวกบ เสนสมผสเสนโคง (tangent line) ปรากฏนานแลว ดงจะเหนไดจากผลงานของ แปปปส (Pappus of Alexandria, 290 - 350AD, Greece) และในยคกลางน จากผลงานของ โอเรสเม (Nicolas Oresme, 1323 - 1382, France) ทำใหทราบวา คาตำสดหรอสงสงของเสนโคงจะอยบรเวณทมการเปลยนแปลงคาของตวแปรชาทสด จากจดน ถอไดการพฒนาแคลคลสเรมอยบนรากฐานแขนงของคณตศาสตร ท เรยกวา เรขาคณตวเคราะห โดยความรทางคณตศาสตรของความชนของเสนสมผสเสนโคง สามารถนำมาอธบายไดอยางรดกมถงแนวคดของ อตราสวนของสองขนาดทไมสามารถแบงแยกไดอก ซงปรากฏอยในระเบยบวธท แรกเรมทเสนอโดยชาวกรกโบราณ จากหลกฐานการตดตอแลกเปลยนความรกบ เรอเน เดสการตส (René Descartes, 1596 - 1650, France) ทำใหทราบวา แฟรมา ไดเสนอ " หลกการของการแกปญหาคาตำสดหรอคาสงสดวาเปนการแกสมการเพอหาจดททำใหความชนของเสนสมผสเสนโคงเปนศนย "
เรมมผลงานทเกยวกบการพฒนาแคลคลสตอจากแฟรมามากขน ซงผลงานหลายชนไดม
1.2. ยคกลาง 5
สวนในการพฒนาแคลลสแบบคขนานของนวตนและไลบ นตซ (ทงสองท ไดช อรวมกนวาเปนผประดษฐ แคลคลส ถงแมจะพฒนาความรทางแคลคลสอยางอสระตอกน แตมหลกฐานเชอมโยงบคคลทงสองในทางออม ซงเปนจดหมายโตตอบความรระหวางเพอนรวมงานของบคคลทงสอง โดยพบวาเพอนรวมงานของทงสองหลายคนเปนนกคณตศาสตรคนเดยวกน บคคลเหลานน เช น
• บวเนอร ( Florimond de Beaune, 1601-1652, France) ไดขยายแนวคดวธของเดการตเกยวกบเรขาคณตวเคราะห เพอพจารณาปญหาเกยวกบเสนสมผสเสนโคงผานทางปญหาของการหารากซำของสมการพหนาม
• ฮดเด (Johann van Waveren Hudde, 1628 - 1704, the Netherlands) ไดปรบปรงวธการทบวเนอรใช ใหงายลง จนไดเปน กฎของฮดเด (Hudde’s rule) โดยกฎน แสดงความสมพนธระหวางรากซำและสงทตอมาเรยกวา อนพนธของฟงกชนพหนาม ทงระเบยบวธทางเรขาคณตวเคราะของเดการตท บวเนอร ใชและกฎของฮดเดได มส วนสำคญในการพฒนาผลงานทางแคลคลสของนวตน
• ไฮย เคนส (Chistiaan Huygens, 1629 – 1695, Netherlands) มผลงานทเปนแรงจงใจใหไลบนตซพฒนาแนวทางการเขาถงแนวคดของแคลคลสไดงายขน
• แบร โรว (Isaac Barrow, 1630 – 1677, England) เปนอกบคคลหนงท มอทธพลตอการพฒนาผลงานของนกคณตศาสตรรนถดมาโดยเฉพาะไลบนตซ แบร โรว เสนอระเบยบวธการพจารณาเสนสมผสเสนโคง วาเปนลมตของลำดบของเสนตดเสนโคง (secant lines) มแนวคดโดยสงเขปดงน " ถาเรมจากเสนตดเสนโคงเสนหนง จะไดสองคอนดบของจดตดเหลานนในระบบพกดฉาก ใหสรางเสนตดเสนโคงเสนใหมซงมคอนดบของจดตดเสนโคงทงสอง โดยทคาสมบรณของผลตางของพกดทหนงทมคานอยกวาเดม ดำเนนกระบวนการสรางน ไปเรอย ๆ โดยใหคาสมบรณของผลตางของพกดท หนงมคาเขาใกลศนย ในทางเรขาคณตอาจถอไดวา กระบวนการสรางน ใหลำดบของเสนตดเสนโคงท มลกษณะใกลเคยงกบเสนสมผสเสนโคงมากขน "
Barrow’s differential triangle, History Of Mathematics Vol II (1925), p.690
6 บทท 1. ความเปนมาของแคลคลส
มความเปนไปไดวาทงนวตนและไลบนตซไดศกษาผลงานน และไดรบคำแนะนำจากแบรโรวใหพฒนาผลงานของตน บทพสจนแสดงภาพแนวคดของกระบวนการขางบนหลายอน มรปสามเหลยมคลายๆ กบรปดานลาง ซงตอมาเรยกชอวา Barrow’s differential triangle ผลงานชนหนงของ ปาสกาล (Blaise Pascal, 1623 – 1662, France) กมรปสามเหลยมลกษณะเดยวกนทเปนแนวทางใหไลบนตซพฒนาทฤษฎบทของตวเอง
แบรโรว และตรรเชลล (Evangelista Torricelli, 1608 – 1647, Italy) ศกษาปญหาของการเคลอนทดวยอตราเรวทแปรผน พบวาการดำเนนการทตอมาเรยกวาอนพนธของระยะทางน จะไดความเรว และถาดำเนนการผกผนกระบวนการดงกลาวจากความเรวจะไดระยะทาง แบรโรวรบรถงสองกระบวนการทผกผนซงกนและกนซง (ตอมาทราบกนวาคอ อนพนธและปรพนธในแคลคลส) แตกไมไดประโยชนจากความรน มากนก แตกมอทธพลใหนวตนเสนอทฤษฎบทหลกมลของแคลคลสในเวลาตอมา ในอกทางหนงผลงานเดยวกนของแบรโรว บทพสจนทเกยวของกบ Barrow’s differential triangle ไดใหแนวคดแกไลบนตซในการประดษฐสญลกษณ
dy
dx
เพอแทนสงท สบทอดมาจากชาวกรกโบราณ นนคอ ขนาดทแบงยอยไมไดอก และไดใหกฎการดำเนนการเกยวกบสญลกษณ เหลาน ทำใหการศกษาแนวคดของแคลคลสทำไดงายและสามารถตอยอดออกไปอยางทเราไดใชอยในปจจบน
1.3 ยคใหม
รปท 1.1: Sir Isaac Newton
นวตน (Sir Isaac Newton, 1643-1727, England)ท ไดช อวาเปนผ กอกำเนดแคลคลสเพราะวามผลงานทสำคญมากมายตอการพฒนารากฐานของแคลคลสดง จะ เหน ได จาก ผล งาน ท รวบรวม ไว ใน หนงสอ ชอชด Principia ตวอยาง ผล งาน ท ได กลาว มา แลว เช นการ เสนอ ทฤษฎบท หลก มล ของ แคลคลส เพอ แสดงกระบวนการทผกผนกนของอนพนธและปรพนธตามทแบร โรว ไดสงเกตเหน โดยนวตนไดใชประโยชนจากวธการน ในการแกปญหาทางอนพนธ (ซงตอนนนเรยกวาMethod of tangents) และนำไปแกปญหาทางปรพนธ(ซงตอนนนเรยกวา Method of quadrature) ในผลงานMethod of Fluxions ทนวตนไดศกษาเกยวกบการเคลอนท มการใชแนวคดของ ขนาดทแบงยอยไมไดอก เช นกน ซงนวตนใชสญลกษณ
x
แทน fluxion ของ x และx
1.3. ยคใหม 7
(ความเรง) แทน fluxion ของ fluxion ของ x (เทยบไดกบอนพนธอนดบหนงและอนพนธอนดบสองททราบในปจจบน) แตระบบการดำเนนการเกยวกบสญลกษณทนวตวใชมความคลมเครอเขาใจยากกวาของระบบสญลกษณทไลบ นตซเสนอ ในผลงาน Tractatus de Quadratura Curvarumนวตนไดใหระเบยบวธคดเกยวกบลมตเปนศนย และการใชอนกรมกำลงแทนฟงกชนททราบกนในปจจบน
รปท 1.2: Gottfried Wilhelm Leibniz
ไลบนตซ (Gottfried Wilhelm Leibniz, 1646-1716,German) นอกจากจะประดษฐระบบสญลกษณทใชงายกวาสำหรบศกษาแนวคดของอนพนธ (ตามแนวคดท ได จากบทพสจน ของแบร โรว ท กลาวแลวขางตน) ยงประดษฐ ระบบสญลกษณท ใชแทนแนวคดของปรพนธโดยใช ∫เปนสญลกษณแทนการบวกของ ขนาดทแบงยอยไมไดอก ดงท ไดระบในระเบยบวธท คาวาลเอรเสนอ ในผล
งานชนหนง ไลบนตซไดเขยนสมการทคนเคยในปจจบน ไดแก∫y dy =
1
2y2
เปนจดเรมตนของแคลคลสเชงปรพนธ ซงสมยนนไลบนตซใชช อวา calculus summatorius หรอcalculus integralis ในเวลาตอมา ระบบสญลกษณของอนพนธและปรพนธทเสนอโดยไลบนตซไดรบความนยมและใชกรอยางแพรหลาย ตามทเหนจนถงปจจบน
การพฒนาแคลคลสในครสตศกราชท 19 ยงองรากฐานทางคณตศาสตรจากผลงานทสำคญของนวตนและไลบนตซ มทงทอยบนความร แบบสถต (static phase) เช น จากความรในเรองการวด แตยงมการพฒนาแคลคลสโดยอาศยคณตศาสตรของ infinitesimals ซงตกทอดมาจากชาวกรกโบราณ และสงทปรบปรงใหรดกมกวาของคาวาลเอร ทช อ indivisible และอกรากฐานบนความรแบบพลวต (dynamic phase) เช น การเคลอนทของจดในปญหาของเสนสมผสเสนโคง
แตกมผ ช ให เหนถงจดออนของการให เหตผลทางตรรกในผลงานของนวตนและไลบ นตซเช น เบอรคเลย (George Berkeley, 1685 – 1753, England) จากผลงาน Analyst จากจดนทำใหแคลคลสตองแสวงหารากฐานความรทรดกมกวาเพอมารองรบแนวคด ถอไดวาเปนช วงท รากฐานของแคลคลสไดขยบมาอยบนแขนงคณตศาสตร ท เรยกวา คณตศาสตร วเคราะห(Analysis)
8 บทท 1. ความเปนมาของแคลคลส
รปท 1.3: Augustin-Louis Cauchy
ผทมบทบาทสำคญในการเสนอความรทางคณตศาสตรท จะ เปนรากฐานท รดกม เขม งวดกวา ให กบแคลคลสคอ โคช (Baron Augustin-Louis Cauchy, 1789-1857,French) นกคณตศาสตรชาวฝรงเศษนนเอง และความรทางคณตศาสตรทเปนรากฐานดงกลาวคอ แนวคดของลมตของฟงกชน ซงภายหลงไดมบทนยามของลมตของฟงกชนทมความรดกมยงขนอก อยางเช น การเสนอใหเขาถงแนวคดของลมตโดยใชแนวคดของ
{ε, δ}
ซง เสนอ โดย ไวแยรสตราสต (Karl Weierstrass, 1815 – 1897, Germany) และ เชอ วา ยงความจำเปนพฒนาแนวคดของแคลคลสใหอยบนรากฐานแนวคดของคณตศาสตรทสามารถใหเหตผลไดรดกม เขมงวด และขยายใหครอบคลมปญหาตางๆ ทจะเกดขนจากความจำเปนตองพฒนาความรดานวทยาศาสตรและวศวกรรมศาสตร ขนสง เพอตอบสนองการแสวงหาความรใหมของมนนย ทไมมทส นสด
บทท 2ลมต
2.1 ลมตของฟงกชนพจารณาฟงกชน
f(x) =
2− x2 เมอ x < 1
2 เมอ x = 1
2x− 1 เมอ x > 1
แสดงไดดงกราฟ
X
Y
−4 −3 −2 −1 0 1 2 3 4
−4
−3
−2
−1
1
2
3
4
คำควณคาฟงกชน f(x) เมอคาของ x ใกล ๆ 1 สำหรบบางคาดงตารางตอไปน
x f(x) x f(x)
0.5 1.75 1.5 2
0.8 1.36 1.4 1.8
0.9 1.19 1.1 1.2
0.99 1.0199 1.01 1.02
0.999 1.001999 1.001 1.002
0.9999 1.00019999 1.0001 1.0002
0.99999 1.0000199999 1.00001 1.00002
9
10 บทท 2. ลมต
เมอพจารณา f(x) จากตารางจะเหนวา f(x) มคาเขาใกล 1 ไมวาเมอใหคา x จะเขาใกลลกษณะx < 1 หรอลกษณะ x > 1 ในกรณเช นน เราจะกลาววา ลมตของฟงกชน (limit of function)f(x) ขณะ x เขาใกล (approach) 1 มคาเทากบ 1 เขยนแทนดวย
limx→1
f(x) = 1
เมอพจารณาคาของ limx→a
f(x) เราตองพจารณาคาของ f(x) ทจดอน ๆ ใน Dom(f) ทอยใกล ๆ a ดงนนการหาลมตทจด a ตองมคาอน ๆ ใกล ๆ จด a ใหพจารณาเสมอ เราเรยกจด a
ลกษณะน วา เปนจดลมต (limit point) ของ Dom(f)
ตวอยาง 2.1.1 จงพจารณาวาจด a เปนจดลมตของเซตตอไปนหรอไม
1. (−1, 3) เมอ a = 0
2. (0, 3) เมอ a = 3
3. [1, 4] เมอ a = 1
4. (1, 2) ∪ {3} เมอ a = 3
บทนยาม 2.1.2 ให f : D → R เมอ D ⊆ R และ a เปนจดลมตของ D แลวlimx→a
f(x) = L เรยกวาลมตของ f(x) ขณะ x เขาใกล a เทากบ L
กตอเมอ ∀ε > 0 ∃δ > 0∀x ∈ D, 0 < |x− a| < δ → |f(x)− L| < ε
X
Y
y = f(x)
L+ ε
L
L− ε
a+ δaa− δ
2.1. ลมตของฟงก ชน 11
ตวอยาง 2.1.3 จงลมตตอไปน โดยใชนยาม1. lim
x→1x 2. lim
x→2(2x+ 1)
ทฤษฎบท 2.1.4 ให a เปนจดลมต c เปนคาคงตว และ n ∈ N จะไดวา1. lim
x→ac = c 2. lim
x→ax = a 3. lim
x→axn = an
ทฤษฎบท 2.1.5 ให f, g เปนฟงกชนจาก D ไป R เมอ D ⊆ R โดยท a เปนจดลมตของ D
ถา limx→a
f(x) = L และ limx→a
g(x) = M เมอ L,M ∈ R แลว1. lim
x→a[f(x) + g(x)] = lim
x→af(x) + lim
x→ag(x) = L+M
2. limx→a
f(x) · g(x) = limx→a
f(x) · limx→a
g(x) = LM
3. limx→a
f(x)
g(x)=
limx→a
f(x)
limx→a
g(x)=
L
Mเมอ M = 0
4. limx→a
Cf(x) = C limx→a
f(x) = CL เมอ C เปนคาคงตว5. lim
x→a|f(x)| = | lim
x→af(x)| = |L|
6. limx→a
(f(x))n =(
limx→a
f(x))n
= Ln เมอ n ∈ N
7. limx→a
n√
f(x) = n
√limx→a
f(x) =n√L เมอ n ∈ N และ n
√L ∈ R
ตวอยาง 2.1.6 จงหาคาลมตตอไปน
1. limx→1
(2x2 − 3x+ 4)
2. limx→−1
(2− x)(3 + x)
3. limx→0
x+ 1
x− 1
4. limx→1
x√x+ 1
5. limx→2
(|x| − x)
6. limx→−1
x+ |x|x− |x|
12 บทท 2. ลมต
ตวอยาง 2.1.7 จงหาคาลมตตอไปน
1. limx→1
x2 − 1
x− 1
2. limx→2
x2 + x− 6
x− 2
3. limh→0
(3 + h)2 − 9
h
4. limx→−2
x4 − 16
x+ 2
5. limx→1
x4 − 1
x3 − 1
6. limx→−3
x3 + 27
x+ 3
2.1. ลมตของฟงก ชน 13
ตวอยาง 2.1.8 จงหาคาลมตของ limx→1
x3 − 2x2 + 3x− 2
1− x2
ตวอยาง 2.1.9 จงหาคาลมตของ limx→−2
x4 − 13x2 + 36
x2 + 2x
ตวอยาง 2.1.10 จงหาคาลมตของ limx→0
22x − 2x+1 + 1
2x − 1
14 บทท 2. ลมต
ตวอยาง 2.1.11 จงหาคาลมตตอไปน
1. limx→0
(1
x− 1
x2 + x
)
2. limx→0
1 + 1x
1− 1x
ตวอยาง 2.1.12 จงหาคาลมตของ limx→−3
2|x+ 1| − |1− x|x2 − 9
ตวอยาง 2.1.13 ให f(x) เปนฟงกชนพหนามโมนกดกรสอง ถา limx→0
f(x)
x= 2 จงหาคาของ f(3)
2.1. ลมตของฟงก ชน 15
ตวอยาง 2.1.14 จงหาคาลมตตอไปน1. lim
x→1
x− 1√x− 1
2. limx→−2
√x+ 3− 1
x+ 2
3. limx→0
4−√16 + x
x
4. limx→0
x√1 + 3x− 1
16 บทท 2. ลมต
ตวอยาง 2.1.15 จงหาคาลมตตอไปน
1. limt→0
√t2 + 9− 3
t2
2. limx→−2
x2 − x− 6√4x2 + 9− 5
3. limz→1
z2 − 1√1− z
ตวอยาง 2.1.16 จงหาคาลมตของ limx→0
√1 + x−
√1− x√
2x+ 1− 1
2.1. ลมตของฟงก ชน 17
ตวอยาง 2.1.17 จงหาคาลมตตอไปน1. lim
x→1
x− 13√x− 1
2. limx→−1
3√2x+ 1 + 3
√2 + x
x+ 1
3. limx→−8
3√x+ 2√
1− x− 3
18 บทท 2. ลมต
ตวอยาง 2.1.18 จงหาคาลมตของ limx→2
3√x2 − 3
√4
x− 2
ตวอยาง 2.1.19 จงหาคาลมตของ limx→0
x3√x+ 8 + 3
√x− 8
2.1. ลมตของฟงก ชน 19
แบบฝ กหด 2.11. จงแสดงคาลมตตอไปน โดยใชนยาม
1.1 limx→1
1− x 1.2 limx→−1
2x 1.3 limx→2
x+ 1
3
2. จงแสดงคาลมตตอไปน
2.1 limx→0
(x− 1)√2 + x 2.2 lim
x→3
|x|+ x
x2 − 12.3 lim
x→−2
3√x+ 1
x+ 1
3. จงหาคาลมตตอไปน
3.1 limx→1
x2 − x
x3 − x− 2
3.2 limx→2
x2 − 2x
x2 − x− 2
3.3 limx→−4
x2 + 5x+ 4
x2 + 3x− 4
3.4 limx→−1
2x2 + 3x+ 1
x2 − 2x− 3
3.5 limx→1
x3 − 2x2 + 3x− 2
x− 1
3.6 limx→−2
2x2 + 3x− 2
3x3 + 6x2 − 2x− 4
3.7 limx→−1
x73 + x
43 − 2x
13
x43 + 2x
13
3.8 limt→1
t4 − 1
t3 − 1
3.9 limx→1
x6 − 1
x10 − 1
3.10 limx→−2
x+ 2
x3 + 8
3.11 limx→2
2x2 − 8
x3 − 2x− 4
3.12 limx→−4
1x+ 1
4
x+ 4
3.13 limx→7
x−3 − x−2 + 7x−1 − 1
7− x
3.14 limx→−4
8x−3 + 2x−2 − 4x−1 − 1
x+ 4
3.15 limt→3
t2 − 9
2t2 + 7t+ 3
3.16 limx→−1
x2 + 2x+ 1
x4 − 1
3.17 limt→0
(1
t− 1
t2 + t
)3.18 lim
h→0
(3 + h)−1 − 3−1
h
4. จงหาคาลมตตอไปน
4.1 limx→3
x3 − 27√x− 2− 1
4.2 limu→2
√4u+ 1− 3
u− 2
4.3 limx→2+
√x− 2− 2√x− 1
4.4 limx→−4
√x4 + 9x2 + 5x
x+ 4
4.5 limx→1
x3 − 1√x− 1
4.6 limh→0
(−5 + h)2 − 25
h
4.7 limx→0
√3 +
√4− x−
√5
x
4.8 limx→0
√3 + x−
√3
x
4.9 limx→16
4−√x
16x− x2
4.10 limx→−8
√1− x− 3
x− 4 3√x
4.11 limx→−4
√x2 + 9− 5
x+ 4
4.12 limt→0
(1
t√1 + t
− 1
t
)
20 บทท 2. ลมต
5. จงหาคาลมตตอไปน
5.1 limx→1
3√x− 1√x− 1
5.2 limx→−1
3√7− x− 2√x+ 2− 1
5.3 limx→1
3√x2 − 2 3
√x+ 1
(x− 1)2
5.4 limx→1
3√x− 2− 1
x− 1
6. จงหาคาลมตตอไปน
6.1 limx→0
32x − 3x+1 + 2
3x − 1
6.2 limx→1
5x+1 − 5x
5x+2
6.3 limx→1
x · 3x − 3x + x− 1
x− 1
6.4 limx→0
52x − 5x+2 + 24
5x − 1
7. จงหาคาลมตตอไปน ในรปตวแปร x
7.1 limh→0
1x+h
− 1x
h
7.2 limh→0
(x+ h)3 − x3
h
7.3 limh→0
3(x+ h)2 − 3x2
h
7.4 limh→1
(x+ h− 1)2 − x2
h− 1
8. จงหาคาลมตของ limx→3
|x2 − 1| − 3x+ 1
|1− x| − 2
9. จงหาคาลมตของ limx→1
(1
1− x− 1
2− 3x+ x2
)
10. จงหาคาลมตของ limx→1
x(x2 − 1)2(x+ 1)2
(x2 − 5x+ 4)(x− x3)
11. จงหาคาลมตของ limx→2
x− 23√x− 1 + 3
√x− 3
12. ให f(x) เปนฟงกชนพหนามโมนกดกรสอง ถา limx→1
f(x)
x2 − x= 5 จงหาคาของ f(4)
2.2. ลมตทางเดยว 21
2.2 ลมตทางเดยวพจารณาฟงกชน f(x) =
√x แสดงไดดงกราฟ
X
Y
0 1 2 3 4 5 6 7 8 9
1
2
3
4
จะเหนวา Dom(f) = [0,∞) และจด 0 เปนจดลมต จะไดวา f(x) มคาเขาใกล 0 เมอคา x เขาใกล 0 ในลกษณะ x > 0 เรยกวา x เขาใกล 0 ทางขวา แตเมอ x เขาใกลคา 0 ในลกษณะ x < 0
เรยกวา x เขาใกล 0 ทางซาย คาของฟงกชน f(x) จะไมมคาในจำนวนจรง ทำใหลมตของ f(x)
มเพยงคาเมอ x เขาใกล 0 ทางขวา เขยนแทนดวย
limx→0+
f(x) = 0
เรยกวา ลมตทางขวามอของ f(x) เมอ x เขาใกล 0 ในทำนองเดยวกนลมตของ f(x) =√−x ท
จด 0 จะมคาเมอ x เขาใกล 0 ทางซายเทานน เรยกคาลมตน วาลมตทางซายมอของ f(x) เมอ x
เขาใกล 0 เรยกลมตทงสองแบบน วา ลมตทางเดยว (One-side limit)บทนยาม 2.2.1 ให f : D → R เมอ D ⊆ R และ a เปนจดลมตของ D ∩ (a,∞) แลว
limx→a+
f(x) = L
เรยกวาลมตทางขวามอ (right-hand limit) ของ f(x) ขณะ x เขาใกล a หรอลมตของ f(x)
ขณะ x เขาใกล a ทางดานขวาเทากบ L กตอเมอ
∀ε > 0 ∃δ > 0 ∀x ∈ D, a < x < a+ δ → |f(x)− L| < ε
X
Yy = f(x)
L+ ε
L
a+ δa
22 บทท 2. ลมต
บทนยาม 2.2.2 ให f : D → R เมอ D ⊆ R และ a เปนจดลมตของ D ∩ (−∞, a) แลวlim
x→a−f(x) = L
เรยกวาลมตทางซายมอ (left-hand limit) ของ f(x) ขณะ x เขาใกล a หรอลมตของ f(x)
ขณะ x เขาใกล a ทางดานซายเทากบ L กตอเมอ∀ε > 0∃δ > 0 ∀x ∈ D, a− δ < x < a → |f(x)− L| < ε
X
Yy = f(x)
L
L− ε
aa− δ
ทฤษฎบท 2.2.3 ให f : D → R, D ⊂ R และ a เปนจดลมตของ D ∩ (−∞, a) และ D ∩ (a,∞)
และ L ∈ R แลวlimx→a
f(x) = L กตอเมอ limx→a+
f(x) = L = limx→a−
f(x)
ตวอยาง 2.2.4 จากกราฟของฟงกชน y = f(x)
X
Y
−4 −3 −2 −1 0 1 2 3 4 5
1
2
3
4
จงหาลมตตอไปน
1. limx→−4
f(x)
2. limx→−4+
f(x)
3. limx→−2−
f(x)
4. limx→−2+
f(x)
5. limx→−2
f(x)
6. limx→−3
f(x)
7. limx→2−
f(x)
8. limx→2+
f(x)
9. limx→2
f(x)
10. limx→3
f(x)
11. limx→5−
f(x)
12. limx→5
f(x)
2.2. ลมตทางเดยว 23
ตวอยาง 2.2.5 ฟงกชนซกนม (signum function) เขยนแทนดวย sgn นยามโดย
sgn(x) =
−1 เมอ x > 0
0 เมอ x = 0
1 เมอ x < 0
จงวาดกราฟของฟงกชนซกนม และพจารณาคาของลมตของ sgn(x) ทจด 0
X
Y
−5 −4 −3 −2 −1 0 1 2 3 4 5
−3
−2
−1
1
2
3
ตวอยาง 2.2.6 พจารณาคามลต limx→2
f(x) ของฟงกชน
f(x) =
√6− x เมอ 0 < x < 2
4− x เมอ 2 < x < 5
ตวอยาง 2.2.7 พจารณาคามลต limx→4
f(x) ของฟงกชน
f(x) =
√2x+1−3x2−16
เมอ x > 4
3x+ 1 เมอ x ≤ 4
24 บทท 2. ลมต
ตวอยาง 2.2.8 จงตรวจสอบลมตตอไปน วามคาหรอไม1. lim
x→0|x| 2. lim
x→0
|x|x
ตวอยาง 2.2.9 จงตรวจสอบ limx→0
x|x| − x
|x|วาลมตมคาหรอไม
ตวอยาง 2.2.10 จงตรวจสอบ limx→−2
|x2 − x− 6|x+ 2
วาลมตมคาหรอไม
ตวอยาง 2.2.11 จงหาลมตของ limx→1−
√(x− 1)2
x− 1
2.2. ลมตทางเดยว 25
ตวอยาง 2.2.12 จงหาคาลมตของ limx→2−
|x2 − x− 2|2− 3
√x2 + 4
ตวอยาง 2.2.13 จงหาคาลมตของ limx→1−
1√1− x
(1− 2x3
x2 + 1
)
ตวอยาง 2.2.14 ถา limx→0
|5x+ 1| − |5x− 1|√x+ a−
√a
= 80 จงหาคาของ a
26 บทท 2. ลมต
ตวอยาง 2.2.15 ฟงกชนจำนวนเตมมากทสด (the greatest integer function) นยามโดย
[x] = จำนวนเตมทมากทสดทนอยกวาหรอเทากบ x
เช น [1.5] = 1, [−1.1] = −2, [3] = 3 จงหาคาลมตตอไปน ถาลมตมคา1. lim
x→1+x+ [x]
2. limx→1−
x+ [x]
3. limx→1
[x] + [−x]
4. limx→0+
[x] + x
x
5. limx→0−
[x] + x
x
6. limx→0−
[x] + 1
x
2.2. ลมตทางเดยว 27
แบบฝ กหด 2.21. จงหาคาลมตตอไปน ถาลมตมคา
1.1 limx→3
(2x+ |x− 3|)
1.2 limx→−6
2x+ 12
|x+ 6|
1.3 limx→0.5+
2x− 1
|2x3 − x2|
1.4 limx→−2
2− |x|2 + |x|
1.5 limx→0−
(1
x− 1
|x|
)1.6 lim
x→0+
(1
|x|− 1
x
)
2. ให c เปนคาคงตว จงหาคาลมตตอไปน ถาลมตมคา
2.1 limx→0
|2x− 1| − |2x+ 1|x
2.2 limx→0
3√1 + cx− 1
x
2.3 limx→1
[x− 1]
x− 1
2.4 limx→0
x
[1
x
]
2.5 limx→0
[cosx]
2.6 limx→0+
[sinx]
2.7 limx→2
[x] + [−x]
2.8 limx→2
[x]− [−x]
3. กำหนดให f(x) = x2−1
x3−1เมอ x = 1
4− 2x เมอ x = 1
จงตรวจสอบคาของ limx→1
f(x)
4. กำหนดให f(x) =x3 − 2x+ 5 เมอ |x| ≤ 2
x+7x−1
เมอ |x| > 2
จงตรวจสอบคาของ limx→2
f(x) และ limx→−2
f(x)
5. จงหาคาของ limx→1+
|1 + x− x2|√x+ 3− 2
6. จงหาคาของ limx→0−
√x3 + x2 + x
x2
7. จงหาจำนวนจรง k ซงทำให limx→−3
f(x) มคา เมอ f(x) =
2x+ 5 เมอ x < −3
kx2 + 2 เมอ x ≥ −3
8. จงหาจำนวนจรง a และ b ซงทำให limx→0
√ax+ b− 2
x= 1
9. จงหาจำนวนจรง a ซง limx→a
(x3 − 4x2 + x+ 10) = 4
10. ถา limx→1
f(x)− 8
x− 1= 10 จงหา lim
x→1f(x)
28 บทท 2. ลมต
2.3 ลมตของฟงกชนตรโกณมตทฤษฎบท 2.3.1 ลมตของฟงกชนตรโกณมตเปนจรงดงน
1. limx→0
sinx = 0
2. limx→0
cosx = 1
3. limx→a
sinx = sina4. lim
x→acosx = cosa
ตวอยาง 2.3.2 จงหาคาลมตตอไปน ถาลมตมคา1. lim
x→0tanx
2. limx→π
cos2xx
3. limx→0
cosx− 1
sinx
4. limx→π
sin2x− sinxcos2x+ cosx
ตวอยาง 2.3.3 จงหาคาของ limx→π
4
(cot3x− 1)(csc2x)1 + cos2x− 2sin2x
2.3. ลมตของฟงก ชนตรโกณมต 29
ทฤษฎบท 2.3.4 The Squeeze Theoremให f, g, h เปนฟงกชนจาก D ไป R เมอ D ⊆ R ถา
g(x) ≤ f(x) ≤ h(x) ทกๆ x ทมคาใกล ๆ a
และ limx→a
g(x) = L = limx→a
h(x) แลว limx→a
f(x) = L
ตวอยาง 2.3.5 จงหาคาลมตตอไปน ถาลมตมคา
1. limx→0
x2sin(1
x
)2. lim
x→0xcos
(2
x
)
ตวอยาง 2.3.6 จงหาคาของ limx→0
sinxcos(πx
)
30 บทท 2. ลมต
พจารณากราฟของฟงกชน f(x) =sinxx
X
Y
−5 −4 −3 −2 −1 0 1 2 3 4 5
−2
−1
1
2
และคำควณคาฟงกชน f(x) เมอคาของ x ใกล ๆ 0 สำหรบบางคาดงตารางตอไปนx f(x) x f(x)
0.1 0.998334166468282 −0.1 0.998334166468282
0.01 0.999983333416666 −0.01 0.999983333416666
0.001 0.999999833333342 −0.001 0.999999833333342
0.0001 0.999999998333333 −0.0001 0.999999998333333
0.00001 0.999999999983333 −0.00001 0.999999999983333
ทำใหสรปไดวา limx→0
sinxx
= 1 และพสจนไดโดยใช The Squeeze Theorem ดงทฤษฎบทถดไป
ทฤษฎบท 2.3.7 limx→0
sinxx
= 1
ตวอยาง 2.3.8 จงหาคาลมตตอไปน
1. limx→0
sinxtanx 2. lim
x→0
1− cosxx
2.3. ลมตของฟงก ชนตรโกณมต 31
ตวอยาง 2.3.9 จงหาคาลมตตอไปน1. lim
x→0
x+ sinxxcosx
2. limx→0
x− tanxsinx
3. limx→0
tanx− sinxx3
4. limx→0
secx− cosxx
32 บทท 2. ลมตบทแทรก 2.3.10 ถา lim
x→au(x) = 0 แลว
limx→a
sinu(x)u(x)
= 1
ตวอยาง 2.3.11 จงหาคาลมตตอไปน ถาลมตมคา1. lim
x→0
sin2xx
2. limx→0
sin24x
5x2
3. limx→0
sin5x− sin3xtanx
4. limx→π
sinxx− π
2.3. ลมตของฟงก ชนตรโกณมต 33
แบบฝ กหด 2.31. จงหาคาลมตตอไปน ถาลมตมคา
1.1 limx→0
x2sin(x2π
x
)1.2 lim
x→0x2sin
(xπx2
)1.3 lim
x→0tan2xcos
(3
x− 1
)1.4 lim
x→0cosx
√sin2x
1.5 limx→0
√x2 + x3cos
(x+ 1
π
)1.6 lim
x→π
cos3x− cosxsin3x+ sinx
2. จงหาคาลมตตอไปน ถาลมตมคา
2.1 limx→0
tanx4x
2.2 limx→0+
sinx√x
2.3 limx→0
tan3xtan5x
2.4 limx→0
sin5xxcosx
2.5 limx→0
tan5xsin5x
2.6 limx→0
4x
sin3x2.7 lim
x→0
sin2xsin3x
2.8 limx→0
1− cos2x3x
2.9 limx→0
sin4x
x2
2.10 limx→2
sin(12− 6x)
5− 10x
2.11 limx→−3
sin(x+ 3)
x2 + 2x− 3
2.12 limx→π
sinxπ − x
2.13 limx→0
x+ tanxsinx
2.14 limx→0
x2
1− cosx2.15 lim
x→0
x2
1− cos3x2.16 lim
x→0
sin2x+ sinxx
2.17 limx→0
1− cos4xx2
2.18 limx→π
2
sinx− 1
x− π2
2.19 limx→0+
x
1− cos√x
2.20 limx→0
x2cotx
2.21 limx→0
x
x+ sinx2.22 lim
x→0
xsinx1− cosx
2.23 limx→0
sin42x
3x4
2.24 limx→0
x2sin2 1
x
2.25 limx→0
x6cosπx
2.26 limx→0+
√xesin 1
x
2.27 limh→0
sin(x+ h)− sinxh
3. จงหาคาลมตตอไปน ถาลมตมคา
3.1 limx→0
x
xcosx+ sinx3.2 lim
x→0
cos3x− 2cos2x− cosx+ 2
x2
3.3 limx→0
xcosx− sinxx
3.4 limx→0
1− cosxsin2x− cos2xx3
3.5 limx→0
sin5x− sin3xx
3.6 limx→0
sin7x+ sinxcos7x− cosx
4. จงหาคาของ limx→π
sinx1 + cosx
5. ถา f เปนฟงกชนทมโดเมนเปนจำนวนจรง ถา limx→0
f(x)cosx = 0 จงหา limx→0
f(x)
34 บทท 2. ลมต
2.4 ลมตเกยวกบอนนตพจารณาฟงกชน f(x) =
2x
x2 + 1แสดงไดดงกราฟ
X
Y
−5 −4 −3 −2 −1 0 1 2 3 4 5
−2
−1
1
2
เมอพจารณาหาคาลมตของ f(x) เมอ x มคาเพมขนอยางไมมขดจำกด จะมคาเขาใกล 0เขยนแทนดวย
limx→∞
f(x) = 0
และเมอพจารณาหาคาลมตของ f(x) เมอ x มคาลดลงอยางไมมขดจำกด จะมคาเขาใกล 0เขยนแทนดวย
limx→−∞
f(x) = 0
บทนยาม 2.4.1 ให f : D → R โดยท D = (a,∞) เมอ a เปนคาคงตว แลวlim
x→∞f(x) = L
กตอเมอ ∀ε > 0 ∃N > 0∀x ∈ D, x > N → |f(x)− L| < ε
บทนยาม 2.4.2 ให f : D → R โดยท D = (−∞, a) เมอ a เปนคาคงตว แลวlim
x→−∞f(x) = L
กตอเมอ ∀ε > 0 ∃N < 0∀x ∈ D, x < N → |f(x)− L| < ε
ทฤษฎบท 2.4.3 ให r เปนจำนวนตรรกยะบวก แลว
1. limx→∞
1
x= 0
2. limx→−∞
1
x= 0
3. limx→∞
1
xr= 0
4. limx→−∞
1
xr= 0
2.4. ลมตเกยวกบอนนต 35
ตวอยาง 2.4.4 พจารณาคาของลมตตอไปน
1. limx→∞
3x3 − 4
2x2 + x3
2. limx→−∞
x2 − 4x
x+ x3 + 1
3. limx→∞
x43 − 2
√x
x√x+ 3
√x
4. limx→−∞
10x+ 3√25x2 − 6
5. limx→∞
√x4 + x2 + x
3x2 − 1
36 บทท 2. ลมต
ตวอยาง 2.4.5 พจารณาคาของลมตตอไปน1. lim
x→∞
(√x2 + 2− x
)
2. limx→∞
(√x2 + 3x+ 1− x+ 1
)
3. limx→−∞
(√x2 − x+ x
)
2.4. ลมตเกยวกบอนนต 37
ตวอยาง 2.4.6 พจารณาคาของลมตตอไปน1. lim
x→∞
sinxx2
2. limx→−∞
1
xcosx
3. limx→−∞
x3 − 5sinx7x+ 2x4
4. limx→−∞
xcosx+ x−1 + x−2
1− x2
38 บทท 2. ลมต
ทฤษฎบท 2.4.7 ให u(x) เปนฟงกชนคาจรง แลว
1. ถา limx→∞
u(x) = 0 แลว limx→∞
sinu(x)u(x)
= 1
2. ถา limx→−∞
u(x) = 0 แลว limx→−∞
sinu(x)u(x)
= 1
3. ถา limx→∞
u(x) = ∞ แลว limx→∞
arctanu(x) = π
2
4. ถา limx→−∞
u(x) = ∞ แลว limx→−∞
arctanu(x) = π
2
ตวอยาง 2.4.8 พจารณาคาของลมตตอไปน1. lim
x→∞arctan(x2 + 1)
2. limx→∞
xsin(1
x
)
3. limx→−∞
xsin(πx
)
4. limx→−∞
xsin(
1
x+ 1
)
5. limx→∞
xsin(
π
2x+ 1
)
2.4. ลมตเกยวกบอนนต 39
ทฤษฎบท 2.4.9 ให f เปนฟงกชนคาจรง แลว
1. ถา ∃M > 0, f(x) > 0 ทก ๆ x > M และ limx→∞
1
f(x)= 0 แลว lim
x→∞f(x) = ∞
2. ถา ∃M > 0, f(x) < 0 ทก ๆ x > M และ limx→∞
1
f(x)= 0 แลว lim
x→∞f(x) = −∞
3. ถา ∃M < 0, f(x) > 0 ทก ๆ x < M และ limx→−∞
1
f(x)= 0 แลว lim
x→−∞f(x) = ∞
4. ถา ∃M < 0, f(x) < 0 ทก ๆ x < M และ limx→−∞
1
f(x)= 0 แลว lim
x→−∞f(x) = −∞
ตวอยาง 2.4.10 พจารณาคาของลมตตอไปน
1. limx→∞
5x3 − x2 + 3
x2 + x
2. limx→∞
x23 − x
1 + x34
3. limx→−∞
1− x2 − x4
x3
4. limx→−∞
√x2 − x3
x+ 1
40 บทท 2. ลมต
บทนยาม 2.4.11 ให f : D → R โดยท D ⊆ R และ a เปนจดลมตของ D แลวlimx→a
f(x) = ∞
กตอเมอ ∀M > 0∃δ > 0 ∀x ∈ D, 0 < |x− a| < δ → f(x) > M
บทนยาม 2.4.12 ให f : D → R โดยท D ⊆ R และ a เปนจดลมตของ D แลวlimx→a
f(x) = −∞
กตอเมอ ∀M < 0∃δ > 0 ∀x ∈ D, 0 < |x− a| < δ → f(x) < M
ตวอยาง 2.4.13 พจารณาคาของลมตตอไปน
1. limx→0+
cotx
2. limx→1+
1
x− 1
3. limx→1−
x2 + 1
x− 1
4. limx→2−
1√2− x
ตวอยาง 2.4.14 กราฟของฟงกชน f(x) =x2
x2 − 1แสดงดงน
X
Y
−5 −4 −3 −2 −1 0 1 2 3 4 5
−4
−3
−2
−1
1
2
3
4
จงหาลมตตอไปน
1. limx→∞
f(x)
2. limx→−∞
f(x)
3. limx→1+
f(x)
4. limx→1−
f(x)
5. limx→−1+
f(x)
6. limx→−1−
f(x)
2.4. ลมตเกยวกบอนนต 41
ทฤษฎบท 2.4.15 ให f : D → R โดยท D ⊆ R และ a เปนจดลมตของ D แลว
1. ถา ∃δ > 0, f(x) > 0 ทกๆ x ∈ (a− δ, a+ δ) ∩D − {a} และ limx→a
1
f(x)= 0 แลว
limx→a
f(x) = ∞
2. ถา ∃δ > 0, f(x) < 0 ทกๆ x ∈ (a− δ, a+ δ) ∩D − {a} และ limx→a
1
f(x)= 0 แลว
limx→a
f(x) = −∞
3. ถา ∃δ > 0, f(x) > 0 ทกๆ x ∈ (a, a+ δ)∩D และ limx→a+
1
f(x)= 0 แลว lim
x→a+f(x) = ∞
4. ถา ∃δ > 0, f(x) < 0 ทกๆ x ∈ (a, a+ δ)∩D และ limx→a+
1
f(x)= 0 แลว lim
x→a+f(x) = −∞
5. ถา ∃δ > 0, f(x) > 0 ทกๆ x ∈ (a− δ, a)∩D และ limx→a−
1
f(x)= 0 แลว lim
x→a−f(x) = ∞
6. ถา ∃δ > 0, f(x) < 0 ทกๆ x ∈ (a− δ, a)∩D และ limx→a−
1
f(x)= 0 แลว lim
x→a−f(x) = −∞
ตวอยาง 2.4.16 พจารณาคาของลมตตอไปน โดยใชทฤษฎบท 2.4.15.
1. limx→2+
3x+ 1
x2 − 4
2. limx→3−
x2 + x− 4
x2 + 2x− 15
3. limx→1+
1 + x√(1− x)2
4. limx→−1
2 + 3x
(x3 + 1)2
5. limx→1
x− 2
(x2 − 1)2
6. limx→4
x
x2 − 4
42 บทท 2. ลมต
แบบฝ กหด 2.41. พจารณาคาของลมตตอไปน
1.1 limx→∞
(1
x 3√x+ 3
)1.2 lim
x→−∞
9 + 5√x
4 + 3√x
1.3 limx→−∞
(2x+ 5)5(x− 8)7
(x3 − 2)2(3x+ 1)4
1.4 limx→−∞
x3 − 3x+ 4
7x+ x2 − 2x3
1.5 limx→∞
x3 + x+ 1
4 + x2 + 3x3
1.6 limx→∞
√3− 8x2
x(x+ 2)
1.7 limx→∞
7x2 − 4
2x4 + x
1.8 limx→−∞
√x2 + 6
2x− 5
1.9 limx→∞
|x2 − 1|x2 + 1
1.10 limx→−∞
x3 − |x||x3 − 2x2 − x+ 2|
1.11 limx→∞
(√x2 + 3x− x
)1.12 lim
x→−∞
(√x2 + x+ 1 + x
)1.13 lim
x→∞
(√x2 + ax−
√x2 + bx
)1.14 lim
x→−∞
(x+
√x2 + 2x
)
1.15 limx→∞
(1
x− 2− 3
x2 − 4
)1.16 lim
x→∞x(x−
√x2 + 4
)1.17 lim
x→−∞
(3√x3 + x− 3
√x3 + 1
)1.18 lim
x→−∞
√x2 + 4− 2
2x+ 3
1.19 limz→−∞
√8 + z2
z + 4
1.20 limx→−∞
√4x2 + 1
x− 1
1.21 limx→−∞
√9x6 − x
x3 + 1
1.22 limx→∞
x3 − 2x+ 1
x2 + 3x− 10
1.23 limx→−∞
3√x3 + 2x− 1
1.24 limx→−∞
x5 + 6x2 − 7x
4x3 − x2 + 1
1.25 limx→−∞
x3 − x+ 6
3x2 − x
1.26 limx→∞
√x6 − x4
x2 + x− 12
1.27 limx→∞
8− x2
√2x2 − x+ 1
1.28 limx→∞
10 +√1 + x2
x
2. พจารณาคาของลมตตอไปน
2.1 limx→0+
arctan(ℓnx)2.2 lim
x→0−e
1x
2.3 limx→−∞
cos ( 1x
)x
2.4 limx→−∞
x
[cos
(1
x
)− 1
]2.5 lim
x→∞arctan(ex)
2.6 limx→∞
x2 + xsinxcos3x− 2x2
2.7 limx→∞
sin2x
x2 + 1
2.8 limx→∞
xsin(2
x
)
2.9 limx→∞
xsin2
(2
x
)
2.10 limx→−∞
cosxsin3xℓn(−x)
2.4. ลมตเกยวกบอนนต 43
3. พจารณาคาของลมตตอไปน
3.1 limx→1+
13√x− 1
3.2 limx→2−
x− 3
x3 − 8
3.3 limx→−3−
1√−x− 3
3.4 limx→4+
x− 5
x− 4
3.5 limx→−1+
3√x− 2x+ x
43
x2 − 8x− 9
3.6 limx→1
2x− 3
x2 − 2x+ 1
3.7 limx→−2−
x2 + x+ 4− 3
x2 + x− 2
3.8 limx→−5
x+ 6
x2 + 10x+ 25
3.9 limx→5−
[x]− x
5− x
3.10 limx→3
x2 − 2x+ 6
x2 + 2x− 15
4. พจารณาคาของลมตตอไปน
4.1 limx→∞
sinx√x
4.2 limx→∞
sin(x− 1)
3x− 3
4.3 limx→−∞
x2sin(
2
x2
)4.4 lim
x→−∞(x− π)tan
(π
x− π
)
44 บทท 2. ลมต
2.5 ความตอเนองในหวขอน จะกลาวถงความตอเนองของฟงกชนซงมความสำคญมากในการศกษาวชาแคลคลส
จะเรมตนจากการพจารณาลกษณะของกราฟตอไปน
X
Y
−3 −2 −1 0 1 2 3 4 5−1
1
2
3
4
f1
X
Y
−3 −2 −1 0 1 2 3 4 5−1
1
2
3
4
f2
X
Y
−3 −2 −1 0 1 2 3 4 5−1
1
2
3
4
f3
จากกราฟเหนไดวาฟงกชน f1 และ f2 ไมมตอเนองท x = 1 แต f3 มความตอเนองท x = 1
บทนยาม 2.5.1 ให f : D → R โดยท D ⊆ R และ a ∈ D แลว f มตอเนองทจด a กตอเมอ1. lim
x→af(x) มคา และ
2. limx→a
f(x) = f(a)
ตวอยาง 2.5.2 จงตรวจสอบวา f มความตอเนองทจด x = a หรอไม
1. f(x) =
3x2 − 2x+ 1 เมอ x = 1
1 + x เมอ x = 1; a = 1
2. f(x) =
|x|+ 3 เมอ x ≤ −1
|x| − 1 เมอ x > −1; a = −1
3. f(x) =
x−2 เมอ x = 0
1 เมอ x = 0; a = 0
4. f(x) = [x] ; a = 1
2.5. ความตอเนอง 45
ตวอยาง 2.5.3 จงตรวจสอบวา f มความตอเนองทจด x = 2 หรอไม
1. f(x) =x2 − x− 2
x− 2 2. f(x) =
x2−x−2x−2
เมอ x = 2
3 เมอ x = 2
ทฤษฎบท 2.5.4 ถา f และ g เปนฟงกชนตอเนองทจด a และ c เปนคาคงตว แลวฟงกชนตอไปนตอเนองทจด a
1. f + g
2. f − g
3. fg
4. cf
5. f
gเมอ g(a) = 0
บทนยาม 2.5.5 ใหฟงกชน f ตอเนองทางขวา (continuous from the right) ทจด a ถาlim
x→a+f(x) = f(a)
และ f ตอเนองทางซาย (continuous from the left) ทจด a ถาlim
x→a−f(x) = f(a)
ถาให I ⊆ Dom(f) จะกลาววาฟงกชน f ตอเนองบนชวง I ถา f ตอเนองทกจด a ∈ I
X
Y
a b
y = f(x)
กรณ I = [a, b]
ตวอยาง 2.5.6 ให f(x) =√1− x2 จงตรวจสอบวา f ตอเนองทจด x = 1 และ x = −1
46 บทท 2. ลมต
ทฤษฎบท 2.5.7 ฟงกชนพหนาม (polynomial function) ตอเนองบนจำนวนจรง
ทฤษฎบท 2.5.8 ฟงกชนตอไปนตอเนองบนโดเมนของฟงกชนนน1. ฟงกชนตรรกยะ (rational function)2. ฟงกชนกรณฑ (root functions)
3. ฟงกชนเลขชกำลง (exponential functions)4. ฟงกชนลอการทม (logarithmic functions)5. ฟงกชนตรโกณมต (trigonometric functions)6. ฟงกชนตรโกณมตผกผน (inverse trigonometric functions)
ตวอยาง 2.5.9 จงหาชวงทใหญทสดททำให f ตอเนอง
1. f(x) =
√x+ 1
x− 1
2. f(x) = arcsin(x2 − 1
3
)
3. f(x) =ℓnx+ arctanx
x2 − 1
2.5. ความตอเนอง 47
ทฤษฎบท 2.5.10 ถา f เปนฟงกชนตอเนองทจด b และ limx→a
g(x) = b แลว limx→a
f(g(x)) = f(b)
หรอจะกลาวไดอกอยางคอlimx→a
f(g(x)) = f( limx→a
g(x))
ตวอยาง 2.5.11 จงหาลมต limx→1
arcsin(1−
√x
1− x
)
ตวอยาง 2.5.12 จงหาลมต limx→0
arctan(cos2x− 1
2x2 − x
)
ตวอยาง 2.5.13 กำหนดให k เปนจำนวนจรง โดยท
f(x) =
kx2 + 1 เมอ x > 2
3x− 1 เมอ x ≤ 2
เปนฟงกชนตอเนองบนจำนวนจรง จงหา k
48 บทท 2. ลมตทฤษฎบท 2.5.14 ทฤษฎบทคาระหวางกลาง (The Intermediate Value Theorem: IVT)ให f ตอเนองบนชวง [a, b] และให N เปนจำนวนทอยระหวาง f(a) และ f(b) เมอ f(a) = f(b)
แลวจะไดวาม c ∈ (a, b) ซง f(c) = N
X
Y
a c b
N
f(a)
f(b)
บทแทรก 2.5.15 กำหนดให f ตอเนองบนชวง [a, b] ซง f(a) และ f(b) มเครองหมายตางกนแลวจะไดวาม c ∈ (a, b) ซง f(c) = 0
X
Y
a c b
f(a)
f(b)
ตวอยาง 2.5.16 จงแสดงวา 4x3 − 6x2 + 3x− 2 = 0 มรากคำตอบในชวง [0, 3]
ตวอยาง 2.5.17 จงแสดงวา x5 − x3 − x+ 1 = 0 มรากคำตอบในชวง [−2, 2]
2.5. ความตอเนอง 49
แบบฝ กหด 2.51. พจารณาวาฟงกชนตอไปนตอเนองทจด x = a หรอไม
1.1 a = −2; f(x) =
1x+2
เมอ x = −2
1 เมอ x = −2
1.2 a = 0; f(x) =
ex เมอ x < 0
x2 เมอ x ≥ 0
1.3 a = 1; f(x) =
3x+ 1 เมอ x < −1
2− x3 เมอ x ≥ −1
1.4 a = 1; f(x) =
x2−xx2−1
เมอ x = 1
1 เมอ x = 1
1.5 a = 3; f(x) =
2x2−5x−3x−3
เมอ x = 3
6 เมอ x = 3
2. ฟงกชน f(x) =
√x2 + x เมอ − 4 ≤ x < −1
|x|+ 1 เมอ − 1 < x < 1
1−x2
2x2−5x+3เมอ 1 < x ≤ 4
ตอเนองทจด x = 1 และ x = −1 หรอไม
3. จงขยายโดเมนเพอทำใหฟงกชนตอไปนตอเนองบนจำนวนจรง3.1 f(x) =
x2 + x− 2
x− 1
3.2 f(x) =x3 − 8
x2 − 4
3.3 f(x) =x3 − 2x2 − 4x+ 3
x2 − 2x− 3
4. จงหาคา c ททำใหฟงกชน f ตอเนองบน (−∞,∞) เมอ
f(x) =
cx2 + 2x เมอ x < 2
x3 − cx เมอ x ≥ 2
5. จงหาคา a และ b ททำใหฟงกชน f ตอเนองบน (−∞,∞) เมอ
f(x) =
x2−4x−2
เมอ x < 2
ax2 − bx+ 3 เมอ 2 ≤ x < 3
2x− a+ b เมอ x ≥ 3
50 บทท 2. ลมต
6. จงหาชวงทใหญทสดททำให f ตอเนอง
6.1 f(x) =x
x2 + 5x+ 6
6.2 f(x) = x2 +√2x− 1
6.3 f(x) =sinxx+ 1
6.4 f(x) =tanx√4− x2
6.5 f(x) =
√1 +
1
x
6.6 f(x) = arctan(1 + e−x2)
6.7 f(x) = ℓn(1 + cosx)6.8 f(x) = ℓn(sinx− 1
2)
7. จงใชทฤษฎบทคาระหวางกลาง แสดงวามรากคำตอบในชวงทกำหนดให
7.1 x4 + x− 3 = 0, [1, 2]
7.2 3√x = 1− x, [0, 1]
7.3 ex = 3− 2x, [0, 1]
7.4 sinx = x2 − x, [1, 2]
บทท 3อนพนธของฟงกชน
3.1 อตราการเปลยนแปลงและอนพนธพจารณาฟงกชนการเคลอนทของวตถชนดหนงกบเวลาทมสมการเปน s(t) = 2t − 1
4t2 เมตร
และเวลา t ในหนวยวนาท
t
s
0 1 2 3 4 5 6 7 8
1
2
3
4
เมอสนใจความเรวเฉลยของการเคลอนทของวตถนสามารถหาไดจาก
ความเรวเฉลย =ระยะทางทเคลอนทได
เวลาทใชในการเคลอนท
หรออาจเขยนไดเปน
ความเรวเฉลยในช วงเวลา t1 ถง t2 =s(t2)− s(t1)
t2 − t1
เช น ความเรวของการเคลอนทของวตถน ในช วงเวลา 1 วนาท ถง 3 วนาท คอ
ความเรวเฉลยในชวงเวลา 1 ถง 3 =s(3)− s(1)
3− 1= 1 เมตร/วนาท
เราจะใชแนวคดน ในการนยาม อตราการเปลยนแปลงเฉลย (average rate of change) ของฟงกชนอน ๆ ดงนยาม
51
52 บทท 3. อนพนธ ของฟงก ชน
บทนยาม 3.1.1 ให y = f(x) เปนฟงกชน แลว∆y
∆x=
f(x2)− f(x1)
x2 − x1
เรยกวาอตราการเปลยนแปลงเฉลย ของ y เทยบกบ x บนชวง [x1, x2]
ตวอยาง 3.1.2 ให y = f(x) จงหาอตราการอตราการเปลยนแปลงเฉลยของ y เทยบกบ x บนชวงทกำหนดให
1. f(x) = x3 − x2 + x บนชวง [−1, 1] 2. f(x) =√x2 + 3 บนชวง [0, 3]
ตอไปเราสนใจ ความเรว ณ ตำแหนงตาง ๆ ทเกดขนจรง ของการเคลอนทเรยกวา ความเรวชวขณะ ตวอยางเช น ความเรว ขณะ t = 2 ของ s(t) = 2t− 1
4t2
t
s
2
1
2
3
4
t
อาจพจารณาจากความเรวเฉลยบนชวง [2, t] เมอ t ใกล ๆ 2 นนคอ t− 2 = ∆t → 0 แลว
ความเรวขณะ t = 2 คอ limt→2
s(t)− s(2)
t− 2
จะไดวา
limt→2
s(t)− s(2)
t− 2= lim
t→2
2t− 14t2 − 3
t− 2= lim
t→2
−14(t2 − 8t+ 12)
t− 2
= limt→2
−14(t− 2)(t− 6)
t− 2= lim
t→2−1
4(t− 6) = 1
ดงนน ความเรวของการเคลอนทของวตถน ขณะ t = 2 เทากบ 1 เมตร/วนาทเราจะขยายแนวคดน ไปยงฟงกชนอน ๆ เรยกวา อตราการเปลยนแปลงขณะใดขณะหนง
(instantaneous rate of change) ของฟงกชน f ดงนยามตอไปน
3.1. อตราการเปลยนแปลงและอนพนธ 53
บทนยาม 3.1.3 ให y = f(x) เปนฟงกชน แลว อตราการเปลยนแปลงขณะใดขณะหนง ของฟงกชน f ทจด x0 นยามโดย
limx→x0
f(x)− f(x0)
x− x0
ตวอยาง 3.1.4 อตราการเปลยนแปลงขณะใดขณะหนงของฟงกชน f(x) = x2 + x ทจด x = 1
บทนยาม 3.1.5 เสนสมผส (tangent line) กบเสนโคง y = f(x) ทจด P (a, f(a)) ผานจด P
จะมคาความชนเทากบm = lim
x→a
f(x)− f(a)
x− aถาลมตน มคา
และสมการเสนสมผสคอ y = m(x− a) + f(a)
X
Y
a
f(a)y = f(x)
เสนสมผสทจด x = a
ตวอยาง 3.1.6 จงหาสมการของเสนสมผสกบเสนโคง y =2
xทจด P (2, 1)
54 บทท 3. อนพนธ ของฟงก ชน
จากแนวคดอตราการเปลยนแปลงขณะใดขณะหนงของฟงกชน y = f(x) พจารณากราฟ
X
Y
∆x
∆y
x
f(x)
x+∆x
f(x+∆x)
y = f(x)
อตราการเปลยนแปลงของของฟงกชน y = f(x) กบการเปลยนแปลงคาของตวแปรอสระของ x
ในชวง x กบ x+∆x คอ∆y
∆x=
f(x+∆x)− f(x)
∆x
ถา ∆x เขาใกล 0 จะเรยก ∆y
∆xเรยกวาอนพนธของฟงกชน
โดยไลบนซไดใชสญลกษณ dydx
เรยกวา สญกรณไลบนซ (Leibniz notation)และลากรางจไดใชสญลกษณ f ′(x) เรยกวา สญกรณลากรางจ (Lagrange notation)
บทนยาม 3.1.7 ให f เปนฟงกชนคาจรง และ y = f(x) เรยก
lim∆x→0
∆y
∆x= lim
∆x→0
f(x+∆x)− f(x)
∆xถาลมตมคา
วาอนพนธของฟงกชน (derivative of function) ของ f เทยบกบ x หรอกลาววา f มอนพนธ(differentiable) ท x เขยนแทนดวยสญลกษณ
f ′(x) หรอ y′ หรอ Dxf(x) หรอ dy
dxหรอ df
dx
ถา a ∈ Dom(f) แลวอนพนธ f ทจด x = a เขยนแทนดวย f ′(a) หรอ dydx|x=a นนคอ
lim∆x→0
f(a+∆x)− f(a)
∆xถาลมตมคา
ถาให h = ∆x จะไดวาอนพนธของฟงกชนของ f เทยบกบ x คอ
f ′(x) = limh→0
f(x+ h)− f(x)
h
สำหรบอนพนธ f ทจด x = a ถาให x = a+∆x จะได ∆x = x− a ดงนน
f ′(a) = limx→a
f(x)− f(a)
x− a
3.1. อตราการเปลยนแปลงและอนพนธ 55
ตวอยาง 3.1.8 จงหาอนพนธของฟงกชน f(x) = x2 + 3x
ตวอยาง 3.1.9 จงหาอนพนธของฟงกชน f(x) =1
xทจด x = 2
ตวอยาง 3.1.10 จงตราจสอบวาฟงกชน
f(x) =
x2 + 1 เมอ x < 1
2x เมอ x ≥ 1
มอนพนธทจด x = 1 หรอไม
56 บทท 3. อนพนธ ของฟงก ชน
ตวอยาง 3.1.11 จงตราจสอบวาฟงกชนตอไปน มอนพนธทจด x หรอไม1. f(x) = |x| 2. f(x) = x|x|
บทนยาม 3.1.12 ฟงกชนทหาอนพนธไดทก ๆ จดในชวง I ⊂ R แลวเราจะกลาววาฟงกชนนนหาอนพนธไดบนช วง I
ทฤษฎบท 3.1.13 ถา f หาอนพนธไดทจด a แลว f จะตอเนองทจด a
ตวอยาง 3.1.14 จงยกตวอยางคานบทกลบของทฤษฎบท 3.1.13
ตวอยาง 3.1.15 กราฟของฟงกชน y = f(x) บนชวง [−6, 6] ดงกราฟ
X
Y
−6 −5 −4 −3 −2 −1 0 1 2 3 4 5 6
−2
−1
1
2
จงตรวจสอบวาฟงกชน f มอนพนธทจดตอไปนหรอไม1. x = −5
2. x = −3
3. x = −1
4. x = 0
5. x = 1
6. x = 3
7. x = 4
8. x = 5
3.1. อตราการเปลยนแปลงและอนพนธ 57
แบบฝ กหด 3.11. ให y = f(x) จงหาอตราการอตราการเปลยนแปลงเฉลยของ y เทยบกบ x บนชวงท
กำหนดให1.1 f(x) = 3x− x2 บนชวง [−2, 2]
1.2 f(x) = cosx บนชวง [0, π]
1.3 f(x) = x|x| บนชวง [−3, 1]
1.4 f(x) =√2x2 − 1 บนชวง [1, 5]
2. จงหาอนพนธของฟงกชนตอไปน
2.1 f(x) =√x 2.2 f(x) = 1− 3x2 2.3 f(x) = 3
√x 2.4 f(x) = x+3
2
3. จงตราจสอบวาฟงกชนตอไปน มอนพนธทจด x = a หรอไม
3.1 f(x) =
x2 − 1 เมอ x > 0
2x− 1 เมอ x ≤ 0; a = 0
3.2 f(x) =
x3 เมอ x = 1
1 เมอ x = 1; a = 1
3.3 f(x) = x|x3| ; a = 0
3.4 f(x) = [x] ; a = −1
4. จงตราจสอบวาฟงกชนตอไปน มอนพนธทจด x = 0 หรอไม
4.1 f(x) =
xsin 1x
เมอ x = 0
0 เมอ x = 04.2 f(x) =
x2sin 1x
เมอ x = 0
0 เมอ x = 0
5. พจารณาอนพนธของ f ทจด x = 1 และรางกราฟของ f เมอกำหนดให
f(x) =
x2 + 1 เมอ x < 1
x+ 1 เมอ x ≥ 1
6. ให a และ b เปนคาคงตว ถาฟงกชน f(x) =
x2 เมอ x ≤ 1
x3 − ax+ b เมอ x > 1
หาอนพนธไดบนจำนวนจรง จงหาคาของ a และ b
7. จงหาสมการเสนสมผสเสนโคงของฟงกชน y = f(x) ทจด x = a
7.1 f(x) = x3 ; a = 2
7.2 f(x) = sinx ; a = π
7.3 f(x) = 1 + x2 ; a = −1
7.4 f(x) =√x+ 1 ; a = 3
58 บทท 3. อนพนธ ของฟงก ชน
3.2 กฎของอนพนธทฤษฎบท 3.2.1 อนพนธของฟงกชนคงตว (Derivative of a constant function)
d
dx(c) = 0 เมอ c เปนคาคงท
ทฤษฎบท 3.2.2 อนพนธของฟงกชนเอกลกษณ (Derivative of the identity function)d
dx(x) = 1
ทฤษฎบท 3.2.3 อนพนธของฟงกชนกำลง (Derivative of a power function)d
dx(xn) = nxn−1 เมอ n เปนจำนวนนบ
บทแทรก 3.2.4 ให n เปนจำนวนตรรกยะ และ xn เปนจำนวนจรงd
dx(xn) = nxn−1
3.2. กฎของอนพนธ 59
ทฤษฎบท 3.2.5 กฎการคณดวยคาคงตว (The constant multiplication rule)d
dx[cf(x)] = c
d
dxf(x)
เมอ f และ g เปนฟงกชนทหาอนพนธได และ c เปนคาคงท
ทฤษฎบท 3.2.6 กฎการบวก (The sum rule)d
dx[f(x) + g(x)] =
d
dxf(x) +
d
dxg(x)
เมอ f และ g เปนฟงกชนทหาอนพนธได
บทแทรก 3.2.7 กฎผลตาง (The different rule)d
dx[f(x)− g(x)] =
d
dxf(x)− d
dxg(x)
เมอ f และ g เปนฟงกชนทหาอนพนธได
ตวอยาง 3.2.8 จงหาอนพนธของฟงกชนตอไปน
1. f(x) = x3 + 3x2 − x+ 4
2. y = 2√x− x+ π
3. f(x) =1
x+
1
x2+
1
x3
4. y =1√x− 3
√x+
√2
60 บทท 3. อนพนธ ของฟงก ชนทฤษฎบท 3.2.9 กฎการคณ (The product rule)ถา f และ g เปนฟงกชนทหาอนพนธได แลว
d
dx[f(x)g(x)] = f(x)
d
dxg(x) + g(x)
d
dxf(x)
ทฤษฎบท 3.2.10 ถา f, g และ h เปนฟงกชนทหาอนพนธได แลว[fgh]′(x) = [f ′gh+ fg′h+ fgh′](x)
ตวอยาง 3.2.11 จงหาอนพนธของฟงกชนตอไปน
1. f(x) = (x+ 1)(x2 − 1) 2. y = (√x− 1)(x3 + 1)
ตวอยาง 3.2.12 ให f(x) = (x− 1)(x− 2)(x− 3) จงหา f ′(0)
3.2. กฎของอนพนธ 61
ทฤษฎบท 3.2.13 กฎการหาร (The quoteint rule)ถา f และ g เปนฟงกชนทหาอนพนธได แลว
d
dx
[f(x)
g(x)
]=
g(x) ddxf(x)− f(x) d
dxg(x)
[g(x)]2เมอ g(x) = 0
ตวอยาง 3.2.14 จงหาอนพนธของฟงกชนตอไปน
1. f(x) =x+ 1
x− 1
2. y =1 + 1
x
1− 1x
ตวอยาง 3.2.15 จงหาจดบนเสนโคง y =x
x2 + 1ทมเสนสมผสขนานกบแกน X
62 บทท 3. อนพนธ ของฟงก ชน
แบบฝ กหด 3.21. จงหาอนพนธของฟงกชนตอไปน
1.1 f(x) = x10 + x7 − x
1.2 f(x) =√x+ 2 3
√x
1.3 f(x) = x−2 − x−1 − 1
1.4 f(x) = (x3 − 1)(2− x− x2)
1.5 f(x) = x5 + 2x+ π2
1.6 f(x) =x− 1
x2 + 1
1.7 f(x) =
√x√
x+ 1
1.8 f(x) =1
x3− 1√
x+ 3
1.9 f(x) =1
x3 + x− 1
1.10 f(x) =x2 − 5x
2x− 1
1.11 y =x2 + x√x+ 1
1.12 y =(x2 − 1)(x3 + x)
x2 + 1
2. ให f(x) = (x− 1)(x− 2)(x− 3)(x− 4) จงหา f ′(0)
3. ให f(x) = (x− 1)(x+ 3)
(x− 2)(x+ 1)จงหา f ′(0)
4. จงหาจดบนเสนโคง y = x4 − 6x2 + 4 ทมเสนสมผสขนานกบแกน X
5. ถา f, g, h และ k เปนฟงกชนทหาอนพนธได จงแสดงวา[fghk]′(x) = [f ′ghk + fg′hk + fgh′k + fghk′](x)
6. จงหาอนพนธของ f ทก ๆ จดทมอนพนธ
6.1 f(x) =
x3 + 3 เมอ x < 1
3x+ 1 เมอ x ≥ 16.2 f(x) =
x3 + 1 เมอ x < 1
3x+ 1 เมอ x ≥ 1
7. พจารณาวาฟงกชน g หาอนพนธไดทจดใดบาง พรอมทงรางกราฟ g และ g′
g(x) =
2x เมอ x ≤ 0
2x− x2 เมอ 0 < x < 2
2− x เมอ x ≥ 2
8. กำหนดใหf(x) =
x2 เมอ x ≤ 2
mx+ b เมอ x > 2
จงหาคาของ m และ b ถา f เปนฟงกชนทหาอนพนธไดบนจำนวนจรง
3.3. กฎลกโซ 63
3.3 กฎลกโซ ทฤษฎบท 3.3.1 กฎลกโซ (Chain rule)ถา g เปนฟงกชนทหาอนพนธไดทจด x และ f หาอนพนธไดทจด g(x) แลวฟงกชนประกอบ f ◦g
หาอนพนธไดทจด x และเขยนแทนดวย (f ◦ g)′ คอ(f ◦ g)′(x) = f ′(g(x)) · g′(x)
เมอกำหนด y = f(u) และ u = g(x) แลวdy
dx=
dy
du· dudx
ตวอยาง 3.3.2 กำหนดให f(x3 + 1) = x3 + x− 1 จงหา f ′(2)
ตวอยาง 3.3.3 กำหนดให f(g(x) + x) = 2x2 − x+ 1 เมอ g(0) = g′(0) = 1 จงหา f ′(1)
ตวอยาง 3.3.4 กำหนดให y = u2 + 3u− 1 และ u = x2 − x จงหา dy
dxขณะ x = 1
ตวอยาง 3.3.5 กำหนดให y = u+1
u, u = x2 + 1 และ x = 2t+ 1 จงหา dy
dt
64 บทท 3. อนพนธ ของฟงก ชนตวอยาง 3.3.6 จงหาอนพนธของ F (x) =
√x2 + 1
ทฤษฎบท 3.3.7 กฎทวไปของอนพนธสำหรบฟงกชนกำลงให n เปนจำนวนตรรกยะ และ g เปนฟงกชนทหาอนพนธได แลว
d
dx[g(x)]n = n[g(x)]n−1 · g′(x)
ตวอยาง 3.3.8 จงหาอนพนธของฟงกชนตอไปน1. f(x) = (x3 − 1)100
2. h(x) =1
3√x2 + x+ 1
3. g(t) =
(t− 2
2t+ 1
)9
4. k(x) = (1− x)5(x3 + 2)4
3.3. กฎลกโซ 65
ทฤษฎบท 3.3.9 กฎอนพนธของฟงกชนผกผน ให y = f(x) เปนฟงกชนคาจรงทผกผนได และมอนพนธไมเปนศนยท x แลว f−1(y) = x จะไดวา
dy
dx· dxdy
= 1 หรอ dx
dy=
1dydx
ตวอยาง 3.3.10 ให y = x3 + 1 จงหา dx
dyในรป y
66 บทท 3. อนพนธ ของฟงก ชน
แบบฝ กหด 3.31. จงหา dy
dxเมอ
1.1 y = u3 − 2u และ u =√x
1.2 y = (u+ 1)2 และ u = x+1
x
1.3 y =√u2 + 3 และ u = x− 2x2
1.4 y =u+ 1
u− 1และ u =
1
2x
2. จงหา dy
dtเมอ
2.1 y = u−u2, u = x−x3 และ x =√t+1 2.2 y = 5 + 3u−2, u =
√x และ x = t2
3. จงหาอนพนธของฟงกชนตอไปน3.1 f(x) = (x2 + 1)
√x2 − 1
3.2 F (x) = (x4 + 3x2 − 2)5
3.3 F (x) = (4x− x2)99
3.4 F (x) =4√x3 + 2x+ 1
3.5 f(x) = (x+√x)5
3.6 f(x) =x
3√x3 − x
3.7 f(x) = (1 + x4)23
3.8 g(t) =1
(t4 + 1)3
3.9 f(x) = (2x− 3)4(x2 + x)3
3.10 g(x) = (x+ 1)43 (x2 + 1)4
3.11 f(s) =
√s2 + 1
s2 + 3
4. จงหาสมการของเสนสมผสเสนโคง (bullet-nose) y =|x|√2− x2
ทจด (1, 1)
5. ให F (x) = f ◦ g(x) เมอ f(−2) = 8, f ′(−2) = 4, f ′(5) = 3, g(5) = −2 และ g′(5) = 6
จงหา F ′(5)
6. ถา h(x) =√4 + 3f(x) เมอ f(1) = 7 และ f ′(1) = 4 จงหา h′(1)
7. ให r(x) = f(g(h(x))) เมอ h(1) = 2, g(2) = 3, h′(1) = 4, g′(2) = 5 และ f ′(3) = 6
จงหา r′(1)
8. ให F (x) = f(3f(4f(x))) เมอ f(0) = 0 และ f ′(0) = 2 จงหา F ′(0)
9. ให F = f(xf(xf(x))) เมอ f(1) = 2, f(2) = 3, f ′(1) = 4, f ′(2) = 5 และ f ′(3) = 6
จงหา F ′(1)
10. ให y = f
(√x− 1√
x
)เมอ f ′(0) = 2 จงหา dy
dxท x = 1
11. ให y = f(1 +√u), u = 2− x2 เมอ f ′(2) = −3 จงหา dy
dxท x = 1
12. ให y = w
(3 + u
3− u
), u =
√7− 3x, x = 1 + t2 เมอ w′(2) = 2 จงหา dy
dtท t = 1
13. ให y =f(1 +
√x)
g(1−√x)
, x = 3 + t2 เมอ f(3) = 2, g(−1) = 4, f ′(3) = −2, g′(−1) = −1
จงหา dy
dtท t = 1
3.4. อนพนธ อนดบสง 67
3.4 อนพนธอนดบสงบทนยาม 3.4.1 อนพนธอนดบสง (Higher order derivatives)ให y = f(x) เปนฟงกชนทหาอนพนธได และ f ′ เปนฟงกชนทหาอนพนธได แลว f ′′ จะเรยกวาอนพนธอนดบสอง (second derivative) ของ f นยามโดย
f ′′(x) = (f ′(x))′ หรอ dy2
dx2=
d
dx
(dy
dx
)ให n ∈ N และ f (0) = f อนพนธอนดบ n ของ f เขยนแทนดวย f (n) นยามโดย
y(n) = f (n)(x) =dny
dxn=
d
dx
(dn−1y
dxn−1
)
ตวอยาง 3.4.2 กำหนดให f(x) = x3 − 8x2 + 9x+ 3 จงหา f ′′(x) และ f ′′(2)
ตวอยาง 3.4.3 ให f(x) = x8 + 12x5 − 4x4 + 8x3 − 5x+ 5 จงหา f ′′(x)
ตวอยาง 3.4.4 สมการการเคลอนทของวตถชนหนง s = 2t3 − 5t2 + 3t+ 4 เมอ s มหนวยเปนเซนตเมตร และ t มหนวยเปนวนาท จงหาสมการความเรง และความเรงทขณะ 2 วนาท
68 บทท 3. อนพนธ ของฟงก ชน
ตวอยาง 3.4.5 ให n ∈ N จงหาอนพนธของ n ของฟงกชน f(x) = xn
ตวอยาง 3.4.6 ให n ∈ N จงหาอนพนธของ n ของฟงกชน f(x) =1
1− x
ตวอยาง 3.4.7 ให f(x) =1
x+ 1จงหา f (2561)(0)
3.4. อนพนธ อนดบสง 69
แบบฝ กหด 3.41. จงหาอนพนธอนดบสองและอนดบสาม ของฟงกชนตอไปน
1.1 f(x) = x5 + 6x3 + x2 + 3
1.2 f(x) = x10 + x7 − x
1.3 f(x) =√x+ 3
√x
1.4 f(x) = (x− 1)(x+ 1)
1.5 f(x) =1
x+ 1
1.6 f(x) =1√x− 1
1.7 f(x) =1
x2 + 1
2. ให n ∈ N จงหาอนพนธของ n ของฟงกชนตอไปน
2.1 f(x) = x−n
2.2 f(x) =√x
2.3 f(x) =1
x
2.4 f(x) =1√x
2.5 f(x) =1
x+ 2
2.6 f(x) =1
1− 2x
3. สมการการเคลอนทของวตถชนหนง s = t3 + 2t2 − t + 4 เมอ s มหนวยเปนเซนตเมตรและ t มหนวยเปนวนาท จงหาสมการความเรง และความเรงทขณะ 1 วนาท
4. ให f(x) =1
xจงหา f (2018)(1)
70 บทท 3. อนพนธ ของฟงก ชน
3.5 อนพนธของฟงกชนเลขช กำลงในหวขอน จะกลาวถงการอนพนธของฟงกชนเลขชกำลงโดยเรมตนจาก f(x) = ex เมอ e คอ
คาคงตวออยเลอร (Euler's constant) ซงเปนจำนวนอตรรกยะทคำนวนไดจากอนกรมกำลง
e =∞∑n=0
1
n!=
1
0!+
1
1!+
1
2!+
1
3!+ · · ·
หรอ e = 2.71828182845904523536028747135266249775724709369995...
และเรยกฟงกชนผกผนของ f วาฟงกชนลอการทมฐานธรรมชาต นนคอ f−1(x) = ℓnxทฤษฎบท 3.5.1 ให x, y เปนจำนวนจรง จะไดวา
1. (ex)y = exy
2. ex · ey = ex+y
3. ex
ey= ex−y
4. e−x =1
ex
ทฤษฎบท 3.5.2 ให x, y เปนจำนวนจรงบวก และ m ∈ N จะไดวา1. ℓnxy = ℓnx+ ℓny2. ℓn
(yx
)= ℓny − ℓnx
3. ℓnxm = mℓnx4. eℓnx = x
พจารณาอนพนธของ f(x) = ex จะได
f ′(x) = limh→0
f(x+ h)− f(x)
h= lim
h→0
ex+h − ex
h
= limh→0
ex(eh − 1)
h= ex lim
h→0
eh − 1
h= exf ′(0)
ให f ′(0) = 1 จะไดวา f ′(x) = ex สรปไดวา d
dxex = ex
ทฤษฎบท 3.5.3 ให u = u(x) จะไดวา d
dxeu(x) = eu(x) · u′(x)
ทฤษฎบท 3.5.4 ให a > 0 และ a = 1 ถา ax = exℓna จะไดวาd
dxax = axℓna
ทฤษฎบท 3.5.5 ให a > 0 และ a = 1 และ u = u(x) จะไดวา d
dxau(x) = au(x)ℓna · u′(x)
3.5. อนพนธ ของฟงก ชนเลขช กำลง 71ตวอยาง 3.5.6 จงหาอนพนธของ
1. f(x) = ex + e−x
2. f(x) = 3x2+ ex
2+2x
3. f(x) = (ex + x)(e2x + 1)
4. f(x) =ex + e−x
ex − e−x
พจารณาฟงกชน f(x) = ℓnx เมอ x > 0 จะไดวา x = ef(x) ดงนน
ef(x)d
dxf(x) =
d
dxef(x) =
dx
dx= 1
d
dxf(x) =
1
x
ดงนน d
dxℓnx =
1
xและพสจนไดวา d
dxℓn|x| = 1
xเมอ x = 0
ทฤษฎบท 3.5.7 ให u = u(x) > 0 จะไดวา d
dxℓnu(x) = 1
u(x)· u′(x)
ตวอยาง 3.5.8 จงหาอนพนธของ1. f(x) = ℓn(x2 + 1)
2. f(x) = ℓn(1− x− x2)
3. f(x) = ℓn(x+ 1)(x+ 2)(x+ 3)
4. f(x) = ℓn(ex + 1
ex − 1
)
72 บทท 3. อนพนธ ของฟงก ชน
ทฤษฎบท 3.5.9 ให a > 0 และ a = 1 และ u = u(x) ถา ℓogax =ℓnxℓna จะไดวา
1. d
dxℓoga|x| =
1
xℓna 2. d
dxℓogau(x) =
1
u(x)ℓna · u′(x)
ตวอยาง 3.5.10 จงหาอนพนธของ1. f(x) = ℓog2(x
3 + x) 2. f(x) = ℓog3(x2 + 2)(1− x)
ตวอยาง 3.5.11 จงหาอนพนธของ1. f(x) = xx
2. f(x) = x1x
3.5. อนพนธ ของฟงก ชนเลขช กำลง 73
ตวอยาง 3.5.12 จงหา dy
dxโดยใชอนพนธของฟงกชนลอการทม
1. y = (x3 + 1)5(x− 1)7(x2 − 4)9
2. y =5
√x4√7x+ 1
(2x3 − 5)9
3. y =(x+ 1)9(x2 − 4)4
(1− 2x)√x2 − 1
74 บทท 3. อนพนธ ของฟงก ชน
แบบฝ กหด 3.51. จงหาอนพนธของฟงกชนตอไปน
1.1 y = xe + ex
1.2 y = 21−x + 3ℓnx − e3x
1.3 y = 21−x + 3ℓnx − e3x
1.4 y = (1 + π)x+π
1.5 y = ℓog2(x2 + ℓnx)
1.6 y = ℓog3(2x + 3x)
1.7 y = (1 +√2)x
1.8 y = (1 + e)1+ex
2. จงหาอนพนธของฟงกชนตอไปน
2.1 y = xx2
2.2 y = x2x
2.3 y = (1 + ex)x
2.4 y = (ℓnx)x
3. จงหาอนพนธของฟงกชนตอไปน3.1 y = x2ℓn2(3x+ 1)
3.2 y =√xe + ex
3.3 y = (x+ 1)9(x+ 2)8(x+ 3)7(x+ 4)6
3.4 y = (x2 + 1)9ℓn2(4x+ 1)√
(x+ 1)11
3.5 y =
√(x2 + 1)ℓn|x3 + x|
(2x− 3)3
3.6 y = 4
√x3√5x− 6
(2x2 − 1)5
3.6. อนพนธ ของฟงก ชนตรโกณมต 75
3.6 อนพนธของฟงกชนตรโกณมต
ฟงกชน y = f(x) โดเมน เรจนไซน (Sine) y = sinx R [−1, 1]
โคไซน (Cosine) y = cosx R [−1, 1]
แทนเจนต (Tangent) y = tanx =sinxcosx R−
{(2n−1)π
2: n ∈ Z
}R
โคแทนเจนต (Cotangent) y = cotx =cosxsinx R− {nπ : n ∈ Z} R
เซแคนต (Secant) y = secx =1
cosx R−{
(2n−1)π2
: n ∈ Z}
(−∞,−1] ∪ [1,∞)
โคเซแคนต (Cosecant) y = arccscx =1
sinx R− {nπ : n ∈ Z} (−∞,−1] ∪ [1,∞)
เอกลกษณตรโกณมต1. sinxcscx = 1
2. cosxsecx = 1
3. cotxtanx = 1
4. sin2x+ cos2x = 1
5. sec2x− tan2x = 1
6. csc2x− cot2x = 1
7. sin(−x) = −sinx8. cos(−x) = cosx9. tan(−x) = −tanx
10. sin(x± y) = sinxcosy ± cosxsiny11. cos(x± y) = cosxcosy ∓ sinxsiny12. tan(x± y) =
tanx± tany1∓ tanxtany
13. sin(2x) = 2sinxcosx =2tanx
1 + tan2x
14. cos2x = cos2x− sin2x
cos2x = 1− 2sin2x
cos2x = 2cos2x− 1
15. tan(2x) = 2tanx1− tan2x
16. cos2x =1
2(1 + cos2x)
17. sin2x =1
2(1− cos2x)
18. tanx =sin2x
1 + cos2x =1− cos2x
sin2x19. sin3x = 3sinx− 4sin3x
20. cos3x = 4cos3x− 3cosx
76 บทท 3. อนพนธ ของฟงก ชนทฤษฎบท 3.6.1 ให u = u(x) จะไดวา
1. d
dxsinx = cosx 2. d
dxsinu(x) = cosu(x) · u′(x)
ทฤษฎบท 3.6.2 ให u = u(x) จะไดวา
1. d
dxcosx = −sinx
2. d
dxtanx = sec2x
3. d
dxsecx = secxtanx
4. d
dxcotx = −csc2x
5. d
dxcscx = −cscxcotx
6. d
dxcosu(x) = −sinu(x) · u′(x)
7. d
dxtanu(x) = sec2u(x) · u′(x)
8. d
dxsecu(x) = secu(x)tanu(x) · u′(x)
9. d
dxcotu(x) = −csc2u(x) · u′(x)
10. d
dxcscu(x) = −cscu(x)cotu(x) · u′(x)
3.6. อนพนธ ของฟงก ชนตรโกณมต 77
ตวอยาง 3.6.3 จงหาอนพนธของฟงกชนตอไปน
1. f(x) = sin(√x)
2. f(x) = sin2xcos5x
3. f(x) = tan(ℓnx) + ℓn(tanx)
4. f(x) = esecx + sec2x
5. f(x) = cot2(x2)
6. f(x) =1√csc2x− 1
ตวอยาง 3.6.4 จงหาอนพนธของฟงกชนตอไปน
1. f(x) = (sinx)x 2. f(x) = (tanx)cosx
78 บทท 3. อนพนธ ของฟงก ชน
แบบฝ กหด 3.61. จงหาอนพนธของฟงกชนตอไปน
1.1 f(x) = cotxsec2x1.2 f(x) = sin2x+ xcosx1.3 f(x) = extanex1.4 f(x) = e−cotx2
1.5 f(x) =ex + e−x
ex − e−x
1.6 f(x) =
√ex + 2x
2−x − 3−x2
1.7 f(x) =√e−x2 + cosx
1.8 f(x) = 2secxcot(xex)1.9 f(x) =
sin(2ex)1 + tan(x−1)
+ etanx
1.10 f(x) = xeex+ sin2x+ sinx2cos(ex)
1.11 f(x) = sin(sec√x)
1.12 f(x) = etanx + sin5x
1.13 f(x) = sinx2 + cos(1− x2)
1.14 f(x) =1√sec2x+ tanx2
1.15 f(x) = 2sinxtan(cosx)1.16 f(x) = ex
2sin2(tan2x2)
1.17 f(x) = ex(cosx+ sinx)1.18 f(x) = x2[cos(ℓnx) + sin(ℓnx)]
2. จงหาอนพนธของฟงกชนตอไปน
2.1 f(x) = xcosx
2.2 f(x) = (tanx)cotx2.3 f(x) = (1 + x)ℓnx
2.4 f(x) = (ℓnx)ex
3. จงหาอนพนธของฟงกชนตอไปน
3.1 y =
√(x2 − 1)5(1− x− x3)9
tan3xcos7ℓnx
3.2 y = (1 +√x)10sec5(cosx)tan7x
3.3 y =
( cosx(x2 − secx)14(x+ cosx)3(x+ 1)5
)3
3.4 y = 3
√ℓnx2(sinx)5(1− x2)9
4. ให y = sinucosu และ u = esecx จงหา dy
dx
5. จงแสดงวา y = 2cosx+ 3sinx สอดคลองสมการ y′′ + y = 0
3.7. อนพนธ ของฟงก ชนตรโกณมตผกผน 79
3.7 อนพนธของฟงกชนตรโกณมตผกผนฟงกชน y = f(x) โดเมน เรจนArcsine y = arcsinx [−1, 1] [−π
2, π2]
Arccosine y = arccosx [−1, 1] [0, π]
Arctangent y = arctanx R (−π2, π2)
Arccotangent y = arccotx R (0, π)
Arcsecant y = arcsecx (−∞,−1] ∪ [1,∞) [0, π2) ∪ (π
2, π]
Arccosecant y = arccscx (−∞,−1] ∪ [1,∞) [−π2, 0) ∪ (0, π
2]
ทฤษฎบท 3.7.1 ให u = u(x) จะไดวา1. d
dxarcsinx =
1√1− x2
2. d
dxarccosx = − 1√
1− x2
3. d
dxarctanx =
1
1 + x2
4. d
dxarccotx = − 1
1 + x2
5. d
dxarcsecx =
1
|x|√x2 − 1
6. d
dxarccscx = − 1
|x|√x2 − 1
7. d
dxarcsinu(x) = 1√
1− [u(x)]2u′(x)
8. d
dxarccosu(x) = − 1√
1− [u(x)]2u′(x)
9. d
dxarctanu(x) = 1
1 + [u(x)]2u′(x)
10. d
dxarccotu(x) = − 1
1 + [u(x)]2u′(x)
11. d
dxarcsecu(x) = 1
|u(x)|√[u(x)]2 − 1
u′(x)
12. d
dxarccscu(x) = − 1
|u(x)|√[u(x)]2 − 1
u′(x)
80 บทท 3. อนพนธ ของฟงก ชน
ตวอยาง 3.7.2 จงหาอนพนธของฟงกชนตอไปน
1. f(x) = arcsinxarccosx
2. f(x) = earctanx
3. f(x) = x2arcsecx
4. f(x) =arctanx+ 1
arccotx+ 1
ตวอยาง 3.7.3 จงหาอนพนธของฟงกชนตอไปน
1. f(x) = arcsinx2 + arcsin2x
2. f(x) = xarctan(ℓnx)
3. f(x) =√arcsec3x
4. f(x) =arcsinx2
√arctanx2
3.7. อนพนธ ของฟงก ชนตรโกณมตผกผน 81
แบบฝ กหด 3.71. จงหาอนพนธของฟงกชนตอไปน
1.1 f(x) = arcsin(x2 + 1)
1.2 f(x) =√x− arccosx2
1.3 f(x) = x3arcsin(ex + x)
1.4 f(x) = arccsc3x1.5 f(x) = cos(arctanx)sin2x1.6 f(x) = arccot3xarctan4x1.7 f(x) =
arcsin(ex)2x+ arccosx
1.8 f(x) = arctan(
x
x+ 1
)1.9 f(x) = 3
√arccscx2
1.10 f(x) = arcsec√x
1.11 f(x) = arctanx2+ arccot2
x
1.12 f(x) = arctan(ℓn(tanx))
2. จงหาอนพนธของฟงกชนตอไปน
2.1 f(x) = xarctanx
2.2 f(x) = (arcsinx)x2.3 f(x) = (arccosx)arcsinx
2.4 f(x) = (√x)arccosx
3. กำหนดให f(x) =(1− x
1 + x
)arcsinxจงหา f ′(0)
82 บทท 3. อนพนธ ของฟงก ชน
3.8 อนพนธของฟงกชนทนยามโดยปรยายในหวขอทผานมาเราหาอนพนธของฟงกชนในรป y = f(x) เราจะเรยกฟงกชนลกษณะแบบ
น วาฟงกชนทนยามโดยชดแจง (explicit function) แตในหวขอน เราจะศกษาการอนพนธของฟงกชนทอยในรปแบบ
F (x, y) = c
เมอ c เปนคาคงตว และ x เปนตวแปรอสระ และ y เปนตวแปรทขนกบ x เรยกฟงกชนแบบน วาฟงกชนทนยามโดยปรยาย (implicit function)
ตวอยาง 3.8.1 จงหา dy
dx
1. x3 + y3 = xy
2. x3 + y2x+ x2y = 5
3. √xy + y = x2y
4. sinxy = cosxy
5. xey + yex = 1
6. arctan(x+ y) = xℓny
3.8. อนพนธ ของฟงก ชนทนยามโดยปรยาย 83
ตวอยาง 3.8.2 จงสมการเสนสมผสเสนวงกลม x2 + y2 = 25 ทจด (3, 4)
ตวอยาง 3.8.3 จงสมการเสนสมผสเสนโคง arctan(xy) + xy =√xy +
π
4ทจด (1, 1)
ตวอยาง 3.8.4 กำหนดให ℓn(yx) = exy จงหา y′′
84 บทท 3. อนพนธ ของฟงก ชน
แบบฝ กหด 3.81. จงหา dy
dx
1.1 4x2 + 9y2 = 36
1.2 y2 − x2 = 1
1.3 ycosx+ xy = y2
1.4 2x2 − 4xy + y2 − 5x+ 3y = 10
1.5 √xsiny +√
y = 0
1.6 √x+
√y +
√y +
√x = 1
1.7 (x2y3 + x3y2)2 = xy2 − yx2 + 3
1.8 exy + cos(xy) = xtany1.9 ℓnxy + arctanx2y = sec2xy
1.10 x13 + y
13 = 1
1.11 cos2xy = sinxy21.12 earctanxy + sin(cscxy) = cot(ℓny)
2. จงหา y′′
2.1 arctany = xy
2.2 √xy − 1 = x+ y
2.3 ysecx = y + cotx2.4 x =
1√x+ y
3. กำหนดให y = xy จงหา y′′′
4. จงสมการเสนสมผสเสนโคง yx2 + xy2 = 2xy ทจด (1, 1)
5. จงสมการเสนสมผสเสนโคง xℓny + 9 = 5x− xy2 + cosπx ทจด (2, 1)
3.9. คาเชงอนพนธ 85
3.9 คาเชงอนพนธกำหนดให y = f(x) เปนฟงกชนทหาอนพนธได จะไดวา
f ′(x) = lim∆x→0
∆y
∆x
เมอ ∆y = f(x+∆x)− f(x) คอการเปลยนของ y ขณะท x มคาเปลยนแปลงไป ∆x
ถา ∆x มคาใกลศนย เราจะไดวา
f ′(x) ≈ ∆y
∆xหรอ ∆y ≈ f ′(x)∆x
และ ∆y ≈ dy
บทนยาม 3.9.1 กำหนดให y = f(x) เปนฟงกชนทมอนพนธท x เแลวdy = df(x) = f ′(x)∆x
เรยกวา คาเชงอนพนธ (diferential) ของ f ทจด x และเรยกสมการf(x+∆x) ≈ f(x) + f ′(x)∆x
วาการประมาณคาเชงเสน (Linear approximation)ตวอยาง 3.9.2 กำหนดให f(x) = x2 จงหา ∆y, dy และ |∆y−dy| เมอ x = 1 และ ∆x = 0.01
ตวอยาง 3.9.3 จงใชคาเชงอนพนธประมาณคาของ √16.001
86 บทท 3. อนพนธ ของฟงก ชนตวอยาง 3.9.4 จงใชคาเชงอนพนธประมาณคาของ 3
√7.998
ตวอยาง 3.9.5 เมอวดดานของลกบาศกลกหนงยาว 25 เซนตเมตร พบวาวดความผดพลาดไปดานละไมเกน 0.04 เซนตเมตร จงใชคาเชงอนพนธประมาณคาความผดพลาดทเกดขน พรอมทงหาคาความผดพลาดสมพทธ และคาความผดพลาดเปนกเปอรเซนตของปรมาตรน
3.9. คาเชงอนพนธ 87
ทฤษฎบท 3.9.6 กำหนดให u = f(x) และ v = g(x) เปนฟงกชนทมอนพนธท x และ c เปนคาคงตว และ r เปนจำนวนจรง แลว
1. dc = 0
2. d(cu) = cdu
3. d(u± v) = du± dv
4. d(uv) = udv + vdu
5. d(ur) = rur−1du
6. d(uv
)=
vdu− vdu
v2เมอ v = 0
ตวอยาง 3.9.7 จงหาคาเชงอนพนธตอไปน
1. d(xsinx)
2. d(ex√x)
3. d(cos2x)
4. d( x
ex
)
88 บทท 3. อนพนธ ของฟงก ชน
แบบฝ กหด 3.91. ให f(x) = 3x2 + 1 จงหา ∆y, dy และ |∆y − dy| เมอ x = 1 และ ∆x = −0.01
2. จงหาคาเชงอนพนธตอไปนสำหรบคา x และ ∆x ทกำหนดให2.1 f(x) = 2x2 + 1 ; x = 1 และ ∆x = 0.1
2.2 f(x) =√x+ 1 ; x = 3 และ ∆x = 0.02
2.3 f(x) = (x+ 1)√x ; x = 4 และ ∆x = −0.2
2.4 f(x) =x+ 1
x+ 2; x = 3 และ ∆x = 0.03
3. จงใชคาอนพนธประมาณคาของ3.1 √
81.03
3.2 3√15.89
3.3 4√127
3.4 (33)25
3.5 sin(0.03)3.6 (8.1)
43 + (8.1)
23
4. ถงใบรปทรงกระบอกใบหนงไมมฝา ตองการทาสดานนอกรอบถงโดยทาสหนา 0.25 เซนตเมตรถาวดรศมภายนอกได 75 เซนตเมตร และถงสง 150 เซนตเมตร จงหาปรมาตรของสทใชทาถงโดยอาศยคาเชงอนพนธ
5. ในการวดดานของรปสเหลยมจตรสรปหนงซงยาว 16 น ว พบวาวดผดพลาดไมเกน 0.01น ว เราจะคำนวณพนทผดพลาดไปไมเกนเทาใด และจงหาคาความผดพลาดสมพทธและคาความผดพลาดคดเปนรอยละของพนทน
บทท 4การประยกตของอนพนธ
4.1 คาสดขดบทนยาม 4.1.1 ให y = f(x) เปนฟงกชนคาจรงบนชวง I แลวจะกลาววา
1. f เปนฟงกชนเพม (increasing function) บนชวง I กตอเมอ
สำหรบ x1 และ x2 ใน I ถา x1 < x2 แลว f(x1) < f(x2)
2. f เปนฟงกชนลด (decreasing function) บนชวง I กตอเมอ
สำหรบ x1 และ x2 ใน I ถา x1 < x2 แลว f(x1) > f(x2)
ทฤษฎบท 4.1.2 ให f เปนฟงกชนตอเนองบนชวง [a, b] และหาอนพนธไดบนชวง (a, b) จะไดวา
1. ถา f ′(x) > 0 ทก x ∈ (a, b) แลว f เปนฟงกชนเพมบนชวง [a, b]
2. ถา f ′(x) < 0 ทก x ∈ (a, b) แลว f เปนฟงกชนลดบนชวง [a, b]
3. ถา f ′(x) = 0 ทก x ∈ (a, b) แลว f เปนฟงกชนคงตวบนชวง [a, b]
ตวอยาง 4.1.3 จงหาชวงททำใหฟงกชนตอไปน เปนฟงกชนเพม และเปนฟงกชนลด1. f(x) = x2 − 2x+ 3 2. f(x) = x4 − 4x3 + 4x2 + 2
89
90 บทท 4. การประยกต ของอนพนธ
ตวอยาง 4.1.4 จงหาชวงททำให f(x) = x
x2 + 1เปนฟงกชนเพมและเปนฟงกชนลด
บทนยาม 4.1.5 ให f : D → R เปนฟงกชนคาจรงและ S ⊆ D และ c ∈ S แลวจะกลาววา1. f(c) เปนคาสงสด (maximum value) หรอคาสงสดสมบรณ (absolute maximum
value) บน S กตอเมอ f(c) ≥ f(x) ทก ๆ x ∈ S
2. f(c) เปนคาตำสด (minimum value) หรอคาตำสดสมบรณ (absolute minimumvalue) บน S กตอเมอ f(c) ≤ f(x) ทก ๆ x ∈ S
3. f(c) เปนคาสดขด (extreme value) บน S กตอเมอ f(c) เปนคาสงสดหรอคาตำสดของf บน S
ตวอยาง 4.1.6 จงหาสดขดของฟงกชน f(x) = x2 + 1 บนชวงทกำหนดให
X
Y
−5 −4 −3 −2 −1 0 1 2 3 4 5
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
1. [0, 2]
2. [−1, 3]
3. [−2, 2]
4. [1,∞)
5. (−∞, 1]
6. (−∞,∞)
4.1. คาสดขด 91
บทนยาม 4.1.7 ให f : D → R เปนฟงกชนคาจรงและ S ⊆ D และ c ∈ S แลวจะกลาววา
1. f(c) เปนคาสงสดสมพทธ (relative maximum value) บน S กตอเมอ ม δ > 0 ซงf(c) ≥ f(x) ทก ๆ x ∈ S ∩ (c− δ, c+ δ)
2. f(c) เปนคาตำสดสมพทธ (relative minimum value) บน S กตอเมอ ม δ > 0 ซงf(c) ≤ f(x) ทก ๆ x ∈ S ∩ (c− δ, c+ δ)
3. f(c) เปนคาสดขดสมพทธ (relative extreme value) บน S กตอเมอf(c) เปนคาสงสดสมพทธหรอคาตำสดสมพทธของ f บน S
X
Y
a b
ทฤษฎบท 4.1.8 ให f เปนฟงกชนตอเนองบนชวง [a, b] และ c ∈ [a, b] แลว
ถา f มคาสดขดสมพทธทจด c แลว f ′(c) = 0 หรอ f ′(c) ไมมคา
บทนยาม 4.1.9 ให f เปนฟงกชนตอเนองบนชวง [a, b] และ c ∈ [a, b] แลวจะเรยก
c วาจดวกฤต (critical point) ของฟงกชน f กตอเมอ f ′(c) = 0 หรอ f ′(c) ไมมคา
ตวอยาง 4.1.10 จงหาจดวกฤตของฟงกชนตอไปน
1. f(x) = x3 − 12x+ 7
2. f(x) = 3√x− 1
3. f(x) =1
x3
4. f(x) = xex
92 บทท 4. การประยกต ของอนพนธ
ทฤษฎบท 4.1.11 การทดสอบโดยอนพนธอนดบหนง (First Derivative Test)ให f เปนฟงกชนทหาอนพนธไดบนชวง S และ c ∈ S เปนจดวกฤตของ f แลว ม δ > 0 ซง
1. ถา f ′(x) > 0 ทก x ∈ (c− δ, c) ∩ S และ f ′(x) < 0 ทกๆ x ∈ (c, c+ δ) ∩ S แลวf(c) เปนคาสงสดสมพทธของ f
2. ถา f ′(x) < 0 ทก x ∈ (c− δ, c) ∩ S และ f ′(x) > 0 ทกๆ x ∈ (c, c+ δ) ∩ S แลวf(c) เปนคาตำสดสมพทธของ f
c− δ c c+ δ
f ′(c) = 0
f ′(x) < 0f ′(x) > 0
c− δ c c+ δ
f ′(c) = 0f ′(x) < 0f ′(x) > 0
ตวอยาง 4.1.12 จงหาคาสดขดสมพทธของฟงกชนตอไปน1. f(x) = 3x4 + 4x3 − 12x2
2. f(x) = 2x3 − 9x2 + 12x− 5
4.1. คาสดขด 93
ทฤษฎบท 4.1.13 การทดสอบโดยอนพนธอนดบสอง (Second Derivative Test)ให f เปนฟงกชนทหาอนพนธไดบนชวง (a, b) และ c ∈ (a, b) โดยท f ′(c) = 0 และ f ′′(c) หาคาได แลว
1. f ′′(c) < 0 แลว f(c) เปนคาสงสดสมพทธของ f
2. f ′′(c) > 0 แลว f(c) เปนคาตำสดสมพทธของ f
3. f ′′(c) = 0 แลว f(c) ไมเปนคาสดขดสมพทธ
ตวอยาง 4.1.14 จงหาคาสดขดสมพทธของฟงกชนตอไปน1. f(x) = x3 − 3x+ 1
2. f(x) = x(x− 1)4
94 บทท 4. การประยกต ของอนพนธ
ตวอยาง 4.1.15 จงหาคาสดขดสมพทธของฟงกชนตอไปน1. f(x) = 3x2 − x
32 + 1
2. f(x) = (x2 − 1)23
3. f(x) = x2ex
4.1. คาสดขด 95
ขนตอนการหาคาสดขดให f เปนฟงกชนตอเนอง [a, b] และมอนพนธเปนช วง ๆ บนชวง (a, b) หาคาสดขดไดดงน
1. หาจดวกฤต c ของ f
2. หาคา f(c) ทงหมด f(a) และ f(b)
3. เปรยบเทยบคาในขนตอนท 2 โดย• คามากทสด จะเปนคาสงสดของ f บน [a, b]
• คานอยทสด จะเปนคาตำสดของ f บน [a, b]
ตวอยาง 4.1.16 จงหาคาสดขดของฟงกชน f(x) = x3 − 12x+ 5 บนชวง [−3, 3]
ตวอยาง 4.1.17 จงหาคาสดขดของฟงกชน f(x) =x2 + 100
x2 − 25บนชวง [−1, 3]
96 บทท 4. การประยกต ของอนพนธ
ปญหาคาสงสดและคาตำสดของฟงกชนตวอยาง 4.1.18 เมอนำจำนวนจรงสองจำนวนมารวมกนไดเทากบ 16 จงหาผลคณทมากทสดของสองจำนวนนน
ตวอยาง 4.1.19 มไมทำรวยาว 800 เมตร นำมาลอมรวบานเปนรปสเหลยมพนผา โดยใชบานเปนรวดานหนง จงหาพนทมากสดทลอมรวน ได
4.1. คาสดขด 97
ตวอยาง 4.1.20 จงหาดานของรปสเหลยมพนผาทมพนทมากทสดทบรรจลงไปในสามเหลยมมมฉากทมดานประชดมมฉากทงสองดานคอ a และ b
ตวอยาง 4.1.21 จงหาสวนสงของกรวยกลมตรงทมปรมาตรมากทสด และสามารถบรรจในทรงกลมรศม r หนวย
98 บทท 4. การประยกต ของอนพนธ
แบบฝ กหด 4.11. จงหาชวงททำใหฟงกชนตอไปน เปนฟงกชนเพม และเปนฟงกชนลด พรอมหาจดวกฤต
1.1 f(x) = x3 − 6x2 + 9x
1.2 f(x) = 3x4 + 4x3 − 12x2
1.3 f(x) =x
x+ 1
1.4 f(x) = x4 − 4x2 + 4
1.5 f(x) = (x− 1)23
1.6 f(x) =√x+ 1√
x
1.7 f(x) = (6− x)x15
1.8 f(x) = x52 + 2x
32 + x
12
2. จงหาคาสดขดบนชวงทกำหนดใหตอไปน
2.1 f(x) = 2x− x2 ; [0, 1]2.2 f(x) =
x
x+ 3; [−1, 5]
2.3 f(x) = x+1
x; [1
2, 5]
2.4 f(x) = |x2 − 2x− 3| ; [−5, 5]
3. จงหาคาสดขดสมพทธของฟงกชนทกำหนดใหตอไปน
3.1 f(x) = 2x3 + 3x2 − 12x
3.2 f(x) = x4 + 2x3
3.3 f(x) = 2x4 − 4x2 + 6
3.4 f(x) =1
x− x2
3.5 f(x) =x− 2
x+ 2
3.6 f(x) = x 3√5− x
3.7 f(x) = (1− x2)(1− x)
3.8 f(x) = x73 − 7x
13
3.9 f(x) = x23 + 2x− 1
3
3.10 f(x) = x2(1 + x)13
3.11 f(x) =|x|
1 + |x|3.12 f(x) = arctanx− ℓn√1 + x2
4. จงหาพนท มากทสดของสามเหลยมหนาจว ถาดานทเทากนทงสองดานยาวเทากบ 12หนวย
5. จงหาความสงและรศมของฐานของรปทรงกระบอกกลมตรงทมปรมาตรมากทสด ทบรรจในกรวยกลมซงมรศมของฐานยาว 12 น ว และสง 30 น ว โดยทฐานของทรงกระบอกอยบนฐานของกรวย
6. กระป องรปทรงกระบอกกลมตรงมปรมาตร 125 ลกบาศกเซนตเมตร มฝาป ดหวทาย ฝาปดทำจากแผนโลหะบางรปสเหลยมจตรส และผวดานขางทำจากรปสเหลยมผนผา จงหารศมและความสงของกระป องททำใหใชปรมาณโลหะนอยทสด
7. โรงเรยนแหงหนงนำนกเรยนไปทศนศกษา โรงเรยนเกบเงนนกเรยนคนละ 150 บาท ถามนกเรยนไมเกน 150 คน แตถานกเรยนไปเกน 150 คนจะเกบลดลง 50 สตางคคณดวยจำนวนคนทเกนจากจำนวน 150 คน นกเรยนควรไปทศนศกษากคนจงจะทำใหโรงเรยนเกนเงนไดมากสด
4.2. ความเวาและจดเปลยนเวา 99
4.2 ความเวาและจดเปลยนเวาบทนยาม 4.2.1 ให f เปนฟงกชนทมอนพนธท x0 และ y = g(x) เปนสมการของเสนสมผสเสนโคง y = f(x) ทจด x0
1. f มความเวาอยลาง (concave downward) ทจด x0 กตอเมอ
f(x) < g(x) ทกๆ x ทอยใกล ๆ x0
2. f มความเวาอยบน (concave upward) ทจด x0 กตอเมอ
f(x) > g(x) ทกๆ x ทอยใกล ๆ x0
X
Y
x0
y = g(x)
y = f(x)
X
Y
x0
y = g(x)
y = f(x)
บทนยาม 4.2.2 ให f เปนฟงกชนตอเนองทจด x0 เรยกจด (x0, f(x0)) วาจดเปลยนเวา (inflectionpoint) กตอเมอม δ > 0 ซงเปลยนจากความเวาแบบหนงบนชวง (x0− δ, x0) ไปเปนความเวาอกแบบหนงบนชวง (x0, x0 + δ)
ทฤษฎบท 4.2.3 ให f เปนฟงกชนทหาอนพนธไดบนชวง (a, b) และ c ∈ (a, b) แลว1. ถา f ′′(x) > 0 ทกๆ x ∈ (a, b) แลว f มความเวาอยบนบนชวง (a, b)
2. ถา f ′′(x) < 0 ทกๆ x ∈ (a, b) แลว f มความเวาอยลางบนชวง (a, b)
3. ถา (c, f(c)) เปนจดเปลยนเวาของ f แลว f ′′(c) = 0 หรอ f ′′(c) ไมมคา
ตวอยาง 4.2.4 ให f(x) = x4 − 4x3 จงหาชวงของ f ทมความเวาอยบน มความเวาอยลาง และจดเปลยนเวาของ f
100 บทท 4. การประยกต ของอนพนธ
ตวอยาง 4.2.5 จงหาชวงทมความเวาอยบน มความเวาอยลาง และจดเปลยนเวาของฟงกชนตอไปน
1. f(x) = xe−2x
2. f(x) = (4− x2)23
4.2. ความเวาและจดเปลยนเวา 101
แบบฝ กหด 4.2จงหาชวงทมความเวาอยบน มความเวาอยลาง และจดเปลยนเวา ของฟงกชนตอไปน
1. f(x) = x3 − 3x2
2. f(x) = 3x4 + 2x3 − 5
3. f(x) = x4 − 6x3 + 12x2 + 5x+ 7
4. f(x) = x6 − 15x2 + 5
5. f(x) = (1− x)13
6. f(x) = (x− 2)23
7. f(x) = (2− x)x15
8. f(x) =4x
x2 + 1
9. f(x) =x
x2 − 1
10. f(x) = x− 1
x
11. f(x) = (x− 1)e−x
12. f(x) = e−x2
102 บทท 4. การประยกต ของอนพนธ
4.3 การรางกราฟบทนยาม 4.3.1 เสนตรง x = a เปน เสนกำกบแนวดง (vertical asymptote) ของกราฟของฟงกชน f ถา
limx→a+
f(x) = ±∞ หรอ limx→a−
f(x) = ±∞
บทนยาม 4.3.2 เสนตรง y = b เปน เสนกำกบแนวนอน (horizontal asymptote) ของกราฟของฟงกชน f ถา
limx→−∞
f(x) = b หรอ limx→∞
f(x) = b
บทนยาม 4.3.3 เสนตรง y = ax+ b เปน เสนกำกบแนวเอยง (slant asymptote) ของกราฟของฟงกชน f ถา f(x) = (ax+ b) + g(x) และ a = 0 แลว
limx→−∞
g(x) = 0 หรอ limx→∞
g(x) = 0
ตวอยาง 4.3.4 จงหาเสนกำกบแนวดง เสนกำกบแนวนอน และ เสนกำกบแนวนอนเอยง (ถาม)ของฟงกชนตอไปน
1. f(x) =1
x2 − 1
2. f(x) =x+ 1
x− 1
3. f(x) =x+ 1
x2 − 4
4. f(x) =x2 + x
x− 2
4.3. การรางกราฟ 103
การวเคราะหกราฟเพอใหการเขยนกราฟของเสนโคง y = f(x) ไดสะดวกและสมบรณ เราควรวเคราะห ขอมลประกอบการเขยนกราฟดงน
1. โดเมนของ f
2. จดตดแกน3. จดสดขดสมพทธ
4. ช วงท f เปนฟงกชนเพม และชวงท f เปนฟงกชนลด5. จดเปลยนเวา
6. ช วงท f มความเวาอยบน และชวงท f มความเวาอยลาง
7. เสนกำกบแนวดง เสนกำกบแนวนอน และเสนกำกบแนวเอยงตวอยาง 4.3.5 จงวเคราะหและเขยนกราฟของกราฟเสนโคง f(x) = x4 − 4x3
X
Y
104 บทท 4. การประยกต ของอนพนธ
ตวอยาง 4.3.6 จงวเคราะหและเขยนกราฟของกราฟเสนโคง f(x) =x2
x2 − 1
X
Y
4.3. การรางกราฟ 105
ตวอยาง 4.3.7 จงวเคราะหและเขยนกราฟของกราฟเสนโคง f(x) =4x
x2 + 1
X
Y
106 บทท 4. การประยกต ของอนพนธ
ตวอยาง 4.3.8 จงวเคราะหและเขยนกราฟของกราฟเสนโคง f(x) =x2 + x
x− 2
X
Y
4.3. การรางกราฟ 107
แบบฝ กหด 4.3จงวเคราะหและเขยนกราฟของเสนโคงตอไปน
1. f(x) = x3 + 5x2 + 3x− 4
2. f(x) = 5x23 − x
53
3. f(x) = 2− (x− 3)13
4. f(x) = x2e−3x
5. f(x) = 2x+1
x2
6. f(x) = 4x2−1x2−1
7. f(x) = x− 1
x
8. f(x) = x(4− x)13
9. f(x) =x2 − 1
x
10. f(x) = 5x15 − 2x
11. f(x) =4x2 − 1
x2 − 1
12. f(x) = e−x2
13. f(x) =x2 + 2x
x− 3
14. f(x) =5x
x2 − 4
108 บทท 4. การประยกต ของอนพนธ
4.4 อตราสมพทธสมการความสมพนธระหวางตวแปรทงสอง ตวแปรเหลานนตางแปรผนตามเวลา ทำใหเราสนใจปญหากบผลกระทบของอตราการเปลยนแปลงของตวแปรบางตวเทยบกบเวลาทมอตราการเปลยนแปลงของตวอนๆเทยบกบเวลา เราเรยกปญหาแบบน วา ปญหาอตราสมพทธ (relativerate problem)ตวอยาง 4.4.1 ชายคนหนงเดนเขาหาฐานหอคอยทมความสง 60 ฟต ดวยอตราเรว 2 ฟตตอวนาท จงหาวาชายผน จะเคลอนทเขาใกลยอดของหอคอยดวยอตราเรวเทาใด ในขณะเขาอยหางจากฐานของหอคอยเปนระยะทาง 80 ฟต
ตวอยาง 4.4.2 ถงนำรปกรวยกลมตรง มเสนผานศนยกลางทปากถงยาว 1 เมตร และสง 2 เมตรไขนำเขาถงดวยอตราเรว 50 ลกบาศก เซนตเมตรตอวนาท จงหาวาระดบนำในถงจะสงขนดวยอตราเรวเทาใด เมอความสงของนำในถงเปน 80 เซนตเมตร
4.4. อตราสมพทธ 109
แบบฝ กหด 4.41. โยนกอนหนกอนหนงลงในสระ จะทำใหเกดนำเปนละลอกแผออกไปเปนวงกลมมจดศนยกลาง
อยทจดของกอนหนตกรศมของวงกลมวงนอกเพมขนดวยอตราเรว 50 เซนตเมตรตอวนาทจงหาพนทของวงกลมทจะเพมขนดวยอตราเทาใด หลงจากทกอนหนตกถงผวนำ 5 วนาท
2. จรวดลำหนงถกยงขนจากพนดนตามแนวดง ขณะทจรวดเคลอนทขนไปไดมเรดาหซงอยหางจากฐานยงจรวดไปตามพนดนเปนระยะ 3 กโลเมตร คอยสงเกตการเคลอนท จงหาอตราเรวของจรวดขณะเมอระยะทางจากเรดาหถงจรวดมคาเทากบ 5 กโลเมตร โดยระยะทางนกำลงเพมขนดวยอตรา 5,000 กโลเมตรตอชวโมง
3. บนไดยาว 13 ฟต วางพงกำแพงไว ถาฐานบนไดกำลงเลอนออกจากกำแพงดวยอตราเรม 0.1 ฟตตอวนาท จงหาวาปลายบนของบนไดเลอนลงดวยอตราเรวเทาใด และจงหาอตราเรวของมมทบนไดทำกบพนดนขณะทยอดอยสงจากพน 12 ฟต
4. อากาศถกอดใสในลกโป งรปทรงกลมดวยอตราเรวคงตว 10 ลกบาศกน วตอวนาท จงหาอตราเรวของพนทผวของลกโป งทเพมขน ขณะทรศมของลกโป งเปน 5 น ว
5. ถามมเงยของดวงอาทตย เปน 45 องศา และกำลงลดลงดวยอตรา 0.25 เรเดยนตอวนาทจงหาวาเงาของเราซงสง 5 ฟต ททอดบนพนดนจะยาวขนดวยอตราเรวเทาใด
110 บทท 4. การประยกต ของอนพนธ
4.5 กฎของโลบตาลให f และ g เปนฟงกชนซง lim
x→af(x) = 0 และ lim
x→ag(x) = 0 เราจะวา
limx→a
f(x)
g(x)อยในรปแบบทเรยกวา รปแบบไมกำหนด (indeterminate form: I.F.) 0
0
ทฤษฎบท 4.5.1 กฎของโลบตาล (L'Hospital's rule)ให f และ g เปนฟงกชนทมอนพนธบนชวง (a, a + δ) สำหรบบางคา δ > 0 และ lim
x→a+f(x) = 0
และ limx→a+
g(x) = 0 และ g′(x) = 0 ทก ๆ x ∈ (a, a+ δ) แลว
limx→a+
f(x)
g(x)= lim
x→a+
f ′(x)
g′(x)
ทฤษฎบท 4.5.2 ให f และ g เปนฟงกชนทมอนพนธบนชวง (a−δ, a) สำหรบบางคา δ > 0 และlim
x→a−f(x) = 0 และ lim
x→a−g(x) = 0 และ g′(x) = 0 ทก ๆ x ∈ (a− δ, a) แลว
limx→a−
f(x)
g(x)= lim
x→a−
f ′(x)
g′(x)
ทฤษฎบท 4.5.3 ให f และ g เปนฟงกชนทมอนพนธบนชวง S = (a − δ, a + δ) − {a} สำหรบบางคา δ > 0 และ lim
x→af(x) = 0 และ lim
x→ag(x) = 0 และ g′(x) = 0 ทก ๆ x ∈ S แลว
limx→a
f(x)
g(x)= lim
x→a
f ′(x)
g′(x)
ทฤษฎบท 4.5.4 ให f และ g เปนฟงกชนทมอนพนธสำหรบทก ๆ x > N สำหรบบางคา N > 0
และ limx→∞
f(x) = 0 และ limx→∞
g(x) = 0 และ g′(x) = 0 ทก ๆ x > N แลว
limx→∞
f(x)
g(x)= lim
x→∞
f ′(x)
g′(x)
ทฤษฎบท 4.5.5 ให f และ g เปนฟงกชนทมอนพนธสำหรบทก ๆ x < N สำหรบบางคา N < 0
และ limx→−∞
f(x) = 0 และ limx→−∞
g(x) = 0 และ g′(x) = 0 ทก ๆ x < N แลว
limx→−∞
f(x)
g(x)= lim
x→−∞
f ′(x)
g′(x)
ในกรณรปแบบไมกำหนด I.F. ∞∞
กสามารถพสจนทฤษฎบบทดงกลาวไดในทำนองเดยวกน
4.5. กฎของโลบตาล 111
ตวอยาง 4.5.6 จงหาลมตของ
1. limx→0
tan6xx
2. limx→π
2
cosx1− sinx
3. limx→∞
ex
x+ ex
4. limx→0+
ℓnxcotx
5. limx→0
x2 + 2ℓn(cosx)2− 2cosx− x2
6. limx→−∞
(1 + x2)32
x2 + ex(x− 1)
112 บทท 4. การประยกต ของอนพนธรปแบบ I.F. ∞−∞ และ 0 · ∞
ตวอยาง 4.5.7 จงหาลมตของ
1. limx→∞
xtan(1
x
)
2. limx→0+
xℓnx
3. limx→0+
(cotx− cscx)
4. limx→1−
(1
x− 1− 1
ℓnx)
4.5. กฎของโลบตาล 113
รปแบบ I.F. 00, ∞0 และ 1∞
ตวอยาง 4.5.8 จงหาลมตของ1. lim
x→0+xx
2. limx→∞
(1 +
1
x
)x
3. limx→∞
(2x + x)2x
114 บทท 4. การประยกต ของอนพนธ
แบบฝ กหด 4.5จงหาลมตตอไปน
1. limx→0+
sinx√x
2. limx→0
cos2x− 1
x
3. limx→π
2
cosxx− π
2
4. limx→0
ex − cos2xxsinx
5. limx→0
x− sinxx− tanx
6. limx→0
x− arctanxx+ sinx
7. limx→∞
xℓnxx2 + 1
8. limx→∞
5x
ℓn(x+ ex)
9. limx→0
3x − 1
2x − 1
10. limx→0+
cot3xcot2x
11. limx→0
ex − x− 1
x2
12. limx→∞
xℓnxx+ ℓnx
13. limx→∞
2e2x + ℓnxe2x + x2
14. limx→0
4− 3ex − e−3x
4x2
15. limx→1
ℓnxx− 1
16. limx→∞
x8
ex
17. limx→π
4
sec2x− 2tanx1 + cos4x
18. limx→0+
(tanx)ℓn(sinx)
19. limx→∞
x(e1x − 1)
20. limx→−∞
xsin1x
21. limx→π
2−
(x− π
2
)tan5x
22. limx→∞
(x2 − sec1
x
)2−x2
23. limx→1+
(1
1− x− 1√
1− x
)
24. limx→1−
(1
1− x+
x
ℓnx)
25. limx→0
(csc2x− 1
x2
)
26. limx→0
(1
x− 1
tanx)
27. limx→1+
(1
ℓnx +x
x− 1
)28. lim
x→π2−(tan5x− tanx)
29. limx→0
(2x
x− cscx
)
30. limx→∞
(x2
x− 1− x2
x+ 1
)31. lim
x→0(1 + x)
1x
32. limx→0
(ex + 2x)1x
33. limx→1−
(√2− x2 − 1)x−1
34. limx→1
(1− x)ℓnx
35. limx→0+
(1 + 3x)12x
36. limx→0
(x+ ex2 )
2x
37. limx→0−
(cosx− sinx) 1x
38. limx→0+
(x+ sinx)tanx
39. limx→∞
(ex + x)ex
40. limx→∞
(1− 1
x3
)x
41. limx→0+
(cosx)cotx
42. limx→∞
(2x + x2)1x
43. limx→0
(ex2cosx) 4
x4
44. limx→π
2−(secxtanx)cosx
45. limx→0
(1 + sinx) 3x
บทท 5ปรพนธ
5.1 ปฏยานพนธและปรพนธไมจำกดเขตการดำเนนการยอนกลบของการหาอนพนธเรยกวา การหาปรพนธ (antidifferentiation)
หรอ การอนทเกรต (integration)บทนยาม 5.1.1 จะกลาววาฟงกชน F เปนปฏยานพนธ ของฟงกชน f บนชวง I ถา
F ′(x) = f(x) ทก x ∈ I
ตวอยาง 5.1.2 จงหาปฏยานพนธของฟงกชนตอไปน อยางนอย 2 ฟงกชน1. f(x) = 2x 2. f(x) = sinx
ทฤษฎบท 5.1.3 ถา F และ G เปนปฏยานพนธของของฟงกชน f บนชวง I แลวG(x) = F (x) + C ทก x ∈ I
เราจะเรยก F (x) + C วาปฏยานพนธทวไป (general antiderivative) ของ f บนชวง I
บทนยาม 5.1.4 ให F เปนปฏยานพนธของของฟงกชน f จะเรยกปฏยานพนธทวไปของ f วาปรพนธไมจำกดเขต หรอ อนทกรลไมจำกดเขต (indefinite integral) ของ f เขยนแทนดวย∫f(x) dx จะไดวา ∫
f(x) dx = F (x) + C
เรยก ∫ วาเครองหมายอนทกรล (integral sign)เรยก f(x) วาตวถกอนทเกรต (integrad)เรยก x วาตวแปรของอนทเกรต (variable of integration)เรยก C วาคาคงตวของอนทเกรต (constant of integration)
115
116 บทท 5. ปรพนธ
ทฤษฎบท 5.1.5 ให f และ g เปนฟงกชนทหาปฏยานพนธได และ k เปนคาคงตวแลว
1.∫
f ′(x) dx = f(x) + C
2.∫
kf(x) dx = k
∫f(x) dx
3.∫
(f(x) + g(x) dx =
∫f(x) dx+
∫g(x) dx
4.∫
(f(x)− g(x) dx =
∫f(x) dx−
∫g(x) dx
จากความรเรองอนพนธของฟงกชนจะไดวา∫1 dx = x+ C∫xn dx =
xn+1
n+ 1+ C เมอ n = −1∫
1
xdx = ℓn|x|+ C∫
ex dx = ex + C∫ax dx =
ax
ℓna + C∫sinx dx = −cosx+ C∫cosx dx = sinx+ C∫secxtanx dx = secx+ C∫sec2x dx = tanx+ C∫cscxcotx dx = −cscx+ C∫csc2x dx = −cotx+ C∫
1√1− x2
dx = arcsinx+ C = −arccosx+ C∫1
1 + x2dx = arctanx+ C = −arccotx+ C∫
1
|x|√x2 − 1
dx = arcsecx+ C = −arccscx+ C
5.1. ปฏยานพนธ และปรพนธ ไมจำกดเขต 117
ตวอยาง 5.1.6 จงหาปรพนธไมจำกดเขตตอไปน
1.∫
3x2 + x− 1 dx
2.∫ √
x(x− 1) dx
3.∫
2x− 13√x
dx
4.∫
2ex − 2x+1 − cosx dx
5.∫
(x− 1)2
x2dx
6.∫
1 + cosxsin2x
dx
7.∫
1 + sinxcos2x dx
8.∫
2 + x2
1 + x2dx
118 บทท 5. ปรพนธ
ตวอยาง 5.1.7 จงหาสมการเสนโคงทผานจด (1, 2) โดยทความชนทจด (x, y) ใดๆเปน x4 − x
x2
ตวอยาง 5.1.8 อนภาคหนงเคลอนทตามแนวแกน X ดวยความเรงขณะเวลา t ใด ๆ เปน√t+ sint− 5 ฟต/วนาท2
เมอ t = 0 อนภาคอยหางจากจดกำเนดไปทางซาย 30 ฟต และอนภาคเคลอนทดวยความเรว20 ฟต/วนาท จงหาสมการการเคลอนท
5.1. ปฏยานพนธ และปรพนธ ไมจำกดเขต 119
แบบฝ กหด 5.11. จงหาฟงกชน f ทมปฏยานพนธเปน F ตอไปน
1.1 F (x) = 5
1.2 F (x) = (2x+ 1)10
1.3 F (x) = 3√x3 + x2 − 1
1.4 F (x) =x− 1
2x+ 3
1.5 F (x) = arctan(ℓnx+ sinx)1.6 F (x) = sin2(cosex)
2. จงหาปรพนธไมจำกดเขตตอไปน
2.1∫
x4(√x+ 2) dx
2.2∫
3√x2(x− 2)2 dx
2.3∫(x+ 1)3 dx
2.4∫(1 +
1
t)2 dt
2.5∫
x+ 13√x+ 1
dx
2.6∫
x− 1
x+√xdx
2.7∫
cosx(secx+ 3tanx) dx
2.8∫
secx(tanx− 2cosx) dx
2.9∫
2− x2
√1− x2
dx
2.10∫
x2
1 + x2dx
2.11∫
1− cos2xcos2x dx
3. จงหาสมการเสนโคงทผานจด (−1, 2) โดยทความชนทจด (x, y) ใดๆเปน x3 − x2
x5
4. วตถหนงเคลอนทดวยความเรงตามแนวแกน X ขณะเวลา t ใด ๆ เปน
6t+ cost ฟต/วนาท2
เมอ t = 0 วตถอยหางจากจดกำเนดไปทางซาย 20 ฟต และเคลอนทดวยความเรว 10 ฟต/วนาท จงหาสมการการเคลอนทของวตถน
120 บทท 5. ปรพนธ
5.2 การหาปรพนธโดยการเปลยนตวแปรทฤษฎบท 5.2.1 ให u = u(x) เปนฟงกชนทมอนพนธและเรจนบนชวง I และ f เปนฟงกชนทหาอนทรกรลไมจำกดเขตเปนช วง I แลว∫ [
f(u(x))du(x)
dx
]dx =
∫f(u) du
ตวอยาง 5.2.2 จงหาปรพนธไมจำกดเขตตอไปน1. ∫
(2x+ 1)10 dx
2. ∫x√x2 + 1 dx
3.∫
ex
ex + 1dx
5.2. การหาปรพนธ โดยการเปลยนตวแปร 121
ตวอยาง 5.2.3 จงหาปรพนธไมจำกดเขตตอไปน
1. ∫ sin(1− 3x) dx
2.∫ sin(ℓnx)
xdx
3.∫ cosx
1 + sin2xdx
4.∫
1
xℓnx dx
ตวอยาง 5.2.4 จงหาปรพนธไมจำกดเขตตอไปน
1. ∫x2√x− 2 dx 2.
∫x
3√x+ 3
dx
122 บทท 5. ปรพนธ
โดยอาศยกฎของคาเชงอนพนธจะไดวา1. u′(x)dx = du(x)
2. kdu(x) = d[ku(x)] เมอ k เปนคาคงตว
3. d(x+ b) = dx เมอ b เปนคาคงตว
ทำใหทฤษฎบทดงตอไปน
ทฤษฎบท 5.2.5 ให a และ b เปนคาคงตว โดยท a = 0 จะไดวา
1.∫
eax dx =eax
a+ C
2.∫
sinax dx = −cosaxa
+ C
3.∫
cosax dx =sinaxa
+ C
4.∫
eax+b dx =eax+b
a+ C
5.∫
sin(ax+ b) dx = −cos(ax+ b)
a+ C
6.∫
cos(ax+ b) dx =sin(ax+ b)
a+ C
ตวอยาง 5.2.6 จงหาปรพนธไมจำกดเขตตอไปน
1. ∫ cos(2x+ 3) dx
2.∫
xsin(x2) dx
3.∫
e−cosxsinx dx
4.∫ cos2x
sin22xdx
5.∫
1
x(1 + ℓn2x)dx
6.∫
ex
e2x + 1dx
5.2. การหาปรพนธ โดยการเปลยนตวแปร 123
ตวอยาง 5.2.7 จงหาปรพนธไมจำกดเขตตอไปน1.
∫tanx dx
2.∫
cotx dx
3.∫
1
x2 + 2x+ 2dx
4.∫ sin√x√
xdx
124 บทท 5. ปรพนธ
การหาปรพนธไมจำกดเขตของฟงกชนตรโกณมตบางรปแบบอาจจะอาศยสมบตตอไปน
1. sin2x+ cos2x = 1
2. sec2x− tan2x = 1
3. csc2x− cot2x = 1
4. cos2x =1
2(1 + cos2x)
5. sin2x =1
2(1− cos2x)
6. sin3x =1
4[3sinx− sin3x]
7. cos3x =1
4[3cosx+ cos3x]
8. sinxcosy =1
2[sin(x+ y) + sin(x− y)]
9. cosxsiny =1
2[sin(x+ y)− sin(x− y)]
10. cosxcosy =1
2[cos(x+ y) + cos(x− y)]
11. sinxsiny = −1
2[cos(x+ y)− cos(x− y)]
ตวอยาง 5.2.8 จงหาปรพนธไมจำกดเขตตอไปน
1.∫
tan2x dx
2.∫
sin2x dx
3.∫
sin3x dx
4.∫
cos4x dx
5.∫
sinxcosx dx
6.∫
sin3xcos5x dx
5.2. การหาปรพนธ โดยการเปลยนตวแปร 125
แบบฝ กหด 5.21. จงหาปรพนธไมจำกดโดยการกำหนดตวแปรตอไปน
1.1∫
x2√1− x dx ให u = 1− x
1.2∫
1√x(√x+ 1)3
dx ให u =√x+ 1
1.3∫
1− sinx(x+ cosx)2 dx ให u = x+ cosx
1.4∫
ℓn(x)x
dx ให u = ℓnx
2. จงหาปรพนธไมจำกดเขตตอไปน
2.1∫
x4(√x+ 2) dx
2.2∫
3√x2(x− 2)2 dx
2.3∫(1 +
1
t)2 dt
2.4∫
x+ 13√x+ 1
dx
2.5∫
1− cos2xcos2x dx
2.6∫
3√3x+ 1 dx
2.7∫(x+ 1)2
√1− x dx
2.8∫(x2 − 2x+ 1)10 dx
2.9∫
4x2 + 6x+ 1√1− 2x
dx
2.10∫ √
1 +√1 + x dx
2.11∫
2x+ 3√4− 9x2
dx
2.12∫
x√3x2 + 2 dx
2.13∫
1
(3x2 + 1)√3x2 + 2
dx
2.14∫
1
xℓnx4dx
2.15∫
ex√1 + ex
dx
2.16∫ sine−x
excose−xdx
2.17∫
secx(tanx− 2cosx) dx
2.18∫
sin2x
2dx
2.19∫
cos3x dx
2.20∫
sin4x dx
2.21∫
sin2xcos2x dx
2.22∫ sinx
(1− cosx)2 dx
2.23∫
cos2xcos6x dx
2.24∫
sin3xcos3x dx
2.25∫ cos4x
1 + sinx dx
2.26∫ cos22x√sin2x dx
2.27∫
tan24t dt
2.28∫
csc5tcot5t dt
2.29∫
sec10ttant dt
2.30∫
cosxtan2(sinx) dx
2.31∫
cot3xcsc4x dx
2.32∫
zsin(−z2)cos5(−z2) dz
126 บทท 5. ปรพนธ
5.3 ปรพนธจำกดเขตบทนยาม 5.3.1 เรยกเซต P = {x0, x1, x2, ..., xn} วาผลแบงกน (partition) ของชวง [a, b] ซงจดใน P แบงช วง [a, b] ออกเปน n ชวงคอ
[x0, x1], [x1, x2], [x2, x3], ..., [xn−1, xn]
นนคอ [a, b] = [x0, x1]∪ [x1, x2]∪ [x2, x3]∪ ...∪ [xn−1, xn] เมอ a = x0 < x1 < x2 < ... < xn = b
X
Yy = f(x)
a = x0 x1 x2 xk−1 xk xn−1 xn = b
... ...
บทนยาม 5.3.2 ให y = f(x) เปนฟงกชนตอเนองบนชวง [a, b] และ P = {x0, x1, x2, ..., xn}เปนผลแบงกน [a, b] สำหรบ k = 1, 2, 3, ..., n และ ∆xk = xk − xk−1 ถา
mk เปนคาของ f ทนอยทสดในชวง [xk−1, xk]
Mk เปนคาของ f ทมากทสดในชวง [xk−1, xk]
และให
L(P, f) =n∑
k=1
mk∆xk และ U(P, f) =n∑
k=1
Mk∆xk
จะเรยก L(P, f) วาผลบวกลาง (lower sum) ของ f บนชวง [a, b] เทยบกบผลแบงกน P
และเรยก U(P, f) วาผลบวกบน (upper sum) ของ f บนชวง [a, b] เทยบกบผลแบงกน P
X
Yy = f(x)
a = x0 x1 x2 x3 xk−1 xk xn−1 xn = b
... ...
L(P, f) =n∑
k=1
mk∆xk
5.3. ปรพนธ จำกดเขต 127
X
Yy = f(x)
a = x0 x1 x2 x3 xk−1 xk xn−1 xn = b
... ...
U(P, f) =n∑
k=1
Mk∆xk
ถาให A เปนพนทป ดลอมดวยกราฟ y = f(x) กบแกน X บนชวง [a, b] แลวจะไดวาL(P, f) ≤ A ≤ U(P, f)
ตวอยาง 5.3.3 ให f(x) = x2 + 1 บนชวง [0, 1]
จงหา L(P, f) และ U(P, f) เมอกำหนด P ดงตอไปน
1. P =
{0,
1
2, 1
}
X
Y f(x) = x2 + 1
0 12
1
2
1
2. P =
{0,
1
4,1
2,3
4, 1
}
X
Y f(x) = x2 + 1
0 14
12
34
1
2
1
128 บทท 5. ปรพนธ3. P = {0, 0.2, 0.5, 0.6, 0.8, 1}
X
Y f(x) = x2 + 1
0 0.2 0.5 0.6 0.8 1
1
2
4. P เปนผลแบงกนโดยแบงออกเปน n ชองเทา ๆ กน
X
Y f(x) = x2 + 1
0 1n
2n
3n
k−1n
kn
n−1n
1
1
2
... ...
5.3. ปรพนธ จำกดเขต 129
บทนยาม 5.3.4 ให y = f(x) เปนฟงกชนตอเนองบนชวง [a, b] และ P = {x0, x1, x2, ..., xn}เปนผลแบงกน [a, b] สำหรบ k = 1, 2, 3, ..., n และ ∆xk = xk − xk−1 ถา x∗
k ∈ [xk−1, xk]
หรอ mk ≤ f(x∗k) ≤ Mk แลว
S∗(P, f) =n∑
k=1
f(xk)∆xk
เรยก S∗(P, f) วาผลบวกรมนน (Riemann sum) ของ f บนชวง [a, b] เทยบกบผลแบงกน P
จากการนยามผลบวกรมนนจะไดวาL(P, f) ≤ S∗(P, f) ≤ U(P, f)
ตวอยาง 5.3.5 ให f(x) = x2 บนชวง [0, 1] และ P เปนผลแบงกนทแบงช วง [0, 1] เปน n ชองเทา ๆ กน จงหา
1. L(P, f)
2. U(P, f)
3. S∗(P, f) เมอ x∗i เปนจดกงกลางของชวง [xi−1, xi]
4. limn→∞
L(P, f), limn→∞
U(P, f) และ limn→∞
S∗(P, f)
130 บทท 5. ปรพนธ
ทฤษฎบท 5.3.6 ให y = f(x) เปนฟงกชนตอเนองบนชวง [a, b] และ P = {x0, x1, x2, ..., xn}
เปนผลแบงกน [a, b] ถา limn→∞
∥P∥ = 0 โดยท
∥P∥ = max{|xi − xi−1| : i = 1, 2, 3, ..., n}
แลว limn→∞
L(P, f), limn→∞
S∗(P, f) และ limn→∞
U(P, f) มคา และ
limn→∞
L(P, f) = limn→∞
S∗(P, f) = limn→∞
U(P, f) = A
เมอ A เปนพนทระหวางเสนโคง y = f(x) กบแกน X บนชวง [a, b]
บทนยาม 5.3.7 ให y = f(x) เปนฟงกชนตอเนองบนชวง [a, b] และ P เปนผลแบงกน [a, b] ถาlim
n→∞S∗(P, f) = L
จะกลาววา f หาปรพนธได (integrable) บน [a, b] และเรยกคาลมต L วา ปรพนธจำกดเขตหรอ อนทรกรลจำกดเขต (definite integral) ของ f บน [a, b] และเขยนแทนดวย∫ b
a
f(x) dx = L
เรยก a และ b วาลมตลาง (lower limit) และลมตบน (upper limit) ตามลำดบตวอยาง 5.3.8 กำหนดให f(x) = α สำหรบคา x ∈ [a, b] เมอ α เปนคาคงตว จงแสดงวา∫ b
a
f(x) dx = α(b− a)
5.3. ปรพนธ จำกดเขต 131
ทฤษฎบท 5.3.9 กำหนดให f และ g หาปรพนธไดบนชวง [a, b] และ k เปนคาคงท แลว
1.∫ c
c
f(x) dx = 0 เมอ c ∈ [a, b]
2.∫ b
a
f(x) dx = −∫ a
b
f(x) dx
3.∫ b
a
kf(x) dx = k
∫ b
a
f(x) dx
4.∫ b
a
f(x) + g(x) dx =
∫ b
a
f(x) dx+
∫ b
a
g(x) dx
5.∫ b
a
f(x)− g(x) dx =
∫ b
a
f(x) dx−∫ b
a
g(x) dx
6.∫ b
a
f(x) dx =
∫ c
a
f(x) dx+
∫ b
c
f(x) dx เมอ c ∈ [a, b]
7. ถา f(x) ≥ 0 สำหรบ x ∈ [a, b] แลว∫ b
a
f(x) dx ≥ 0
8. ถา f(x) ≤ g(x) สำหรบ x ∈ [a, b] แลว∫ b
a
f(x) dx ≤∫ b
a
g(x) dx
9.∣∣∣∣∫ b
a
f(x) dx
∣∣∣∣ ≤ ∫ b
a
|f(x)| dx
ตวอยาง 5.3.10 ให∫ 3
0
f(x) dx = 3,∫ 5
1
f(x) dx = 8 และ∫ 5
0
f(x) dx = 10 จงหา
1.∫ 1
0
f(x) dx
2.∫ 1
3
f(x) dx
3.∫ 5
3
f(x) dx
4.∫ 5
1
f(x) dx
5.∫ 3
5
f(x) dx
6.∫ 3
3
f(x) dx
132 บทท 5. ปรพนธ
แบบฝ กหด 5.31. จงหา L(P, f), U(P, f) และ S∗(P, f) เลอก x∗
i เปนจดกงกลางชวง
1.1 f(x) = x+ 1, x ∈ [0, 1] P =
{0,
1
4,1
2,3
4, 1
}1.2 f(x) = x2 − x, x ∈ [−1, 1] P =
{−1,−1
2, 0,
1
2, 1
}1.3 f(x) = x3 + 1, x ∈ [0, 1] P =
{0,
1
8,1
2,5
8, 1
}1.4 f(x) = |x|, x ∈ [−1, 2] P =
{−1,−1
2, 0,
1
2, 1,
3
2, 2
}2. กำหนดให f(x) = 1 − x2 สำหรบ x ∈ [0, 1] ให P เปนผลแบงกนทแบงช วง [0, 1] เปน n
ชองเทาๆกน จงหา L(P, f), U(P, f) และ S∗(P, f) เลอก x∗i เปนจดกงกลางชวง
3. กำหนดให f(x) = x2 สำหรบคา x ∈ [a, b] จงแสดงวา∫ b
a
f(x) dx =b3 − a3
3
4. กำหนดให∫ 5
1
f(x) dx = 5,∫ 5
3
f(x) dx = 8 และ∫ 10
1
f(x) dx = 15 จงหาคาของ
4.1∫ 3
1
f(x) dx
4.2∫ 1
5
f(x) dx
4.3∫ 10
5
f(x) dx
4.4∫ 10
3
f(x) dx
4.5∫ 3
5
f(x) dx
4.6∫ 5
5
f(x) dx
5. กำหนดให∫ b
a
α dx = α(b− a) และ∫ b
a
x dx =1
2(b2 − a2) จงหาคาของ
5.1∫ 1
−1
|x| dx
5.2∫ 3
0
|x− 1| dx
5.3∫ 1
0
|2x− 1| dx
5.4∫ 2
1
|3x− 2| dx
5.5∫ 3
−2
|x+ 1|+ |x| dx
5.6∫ b
a
|x− a|+ |x− b| dx
5.4. ทฤษฎบทหลกมลของแคลคลส 133
5.4 ทฤษฎบทหลกมลของแคลคลสพจารณาฟงกชน f ตอเนองบนชวง [a, b] และ f(x) ≥ 0 ทกๆ x ∈ [a, b]
X
Yy = f(x)
a x b
∫ x
a
f(t) dt
ทฤษฎบท 5.4.1 ทฤษฎบทหลกมลบททหนงของแคลคลส (The First Fundamental Theoremof Calculus)ให f เปนฟงกชนตอเนองบน [a, b] และ c ∈ [a, b] กำหนดให
F (x) =
∫ x
c
f(t) dt เมอ x ∈ [a, b]
แลวจะไดวา F เปนฟงกชนทมอนพนธบนชวง [a, b] และ
F ′(x) =d
dx
∫ x
c
f(t) dt = f(t) ทกๆ x ∈ [a, b]
ทฤษฎบท 5.4.2 ให f เปนฟงกชนตอเนองบน [a, b] และ c ∈ [a, b] แลวd
dx
∫ u
c
f(t) dt = f(u)du
dx
เมอ u = u(x) เปนฟงกชนทมอนพนธท x และมเรนจเปนสบเซตของ [a, b]
ตวอยาง 5.4.3 จงหา d
dx
∫ x2+1
1
tcost dt
ตวอยาง 5.4.4 จงหา d
dx
∫ x2
x
1
1 + tdt
134 บทท 5. ปรพนธ
ทฤษฎบท 5.4.5 ทฤษฎบทหลกมลบททสองของแคลคลส (The Second FundamentalTheorem of Calculus)ให f เปนฟงกชนตอเนองบน [a, b] และ F เปนปฏยานพนธของ f บนชวง [a, b] หรอ F ′(x) = f(x)
แลว ∫ b
a
f(t) dt = F (b)− F (a)
ตวอยาง 5.4.6 จงหาคาของ1.
∫ 1
0
x2 + x+ 1 dx
2.∫ 3
1
x
x2 + 1dx
3.∫ 2
1
x2 + 1√x3 + 3x
dx
5.4. ทฤษฎบทหลกมลของแคลคลส 135
ตวอยาง 5.4.7 จงหาคาของ1.
∫ π
0
sintcos3t dt
2.∫ 0
−π2
cost(1− sint)2 dt
3.∫ 1
0
arctanx1 + x2
dx
136 บทท 5. ปรพนธ
แบบฝ กหด 5.41. กำหนดให F (x) =
∫ x
1
1√t2 + 3
dt จงหา1.1 F (1) 1.2 F ′(1) 1.3 F ′′(1)
2. จงหา F ′(x) เมอกำหนดให
2.1 F (x) =
∫ x
1
1√t2 − 1
dt
2.2 F (x) =
∫ 3
x
cost2 dt
2.3 F (x) =
∫ 1+x
1−x
etarctant dt
2.4 F (x) =
∫ cosx√x
tℓn(tant) dt
3. จงหาคาปรพนธจำกดเขตตอไปน
3.1∫ 2
1
(1
x3+
1
x2+ x
)dx
3.2∫ 3
1
√x
(3− x+
1√x3
)dx
3.3∫ 1
0
|3− 4x| dx
3.4∫ π
2
π6
(x+
2
sin2 x
)dx
3.5∫ 1
−2
|x2 + 3x+ 2| dx
3.6∫ 3π
4
0
| cosx| dx
3.7∫ 4
−1
||x− 2| − 1| dx
3.8∫ 2
−1
√2 + |x| dx
3.9∫ 2
0
x√4− x2 dx
3.10∫ 0
−1
t2(t3 + 1)10 dt
3.11∫ 1
0
t√4− 3t
dt
3.12∫ π
2
0
(1 + sinx)2 dx
3.13∫ 1
−1
1
(1 + |x|)3dx
3.14∫ 8
1
1
( 3√t+ 1)4
dt
3.15∫ 1
0
y√(1 + y2)3
dy
3.16∫ 3π
4
π2
sin3xcos5x dx
3.17∫ π
2
0
cos4x1 + sinx dx
3.18∫ π
2
0
cos3z√7− 2sin3z dz
3.19∫ π
4
0
tan3θsec3θ dθ
3.20∫ π
4
0
sec4θ√tanθ dθ
3.21∫ π
3
0
tan3θ
secθ dθ
3.22∫ π
3
π6
tan32θsec2θ dθ
บทท 6เทคนคการหาปรพนธ
6.1 การหาปรพนธทละส วนกำหนดให u = u(x) และ v = v(x) เปนฟงกชนคาจรงทขนกบตวแปร x โดยกฎการคณของคาเชงอนพนธ d(uv) = udv + vdu จะไดวา∫
u dv = uv −∫
v du
เรยกวธการน วา การหาปรพนธทละส วน (integration by part)ตวอยาง 6.1.1 จงหาปรพนธตอไปน
1.∫
xex dx
2.∫
xcos2x dx
3.∫
xsin3x dx
4.∫
ℓnx dx
137
138 บทท 6. เทคนคการหาปรพนธ
ตวอยาง 6.1.2 จงหาปรพนธตอไปน
1.∫ 2
1
x2ℓnx dx
2.∫ 1
0
arctanx dx
ตวอยาง 6.1.3 จงหา∫
x5arctanx2 dx
6.1. การหาปรพนธ ทละสวน 139
ตวอยาง 6.1.4 จงหาปรพนธตอไปน1.
∫x2ex dx
2.∫
x3sinx dx
140 บทท 6. เทคนคการหาปรพนธ
ตวอยาง 6.1.5 จงหาปรพนธตอไปน1.
∫exsinx dx
2.∫
xexsinx dx
6.1. การหาปรพนธ ทละสวน 141ทฤษฎบท 6.1.6
1.∫
secx dx = ℓn|secx+ tanx|+ C
2.∫
cscx dx = ℓn|cscx− cotx|+ C
3.∫
arcsinxdx = xarcsinx+√1− x2 + C
4.∫
arccosxdx = xarccosx−√1− x2 + C
5.∫
arctanxdx = xarctanx− 1
2ℓn(1 + x2) + C
6.∫
arccotxdx = xarccotx+1
2ℓn(1 + x2) + C
7.∫
arcsecxdx = xarcsecx− ℓn|x+√x2 − 1|+ C
8.∫
arccscxdx = xarccscx+ ℓn|x+√x2 − 1|+ C
142 บทท 6. เทคนคการหาปรพนธ
แบบฝ กหด 6.11. จงหาปรพนธตอไปน
1.1∫
xsinx dx
1.2∫
x22x dx
1.3∫(x3 + x)ex
2
dx
1.4∫
x3cosx dx
1.5∫
csc3x dx
1.6∫
xnℓnx dx เมอ n =−1
1.7∫
xsinx dx
1.8∫
ℓn(3x+ 5) dx
1.9∫(ℓnx)2 dx
1.10∫
e−xsinx dx
1.11∫ arccot√x√
xdx
1.12∫ (
ℓnxx
)2
dx
1.13∫
xtan2x dx
1.14∫
x2arctanx dx
1.15∫
cos(ℓnx) dx
1.16∫
ℓn(x2 + 5) dx
1.17∫
sinxℓn(cosx) dx
1.18∫(x2+3x+1)cosx dx
1.19∫
(x+ 1)2sinx dx
1.20∫
ℓnx√xdx
1.21∫
xℓnx(x2 − 1)
32
dx
1.22∫
exsin2x dx
1.23∫
sin√x dx
1.24∫
xex
(1 + x)2dx
1.25∫
x2ex
(x+ 2)2dx
1.26∫
xe√2−x dx
1.27∫
xℓn3x dx
2. จงหาคาของปรพนธจำกดเขตตอไปน
2.1∫ 1
0
xe−√x dx
2.2∫ 3π
4
π4
xcotxcscx dx
2.3∫ π
2
0
x3cos2x dx
2.4∫ π
4
0
e3xsin4x dx
2.5∫ e
√e
ℓnxx2
dx
2.6∫ 1
2
0
xarctanx√1− x2
dx
2.7∫ e
1
(ℓnx)2 dx
2.8∫ 1
2
0
arccosx dx
2.9∫ −1
−2
arcsecx dx
6.2. ปรพนธ ของฟงก ชนตรรกยะ 143
6.2 ปรพนธของฟงกชนตรรกยะการหาปรพนธฟงกชนตรรกยะ f(x) โดยท p(x) และ q(x) เปนฟงกชนพหนามในรปแบบ
f(x) =p(x)
q(x)โดยท deg p(x) < deg q(x)
เรยกวธน วา ปรพนธของฟงกชนตรรกยะ หรอ การหาปรพนธเศษส วนยอย (intrigral ofRational Function) ประกอบไปดวย 3 รปแบบดงตอไปน
รปแบบท 1. q(x) มรากทไมซำกนเลยกำหนดให q(x) = (x− a1)(x− a2)...(x− an) โดยท ai ไมมตวใดซำกนเลย แลว
p(x)
q(x)=
A1
x− a1+
A2
x− a2+ · · ·+ An
x− an
ตวอยาง 6.2.1 จงหาปรพนธตอไปน1.
∫1
(x+ 1)(x+ 2)dx
2.∫
x
x2 − 1dx
144 บทท 6. เทคนคการหาปรพนธ
ตวอยาง 6.2.2 จงหาปรพนธตอไปน
1.∫
x2 − 1
x(2x+ 1)(x+ 2)dx
2.∫
x
(x− 1)(4x2 − 1)dx
6.2. ปรพนธ ของฟงก ชนตรรกยะ 145
ตวอยาง 6.2.3 จงหาปรพนธของ∫
x4 + 5
x3 + 2x2 − x− 2dx
ตวอยาง 6.2.4 จงหาปรพนธของ∫ cosx
(1 + 2sinx)(1− sinx) dx
146 บทท 6. เทคนคการหาปรพนธ
รปแบบท 2. q(x) มรากซำใน q(x) มตวประกอบ (x− a)k จะไดวา
p(x)
(x− a)k=
A1
x− a+
A2
(x− a)2+ · · ·+ Ak
(x− a)k
ตวอยาง 6.2.5 จงหาปรพนธตอไปน1.
∫1
(x− 1)(x+ 1)2dx
2.∫
x+ 1
x2(x− 1)2dx
6.2. ปรพนธ ของฟงก ชนตรรกยะ 147
ตวอยาง 6.2.6 จงหาปรพนธตอไปน
1.∫
x2 + 1
(x2 − 1)2(x− 2)dx
2.∫
x3 − 1
x2(x− 2)3dx
148 บทท 6. เทคนคการหาปรพนธ
รปแบบท 3. q(x) ไมมรากเป นจำนวนจรงใน q(x) มตวประกอบ (ax2 + bx+ c)k โดยท b2 − 4ac < 0 มตวซำกนบางตว แลว
p(x)
(ax2 + bx+ c)k=
A1x+B1
ax2 + bx+ c+
A2x+B2
(ax2 + bx+ c)2+ · · ·+ Akx+Bk
(ax2 + bx+ c)k
ตวอยาง 6.2.7 จงหาปรพนธตอไปน1.
∫1
x(x2 + 1)2dx
2.∫
1
x4 − 1dx
6.2. ปรพนธ ของฟงก ชนตรรกยะ 149
ตวอยาง 6.2.8 จงหาปรพนธของ∫
11x2 − 6x+ 4
(x+ 3)(x2 + 2)2dx
150 บทท 6. เทคนคการหาปรพนธ
แบบฝ กหด 6.21. จงหาปรพนธตอไปน
1.1∫
1
16x2 − 1dx
1.2∫
x
x2 − x− 6dx
1.3∫
x3 + 5
x2 − 25dx
1.4∫
4x3 + 2x2 + 1
4x3 − xdx
1.5∫
2x3 − 5x2 + 2x− 3
x2 − 2x− 2dx
1.6∫
x− 1
x3 − x2 − 2xdx
1.7∫
x2
(x− 1)3dx
1.8∫
20x− 11
(3x+ 2)(x2 − 4x+ 5)dx
1.9∫
x4 − 8
x3 + 2x2dx
1.10∫
10x2 + 13x
(2x− 1)(x2 + 2)dx
1.11∫
11x2 + 13x
(x+ 3)(x+ 2)(x2 + 3)dx
1.12∫
35x+ 47
(3x+ 5)2(x2 + 3x+ 6)dx
1.13∫
11x2 + 13x
(x+ 3)(x+ 2)(x2 + 3)dx
1.14∫
2x
(x2 + 1)(x+ 1)2dx
1.15∫
x3
(x2 − 2x+ 10)2dx
1.16∫
4x2 + 2x+ 8
x(x2 + 2)2dx
1.17∫
(1 + sec2x)sec2x(1 + tan3x)
dx
1.18∫ cost
sint+ sin3tdt
1.19∫
1
xℓnx(1− ℓnx) dx
1.20∫
1
e3x + e2x + exdx
2. จงหาคาปรพนธจำกดเขตตอไปน
2.1∫ 0
−2
5x+ 7
x2 + 2x− 3dx
2.2∫ 1
0
x3 − x2 − 11x+ 10
x3 − 2x+ 4dx
2.3∫ 4
3
5x3 − 4x
x4 − 16dx
2.4∫ π
3
−π4
2secθtanθsec3θ + secθ dθ
6.3. ปรพนธ ของฟงก ชนตรรกยะในรปตรโกณมต 151
6.3 ปรพนธของฟงกชนตรรกยะในรปตรโกณมตพจารณาการหาปรพนธ
∫1
1 + sinx dx โดยอาศยเอกลกษณ sin2x+ cos2x = 1 จะไดวา∫
1
1 + sinx dx =
∫1− sinx
(1 + sinx)(1− sinx) dx
=
∫1− sinx1− sin2x
dx
=
∫1− sinxcos2x dx
=
∫sec2x− secxtanx dx
= tanx− secx+ C
แตเมอหาปรพนธของ∫
1
cosx+ sinx dx เราไมสามารถหาปรพนธโดยอาศยเพยงเอกลกษณไดอก ในหวขอน จงสนใจการเปลยนฟงกชนตรรกยะในรป sinx และ cosx ในรปตวแปรใหมคอ z
โดยกำหนดใหz = tanx
2
√1 + z2
1
z
x2
จากรปจะไดวา
sinx2=
z√1 + z2
และ cosx2=
1√1 + z2
ดงนนsinx = 2sinx
2cosx
2=
2z
1 + z2
cosx = cos2x2− sin2x
2=
1− z2
1 + z2
dz =(sec2x
2
) 1
2dx =
1
2(1 + z2)dx
นนคอ
sinx =2z
1 + z2และ cosx =
1− z2
1 + z2และ dx =
2
1 + z2dz
152 บทท 6. เทคนคการหาปรพนธ
ตวอยาง 6.3.1 จงหาปรพนธ∫
1
cosx+ sinx dx
6.3. ปรพนธ ของฟงก ชนตรรกยะในรปตรโกณมต 153
ตวอยาง 6.3.2 จงหาปรพนธ∫
1
4cosx+ 3sinx dx
154 บทท 6. เทคนคการหาปรพนธ
ตวอยาง 6.3.3 จงหาปรพนธ∫
1
5 + 3sec2x dx
6.3. ปรพนธ ของฟงก ชนตรรกยะในรปตรโกณมต 155
ตวอยาง 6.3.4 จงหาปรพนธ∫ π
2
0
1
3 + 5sinx dx
156 บทท 6. เทคนคการหาปรพนธ
แบบฝ กหด 6.31. จงหาปรพนธตอไปน
1.1∫
1
2− sinx dx
1.2∫
1
3 + 2cosx dx
1.3∫
2
tanx+ sinx dx
1.4∫
1
cosx− sinx+ 1dx
1.5∫
1
cosx− sinx+ 3dx
1.6∫ sinx
2− sinx+ 1dx
1.7∫
1
3secx− 1dx
1.8∫ cotx
1 + sinx dx
1.9∫ secx
1 + sinx dx
1.10∫ tanx
1 + tanx+ secx dx
2. จงหาคาของ∫ π
6
0
1
4− 3cos2x+ 5sin2xdx
6.4. ปรพนธ ของฟงก ชนในรปกรณฑ 157
6.4 ปรพนธของฟงกชนในรปกรณฑพจารณาฟงกชนท ถกอนทเกรตในรป n
√ax+ b เราจะกำจดเครองหมายกรณฑ เพอใหงายตอ
การหาปรพนธโดยใหz =
n√ax+ b
ตวอยาง 6.4.1 จงหาปรพนธ∫
x3(x− 1)53 dx
ตวอยาง 6.4.2 จงหาปรพนธ∫
x12
1 + x13
dx
158 บทท 6. เทคนคการหาปรพนธ
ตวอยาง 6.4.3 จงหาปรพนธ∫
3√
1 + 4√x√
xdx
6.4. ปรพนธ ของฟงก ชนในรปกรณฑ 159
ตวอยาง 6.4.4 จงหาปรพนธ∫
1
(1 + et)32 + (1 + et)
12
dt
160 บทท 6. เทคนคการหาปรพนธ
แบบฝ กหด 6.4จงหาปรพนธตอไปน
1.∫
x3√7x+ 2 dx
2.∫ √
5x
x+ 5dx
3.∫
1
(x+ 7)√x− 2
dx
4.∫
x4√3x− 5
dx
5.∫
1
2√x− 1 + 3
dx
6.∫
4√x
x+√xdx
7.∫
x43 − 2x
x32
dx
8.∫
1
x14 (1 + x
16 )
dx
9.∫
x12
x+ x43
dx
10.∫
1 + x14
x12 + x
dx
11.∫
3x− 1√x(1 + 3
√xdx
12.∫
1√x+ 1− 4
√x+ 1
dx
13.∫
1−√x− 3
√x2
1 + 3√x
dx
14.∫
13√x√x(1 + 3
√x)2
dx
15.∫ √
x
(1 + 3√x)2
dx
16.∫ √
3x12 − 1 dx
17.∫
3√1− 4
√x√
xdx
18.∫
e2x
4√ex + 1
dx
6.5. ปรพนธ ของฟงก ชนตรโกณมต 161
6.5 ปรพนธของฟงกชนตรโกณมตในหวขอน จะกลาวถงวธการหาปรพนธของฟงกชนตรโกณมตในรปแบบ sinmxcosnx และtanmxsecnx และ cotmxcscnx
รปแบบท 1. sinmxcosnxการหาปรพนธรปแบบ 1 . อาจจะอาศยสมบตตอไปน
1. sin2x+ cos2x = 1
2. cos2x =1
2(1 + cos2x)
3. sin2x =1
2(1− cos2x)
4. sin3x =1
4[3sinx− sin3x]
5. cos3x =1
4[3cosx+ cos3x]
6. sinxcosy =1
2[sin(x+ y) + sin(x− y)]
7. cosxsiny =1
2[sin(x+ y)− sin(x− y)]
8. cosxcosy =1
2[cos(x+ y) + cos(x− y)]
9. sinxsiny = −1
2[cos(x+ y)− cos(x− y)]
ตวอยาง 6.5.1 จงหาปรพนธตอไปน1.
∫cos2x dx
2.∫
sin4x dx
3.∫
cos6x dx
162 บทท 6. เทคนคการหาปรพนธ
ตวอยาง 6.5.2 จงหาปรพนธตอไปน1.
∫sin3x dx
2.∫
cos5x dx
3.∫
cos7x dx
6.5. ปรพนธ ของฟงก ชนตรโกณมต 163
ตวอยาง 6.5.3 จงหาปรพนธตอไปน1.
∫sin3xcos4 dx
2.∫
sin2xcos3x dx
3.∫
sinxcos3x dx
4.∫
sin3x3√cos5x dx
164 บทท 6. เทคนคการหาปรพนธ
ตวอยาง 6.5.4 จงหาปรพนธตอไปน1.
∫sin3xcos5x dx
2.∫
sin4xsin6x dx
3.∫
cos3xcos7x dx
6.5. ปรพนธ ของฟงก ชนตรโกณมต 165
รปแบบท 2. secmxtannx
การหาปรพนธรปแบบนอาศยสมบต sec2x− tan2x = 1 และการการหาปรพนธทละสวน และ
1.∫
sec2x dx = tanx+ C
2.∫
secxtanx dx = secx+ C
3.∫
tanx dx = ℓn|secx|+ C
4.∫
secx dx = ℓn|secx+ tanx|+ C
ตวอยาง 6.5.5 จงหาปรพนธตอไปน1.
∫tan2x dx
2.∫
sec4x dx
3.∫
tan4x dx
166 บทท 6. เทคนคการหาปรพนธ
ตวอยาง 6.5.6 จงหาปรพนธตอไปน1.
∫tan3x dx
2.∫
sec3x dx
3.∫
sec5x dx
6.5. ปรพนธ ของฟงก ชนตรโกณมต 167
ตวอยาง 6.5.7 จงหาปรพนธตอไปน1.
∫secxtan2x dx
2.∫
sec2xtan3 dx
3.∫
sec3xtan2x dx
168 บทท 6. เทคนคการหาปรพนธ
ตวอยาง 6.5.8 จงหาปรพนธตอไปน1.
∫sec2xtan4x dx
2.∫
secxtan3 dx
3.∫
sec3xtan5x dx
6.5. ปรพนธ ของฟงก ชนตรโกณมต 169
รปแบบท 3. cscmxcotnxการหาปรพนธรปแบบนอาศยสมบต csc2x− cot2x = 1 และการการหาปรพนธทละสวน และ
1.∫
csc2x dx = −cotx+ C
2.∫
cscxcotx dx = −cscx+ C
3.∫
cotx dx = ℓn|sinx|+ C
4.∫
cscx dx = ℓn|cscx− cotx|+ C
ตวอยาง 6.5.9 จงหาปรพนธตอไปน1.
∫cot4x dx
2.∫
cot3x dx
3.∫
csc5x dx
170 บทท 6. เทคนคการหาปรพนธ
ตวอยาง 6.5.10 จงหาปรพนธตอไปน1.
∫cotxccsc3x dx
2.∫
csc2xcot4x dx
3.∫
cot4xcsc3x dx
6.5. ปรพนธ ของฟงก ชนตรโกณมต 171
แบบฝ กหด 6.51. จงหาปรพนธตอไปน
1.1∫
sin8x dx
1.2∫
cos6x dx
1.3∫
sin5x dx
1.4∫
cos5x dx
1.5∫
sin5xcos5x dx
1.6∫
cos3xsin7x dx
1.7∫
sin7xcosx dx
1.8∫
sin9xsin11x dx
1.9∫
cos13xcos5x dx
1.10∫
tan6x dx
1.11∫
tan7x dx
1.12∫
sec7x dx
1.13∫
cot7x dx
1.14∫
cot8x dx
1.15∫
sec6x dx
1.16∫
sec7xtan7x dx
1.17∫
sec9xtan6x dx
1.18∫
sec3x√tanx dx
1.19∫
sec6xtan 115 x dx
1.20∫
cot5x√cscx dx
1.21∫ tan3xsec2x
sin2xdx
1.22∫
tan3x
3
(2 + secx
3
)2
dx
2. จงหาปรพนธจำกดเขตตอไปน
2.1∫ π
0
sin2xcos3x dx
2.2∫ π
2
π4
sinxcos3xsin2x dx
2.3∫ π
4
π6
tan5x dx
2.4∫ π
4
0
sec4 x√tanx dx
2.5∫ π
3
π6
sinx1 + cosx dx
2.6∫ 5π
6
2π3
cot3xcsc7x dx
172 บทท 6. เทคนคการหาปรพนธ
6.6 ปรพนธโดยการแทนคาตรโกณมตการหาปรพนธของฟงกชนทอยในรปแบบ √
a2 − u2 และ √a2 + u2 และ √
u2 − a2 เมอu = u(x) และ a > 0 เปนคาคงตว อาศยการเปลยนตวแปรในรปฟงกชนของตรโกณมต เพอใชเอกลกษณ
sin2x+ cos2x = 1 และ sec2x− tan2x = 1 และ csc2x− cot2x = 1
เรยกวธน วา การหาปรพนธ โดยการแทนคาตรโกณมต (integration by trigonometricsubstitution)
รปแบบท 1. √a2 − u2
ให u = asinθ เมอ θ ∈ [−π2, π2] และ a > 0
ตวอยาง 6.6.1 จงหาปรพนธตอไปน1.
∫ √9− x2 dx
2.∫ √
25− 4x2 dx
6.6. ปรพนธ โดยการแทนคาตรโกณมต 173
ตวอยาง 6.6.2 จงหาปรพนธตอไปน1.
∫1√
16− x2dx
2.∫
(36− 49x2)32 dx
3.∫ √
1− e2x dx
174 บทท 6. เทคนคการหาปรพนธ
ตวอยาง 6.6.3 จงหาคาปรพนธ∫ 4
3
1
x2√25− x2
dx
6.6. ปรพนธ โดยการแทนคาตรโกณมต 175
รปแบบท 2. √a2 + u2
ให u = atanθ เมอ θ ∈ (−π2, π2) และ a > 0
ตวอยาง 6.6.4 จงหาปรพนธตอไปน1.
∫ √4 + x2 dx
2.∫ √
2 + x2 dx
3.∫
1√x2 + 2x+ 2
dx
176 บทท 6. เทคนคการหาปรพนธ
ตวอยาง 6.6.5 จงหาปรพนธตอไปน
1.∫ 2
0
√9 + 4x2 dx
2.∫
(25 + 4x2)52 dx
3.∫
x2 + 3x√x2 + 6x+ 10
dx
6.6. ปรพนธ โดยการแทนคาตรโกณมต 177
รปแบบท 3. √u2 − a2
ให u = asecθ เมอ θ ∈ [0, π2) ∪ [π
2, π) และ a > 0
ตวอยาง 6.6.6 จงหาปรพนธตอไปน1.
∫ √x2 − 4 dx
2.∫
1√x2 − 9
dx
178 บทท 6. เทคนคการหาปรพนธ
ตวอยาง 6.6.7 จงหาคาของปรพนธ∫ 3
32
√4x2 − 9
xdx
6.6. ปรพนธ โดยการแทนคาตรโกณมต 179
ตวอยาง 6.6.8 จงแสดงวาพนทอาณาบรเวณภายในวงรสมการx2
a2+
y2
b2= 1
มคาเทากบ πab
X
Y
a−a
b
−b
180 บทท 6. เทคนคการหาปรพนธ
แบบฝ กหด 6.61. จงหาปรพนธตอไปน
1.1∫ √
16− x2 dx
1.2∫(9 + 16x2)
32 dx
1.3∫ √
4x2 + 4x− 3 dx
1.4∫ √
a2 − x2
xdx
1.5∫
1
(25− x2)32
dx
1.6∫
x3
(x2 + 4)32
dx
1.7∫ √
x2 − 16
x3dx
1.8∫
x2
(9− x2)52
dx
1.9∫
5x2 − 2x+ 1
(25− x2)12
dx
1.10∫
1√12 + 4x− y2
dx
1.11∫
x2
√9− 8x− x2
dx
1.12∫
(t2 − 6t+ 13)32 dt
1.13∫
1
(y − 1)√
y2 − 1dy
1.14∫
1
(4s2 − 24s+ 27)32
ds
1.15∫
1
(a2 + x2)2dx เมอ a > 0
1.16∫
ex
(4e2x + 25)32
dx
1.17∫
1
e2t√e2t − 9
dt
1.18∫
1
(et + 1)32
dt
2. จงหาคาปรพนธจำกดเขตตอไปไปน
2.1∫ 6
0
√49− x2 dx
2.2∫ 2
0
x3√2x− x2 dx
2.3∫ 3
√5
x3
(x4 − 2x2 − 3)32
dx
3. จงหาปรพนธ∫
1
(√x− 1)(3− x− 2
√x)
12
dx
4. จงแสดงวาพนทอาณาบรเวณภายในวงกลม x2 + y2 = r2 มคาเทากบ πr2
บทท 7การประยกตของปรพนธ
7.1 พ นทระหวางเสนโคงใหฟงกชน f และ g เปนฟงกชนตอเนองบนชวง [a, b] โดยท f(x) ≥ g(x) ทก x ∈ [a, b] ใหA = พนทอาณาบรเวณ R ซงป ดลอมดวยเสนโคง y = f(x), y = g(x) และ x = a, x = b
X
Y
R
y = g(x)
y = f(x)
x = a x = b
R = {(x, y) : a ≤ x ≤ b และ g(x) ≤ y ≤ f(x)} ดงนน A =
∫ b
a
[f(x)− g(x)] dx
X
Y
R
x = h(y) x = k(y)
y = d
y = c
R = {(x, y) : c ≤ y ≤ d และ h(y) ≤ x ≤ k(y)} ดงนน A =
∫ d
c
[k(y)− h(y)] dy
181
182 บทท 7. การประยกต ของปรพนธ
ตวอยาง 7.1.1 จงหาพนทระหวางเสนโคง y = ex และ y = −(x− 1)2 จาก x = −1 ถง x = 2
X
Y
y = ex
y = −(x− 1)2
x = −1 x = 2
ตวอยาง 7.1.2 จงหาพนทระหวางเสนโคง y = cosx และ y = sinx จาก x = 0 ถง x = π
X
Y
y = cosx
y = sinx
7.1. พนทระหวางเสนโคง 183
ตวอยาง 7.1.3 จงหาพนทป ดลอมดวยเสนตรง y = x2 + 2x และ y = x3 − 4x
X
Y
ตวอยาง 7.1.4 จงหาพนทระหวางเสนโคง y =√x− 1 เสนตรง y = 2 และ x+ 2y = 4
X
Y
0 1 2 3 4 5 6
1
2
3
184 บทท 7. การประยกต ของปรพนธ
แบบฝ กหด 7.1จงหาพนทของอาณาบรเวณทป ดลอมดวยเสนโคงในแตละขอตอไปน
1. y = x และ y = x2 − 4x+ 6
2. y = 4x− x2 และ y = x จาก x = 0 ถง x = 4
3. y = 2x และ y = 2x− x2 จาก x = 0 ถง x = 2
4. y =
√3x+ 1
xและ y = 0 จาก x = 1 ถง x = 8
5. y = xcosx และแกน X จาก x = 0 ถง x = π
6. y = 2− x2 และ y = |x|
7. y = sinx และ y = cosx จาก x = −3π4
ถง x = π4
8. y = x2 − x และ y = x− x2
9. y = sin2x และ y = cosx จาก x = −π2
ถง x = π4
10. y =√1 + x2 และแกน X จาก x = 0 ถง x = 2
√2
11. y = x2 − x และ y = sinπx12. y = 2 + |x− 1| และ 5y + x = 35
13. y = xsinx และ y = x จาก x = 0 ถง x = π2
14. y = x3 − 6x2 + 8x และแกน X จาก x = 0 ถง x = 4
15. y2 = x+ 2 และ y = x
16. x = y − y2 และ y = x+ 2
17. x = y3 + 1 และ x = 3y − 1
18. x = y2 − 4y − 3 และ x = 1− 2y2
19. y = x2, x = y3 และ x+ y = 2
20. y = x2 − x, y = x2 − 9x+ 16 และ y = −x
21. x+ y = 1, x+ y = 5, y = 2x+ 1 และ y = 2x+ 6
22. y = x3 − x, x+ y + 1 = 0 และ x =√y + 1
23. xy = 1 และ 2x+ 2y = 5
24. x2 − 2x− 4y + 9 = 0, x+ 2y = 5 และ y2 − 4y + x = 0
25. x2 + y2 = 25 และ x2 + y2 − 16x+ 39 = 0
7.2. ปรมาตรของรปทรงตนซงหาพนทภาคตดได 185
7.2 ปรมาตรของรปทรงตนซงหาพ นทภาคตดไดให L เปนเสนตรงในสามมต และ P เปนจดในสามมต เมอลากเสนตรงจากจด P ไปตงฉากกบ Lทจด Q จะเรยก Q วา ภาพฉาย (projection) ของ P บน L
L
P
Q
ถา S เปนรปทรงตนในสามมต S จะประกอบไปดวยจดในสามมต ภาพฉายของ S บน L คอเซตของจดทเปนภาพฉายของจดตาง ๆ ทเปนสมาชกของ S บน L และเรยกอาณาบรเวณระนาบซงไดจากการตด S ดวยระนาบทตงฉากกบ L วา ภาคตด (cross section) ของ S ทตงฉากกบ L
La b
S
x
A(x)
ให A(x) เปนพนภาคตดของ S ทตงฉากตบแกน X ทจด x ใด ๆ เมอ x ∈ [a, b] โดยท A เปนฟงกชนทมความตอเนองบนชวง [a.b] จะไดวา ปรมาตร V ของรปทรงตน S หาไดจาก
V =
∫ b
a
A(x) dx
186 บทท 7. การประยกต ของปรพนธตวอยาง 7.2.1 จงหาปรมาตรทรงกลมรศม r หนวย
ตวอยาง 7.2.2 จงหาปรมาตรของพระมดตรงทมความสงตรง h หนวย และมฐานเปนรปสเหลยมจตรสซงมความยาวดานละ r หนวย
7.2. ปรมาตรของรปทรงตนซงหาพนทภาคตดได 187
แบบฝ กหด 7.21. จงหาปรมาตรของรปทรงตนซงมฐานเปนวงกลมรศม 3 หนวยและทกภาคตดทตงฉากกบ
เสนผานศนยกลางของฐานเปน
1.1 รปสเหลยมจตรส1.2 รปสเหลยมหนาจวทมส วนสงเทากบฐาน
2. จงหาปรมาตรของรปทรงตนทมฐานลอมรอบดวยวงร x2 + 4y2 = 4 และถาตดรปทรงตนนดวยระนาบทตงฉากกบแกน X ภาคตดจะเปนรปครงวงรทมแกนโทอยบนฐาน และมครงแกนเอกยาว 2 หนวย (กำหนดใหพนทวงรเทากบ πab เมอ a คอความยางครงแกนเอกและ b คอความยาวครงแกนโท)
3. อางเกบนำรปครงทรงกลมมเสนผานศนยกลางยาว 40 เมตรมนำบรรจอยทระดบตำกวาขอบอาง 5 เมตร จงหาปรมาตรของนำในอาง
4. จงหาปรมาตรของรปทรงตนทมฐานอยบนระนาบ XY ลอมรอบดวย 4x2 + 4y2 = 36 และถาตดรปทรงตนน ดวยระนาบทตงฉากกบแกน X แลวภาคตดจะเปนรปครงวงกลม โดยทเสนผานศนยกลางอยบนฐาน
5. ฐานของรปทรงตนรปหนง คออาณาบรเวณทป ดลอมดวยแกน X แกน Y เสนตรง x = e
และเสนโคง y = ex จงหาปรมาตรของรปทรงตน ซงภาคตดตงฉากกบแกน Y เปนรปสามเหลยมดานเทา
188 บทท 7. การประยกต ของปรพนธ
7.3 ปรมาตรของรปทรงตนทเกดจากการหมนรปทรงตนทเกดจากการหมน (Solid by Rotation) คอรปทรงตนท ไดจากการหมนอาณาบรเวณในระนาบรอบเสนตรงเสนตรงซงอยระนาบเดยวกน โดยเรยกเสนตรงนนวาแกนหมน(axis of rotation) และเรยกปรมาตรของรปทรงตนนนวา ปรมาตรของรปทรงตนทเกดจากการหมน (volume by rotation)
การหาปรมาตรทเกดจากการหมนของอาณาบรเวณในระนาบ XY ขอบแกน X หรอเสนตรงทขนานกนแกน X และแกน Y หรอเสนตรงทขนานกบแกน Y โดยการหาปรมาตรดงกลาวไดจาก2 วธคอ
1. วธทแบบจาน (method of dishs)2. วธแบบเปลอกทรงกระบอก (method of cylindrical shells)
1. การหาปรมาตรของรปทรงตนโดยวธแบบจานการหมนรอบแกน X และรอบเสนตรงทขนานกบแกน X
X
Y
y = f(x)
a b
RX
Y
y = f(x)
a bR
xx
V =
∫ b
a
π[f(x)]2 dx
y = k
Y
y = f(x)
a bx
R
X
V =
∫ b
a
π[f(x)− k]2 dx
7.3. ปรมาตรของรปทรงตนทเกดจากการหมน 189
การหมนรอบแกน Y และรอบเสนตรงทขนานกบแกน Y
X
Y
x = h(y)d
cR
X
Y
x = h(y)d
cR
y
V =
∫ d
c
π[h(y)]2 dy
X
x = kY
x = h(y)d
cR
yV =
∫ d
c
π[h(y)− k]2 dy
ตวอยาง 7.3.1 จงหาปรมาตรทเกดจากการหมนอาณาบรเวณทป ดลอมดวยแกน X แกน Y และเสนโคง y = (x− 2)2 รอบแกน X และรอบแกน Y
X
Y
0 1 2 3 4
1
2
3
4
5
6
y = (x− 2)2
190 บทท 7. การประยกต ของปรพนธ
ตวอยาง 7.3.2 จงหาปรมาตรทเกดจากการหมนอาณาบรเวณทป ดลอมดวยเสนโคง xy = 3
เสนตรง x = −1 และ y = 3x+ 8 รอบเสนตรง x = −1
X
Y
−6−5−4−3−2−1 0 1 2 3 4 5 6
−6
−5
−4
−3
−2
−1
0
1
2
3
4
5
6
xy = 3
y = 3x+ 8
x = −1
7.3. ปรมาตรของรปทรงตนทเกดจากการหมน 191
ตวอยาง 7.3.3 จงหาปรมาตรทเกดจากการหมนอาณาบรเวณทป ดลอมดวยเสนโคง y =√x
เสนตรง y = x รอบแกน X
X
Y
0 1 2
−1
0
1 y =√x
y = x
192 บทท 7. การประยกต ของปรพนธ
ตวอยาง 7.3.4 จงหาปรมาตรทเกดจากการหมนอาณาบรเวณทป ดลอมดวยเสนโคง y =√x
และ y = x3 รอบแกน Y
X
Y
−1 0 1
1
y =√x
y = x3
7.3. ปรมาตรของรปทรงตนทเกดจากการหมน 193
ตวอยาง 7.3.5 จงหาปรมาตรทเกดจากการหมนอาณาบรเวณทป ดลอมดวยเสนโคง y2 = x
และ y = x รอบเสนตรง x = 5 และรอบเสนตรง y = 4
X
Y
0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10
1
2
3
4
5
y = x
y2 = 4x
x = 5
X
Y
0 1 2 3 4 5
1
2
3
4
5
6
7
8
y = x
y2 = 4x
y = 4
194 บทท 7. การประยกต ของปรพนธ
2. การหาปรมาตรของรปทรงตนโดยวธแบบเปลอกทรงกระบอกการหมนรอบแกน X และรอบเสนตรงทขนานกบแกน X
X
Y
x = p(y) x = q(y)
c
d
R X
Yx = p(y) x = q(y)
c
d
Ry
V =
∫ d
c
2πy[k(y)− h(y)] dy
X
y = k
Yx = p(y) x = q(y)
c
d
Ry
V =
∫ d
c
2π|y − k|[k(y)− h(y)] dy
7.3. ปรมาตรของรปทรงตนทเกดจากการหมน 195
การหมนรอบแกน Y และรอบเสนตรงทขนานกบแกน Y
X
Y
y = f(x)
y = g(x)
a b
R
X
Y
y = f(x)
y = g(x)
a b
R
x
V =
∫ b
a
2πx[f(x)− g(x)] dx
X
x = kY
y = f(x)
y = g(x)
a b
R
x
V =
∫ b
a
2π|x− k|[f(x)− g(x)] dx
196 บทท 7. การประยกต ของปรพนธ
ตวอยาง 7.3.6 จงหาปรมาตรทเกดจากการหมนอาณาบรเวณทป ดลอมดวยแกน X แกน Y และเสนโคง y = (x− 2)2 รอบแกน X และรอบแกน Y โดยวธแบบเปลอกทรงกระบอก
X
Y
0 1 2 3 4
−5
−4
−3
−2
−1
0
1
2
3
4
5
y = (x− 2)2
X
Y
−4 −3 −2 −1 0 1 2 3 4
1
2
3
4
5
y = (x− 2)2
7.3. ปรมาตรของรปทรงตนทเกดจากการหมน 197
ตวอยาง 7.3.7 จงหาปรมาตรทเกดจากการหมนอาณาบรเวณทป ดลอมดวยเสนโคง xy = 3
เสนตรง x = −1 และ y = 3x+ 8 รอบเสนตรง x = −1 โดยวธแบบเปลอกทรงกระบอก
X
Y
−6−5−4−3−2−1 0 1 2 3 4 5 6
−6
−5
−4
−3
−2
−1
0
1
2
3
4
5
6
xy = 3
y = 3x+ 8
x = −1
198 บทท 7. การประยกต ของปรพนธ
ตวอยาง 7.3.8 จงหาปรมาตรทเกดจากการหมนอาณาบรเวณทป ดลอมดวยแกน X แกน Y เสนโคง y =
√x− 1 เสนตรง x = 3 และเสนตรง y = 2 รอบแกน X และเสนตรง y = 3 โดยวธแบบ
เปลอกทรงกระบอก
X
Y
0 1 2 3 4
−3
−2
−1
0
1
2
3
y =√x− 1
X
Y
0 1 2 3 4
1
2
3
4
5
6
7
y =√x− 1
y = 3
7.3. ปรมาตรของรปทรงตนทเกดจากการหมน 199
ตวอยาง 7.3.9 จงหาปรมาตรทเกดจากการหมนอาณาบรเวณทป ดลอมดวยแกน X แกน Y เสนโคง y = x2 − 4x และ y = 16− x2 รอบแกนเสนตรง x = 6 โดยวธแบบเปลอกทรงกระบอก
X
Y
−2 0 2 4 6 8 10 12 14
−5
0
5
10
15
20
y = x2 − 4x
x = 6
y = 16− x2
200 บทท 7. การประยกต ของปรพนธ
แบบฝ กหด 7.31. จงหาปรมาตรของรปทรงตนทเกดจากการหมนอาณาบรเวณทป ดลอมดวยเสนโคงตอไป
น โดยใชวธแบบจาน1.1 y = x, x = 1 และ y = 0 รอบแกน X1.2 y = x2 − 4x และแกน X รอบแกน X1.3 y = 4x− x2 และแกน X จาก x = 0 ถง x = 5 รอบแกน X1.4 y = cosx, x = 0 และ y = 0 ในจตภาคท1 รอบแกน X1.5 y + x+ 1 = 0, x− 2y = 2 และ y = 0 รอบแกน X1.6 y = x2, x = 1 และ y = 0 รอบแกน Y1.7 x = 2y − y2 − 2 และ x = −5 รอบแกน Y1.8 y = x2, x = 1 และแกน X รอบเสนตรง x = −1 และ
รอบเสนตรง y = −1
1.9 y = x2 − x และ y = 2x− x2 รอบเสนตรง y = 2
2. จงหาปรมาตรของรปทรงตนทเกดจากการหมนอาณาบรเวณทป ดลอมดวยเสนโคงตอไปน โดยใชวธแบบเปลอกทรงกระบอก2.1 y = x3, x = 2, x = 3 และแกน X รอบแกน Y2.2 y = x และ y = x2 รอบแกน Y2.3 y = x2 − x3 และแกน X รอบแกน Y2.4 x =
√9− y2 และแกน Y รอบแกน Y
2.5 y = 2x, x = 6 และ x = 0 รอบแกน X2.6 x+ y = 4, y = 2
√x− 1 และแกน X รอบแกน X
2.7 y = x2, x = 1 และ y = 0 รอบเสนตรง x = 1
2.8 y = 2− |x| และแกน X รอบเสนตรง y = −1
2.9 x = y2, x = 0 และ x+ y = 2 รอบเสนตรง y = −3
3. จงหาปรมาตรของรปทรงตนทเกดจากการหมนอาณาบรเวณทป ดลอมดวยเสนโคงตอไปน3.1 y = sinx, y = cosx, x = 0 และ x = π
4รอบแกน X
3.2 y = |x|3, x = −1, x = 1 และแกน X รอบแกน X3.3 x2 + y2 − 4x+ 3 = 0 รอบแกน Y3.4 y2 = x3, x = 4 และแกน X รอบเสนตรง y = 8
3.5 y2 = x3, y = 6 และแกน Y รอบเสนตรง y = 8
บทท 8ปรพนธไมตรงแบบจากแนวคดการหาปรพนธไมจำกดเขต
∫ b
a
f(x) dx เมอ f เปนฟงกชนคาจรงบนชวง [a, b] เราจะขยายแนวคดไปยงกรณการหาปรพนธบนชวงอนนต หรอการหาปรพนธ ของฟงกชนท ไมมขอบเขตบนชวงการหาปรพนธ เรยกปรพนธลกษณะน วา ปรพนธไมตรงแบบ หรออนทกรลไมตรงแบบ (improper integral) แบงออกเปน 3 ชนด
1. ปรพนธไมตรงแบบชนดทช วงการหาปรพนธเปนช วงอนนต2. ปรพนธไมตรงแบบชนดทช วงการหาปรพนธของฟงกชนทไมมขอบเขตบนชวงการหา
ปรพนธ3. ปรพนธ ไมตรงแบบชนดท ช วงการหาปรพนธ เปนช วงอนนต และชวงการหาปรพนธ ของ
ฟงกชนทไมมขอบเขตบนชวงการหาปรพนธ
8.1 ปรพนธไมตรงแบบชนดทหนงบทนยาม 8.1.1 ให a, b เปนจำนวนจรง และ a < b
1. ให f เปนฟงกชนมขอบเขตและหาปรพนธไดบนชวง [a, t] ทก ๆ t > a
ถา limt→∞
∫ t
a
f(x) dx มคา จะกลาววา ปรพนธไมตรงแบบ∫ ∞
a
f(x) dx ลเขา (convergence)และ ∫ ∞
a
f(x) dx = limt→∞
∫ t
a
f(x) dx
2. ให f เปนฟงกชนมขอบเขตและหาปรพนธไดบนชวง [t, b] ทก ๆ t < b
ถา limt→−∞
∫ b
t
f(x) dx มคา จะกลาววา ปรพนธไมตรงแบบ∫ b
−∞f(x) dx ลเขา และ
∫ b
−∞f(x) dx = lim
t→−∞
∫ b
t
f(x) dx
3. ให f เปนฟงกชนมขอบเขตและหาปรพนธไดบนชวง [a, b] ทก ๆ a, b
201
202 บทท 8. ปรพนธ ไมตรงแบบ∫ ∞
−∞f(x) dx ลเขากตอเมอ
∫ 0
−∞f(x) dx และ
∫ ∞
0
f(x) dx ลเขา∫ ∞
−∞f(x) dx ลออก (divergence) กตอเมอ
∫ 0
−∞f(x) dx หรอ
∫ ∞
0
f(x) dx ลออก
ตวอยาง 8.1.2 จงพจารณาปรพนธไมตรงแบบตอไปน วาลเขาหรอลออก
1.∫ ∞
1
1
(x− 2)3dx 2.
∫ ∞
1
1
x− 2dx
ตวอยาง 8.1.3 จงพจารณาวาปรพนธไมตรงแบบตอไปน วาลเขาหรอลออก
1.∫ 0
−∞x2−x2
dx 2.∫ ∞
0
1
x2 − 2x+ 5dx
8.1. ปรพนธ ไมตรงแบบชนดทหนง 203
ตวอยาง 8.1.4 จงพจารณาวาปรพนธไมตรงแบบตอไปน วาลเขาหรอลออก
1.∫ ∞
−∞
1
x2 − 2x+ 5dx 2.
∫ ∞
−∞
x√2x2 + 1
dx
ตวอยาง 8.1.5 จงหาพนทของอาณาบรเวณทอยระหวางเสนโคง
y =1
x2 − 1กบแกน X เมอ x ≥ 3
204 บทท 8. ปรพนธ ไมตรงแบบ
แบบฝ กหด 8.11. จงพจารณาวาอนทรกรลไมตรงแบบตอไปน วาลเขาหรอลออก
1.1∫ ∞
2
1
(x+ 1)2dx
1.2∫ ∞
0
cosx dx
1.3∫ ∞
1
ℓnxx
dx
1.4∫ ∞
e
1
xℓn3xdx
1.5∫ ∞
0
1
1 + 2xdx
1.6∫ ∞
−1
x
1 + x2dx
1.7∫ ∞
2
1
4 + x2dx
1.8∫ ∞
0
1√ex
dx
1.9∫ ∞
0
xe−x dx
1.10∫ ∞
0
e−xcosx dx
1.11∫ ∞
0
1
ex + e2xdx
1.12∫ ∞
0
1√x(1 + e
√x)
dx
1.13∫ 1
−∞
1
3− 2xdx
1.14∫ 0
−∞e3x dx
1.15∫ −1
−∞
x√1 + x2
dx
1.16∫ 0
−∞
1
(1− x)52
dx
1.17∫ 0
−∞
ex
3− 2exdx
1.18∫ 0
−∞
1
(x− 8)23
dx
1.19∫ 0
−∞
1
2x2 + 2x+ 1dx
1.20∫ ∞
−∞
|x+ 1|x2 + 1
dx
1.21∫ ∞
−∞
x2
x2 + 1dx
1.22∫ ∞
−∞
x
(x2 + 3)2dx
1.23∫ ∞
−∞
1
ex + e−xdx
1.24∫ ∞
−∞xe−x2
dx
2. จงหาคาของ a ททำให∫ ∞
0
e−ax dx = 5
3. จงหาพนทของอาณาบรเวณทอยระหวางเสนโคง y =8
x2 − 4กบแกน X เมอ x ≥ 3
4. จงหาพนทของอาณาบรเวณทอยระหวางเสนโคง y =1
xและ y =
1
x2เมอ x ≥ 1
8.2. ปรพนธ ไมตรงแบบชนดทสอง 205
8.2 ปรพนธไมตรงแบบชนดทสองบทนยาม 8.2.1 ให a, b เปนจำนวนจรง และ a < b
1. ให f เปนฟงกชนมขอบเขตและหาปรพนธไดบนชวง [t, b] ทกๆ a < t < b
และ limx→a+
f(x) = ±∞ ถา limt→a+
∫ t
a
f(x) dx มคา จะกลาววา ปรพนธไมตรงแบบ∫ b
a
f(x) dx
ลเขา และ ∫ b
a
f(x) dx = limt→a+
∫ b
t
f(x) dx
2. ให f เปนฟงกชนมขอบเขตและหาปรพนธไดบนชวง [a, t] ทกๆ a < t < b
และ limx→b−
f(x) = ±∞ ถา limt→b−
∫ t
a
f(x) dx มคา เราจะกลาววา ปรพนธ ไมตรงแบบ∫ b
a
f(x) dx ลเขา และ∫ b
a
f(x) dx = limt→b−
∫ t
a
f(x) dx
3. ให f เปนฟงกชนมขอบเขตและหาปรพนธ ไดบนชวง (a, b) และ limx→a+
f(x) = ±∞ และlim
x→b−f(x) = ±∞ โดยทม c ∈ (a, b) ททำให f มขอบเขตและหาปรพนธ ไดบนชวง [s, c]
และ [c, s] ทกๆ s, t ซง a < s < c < t < b ถาปรพนธ ไมตรงแบบ∫ c
a
f(x) dx และ∫ b
c
f(x) dx ลเขา เราจะกลาววา ปรพนธไมตรงแบบ∫ b
a
f(x) dx ลเขา และ∫ b
a
f(x) dx =
∫ c
a
f(x) dx+
∫ b
c
f(x) dx
ปรพนธไมตรงแบบ∫ b
a
f(x) dx ลออก กตอเมอ∫ c
a
f(x) dx หรอ∫ b
c
f(x) dx ลออก
ตวอยาง 8.2.2 จงพจารณาวาปรพนธไมตรงแบบ∫ 2
1
1
(x− 1)2dx วาลเขาหรอลออก
206 บทท 8. ปรพนธ ไมตรงแบบ
ตวอยาง 8.2.3 จงพจารณาวาปรพนธไมตรงแบบ∫ 1
0
x√1− x2
dx วาลเขาหรอลออก
ตวอยาง 8.2.4 จงพจารณาวาปรพนธไมตรงแบบ∫ 1
0
1
x(x− 1)dx วาลเขาหรอลออก
8.2. ปรพนธ ไมตรงแบบชนดทสอง 207
ตวอยาง 8.2.5 จงพจารณาวาปรพนธไมตรงแบบ∫ e
1e
1
x 3√ℓnx dx วาลเขาหรอลออก
ตวอยาง 8.2.6 จงหาพนทของอาณาบรเวณทอยระหวางเสนโคง
y =1
x2กบแกน X เมอ x ∈ [−2, 1]
208 บทท 8. ปรพนธ ไมตรงแบบ
แบบฝ กหด 8.21. จงพจารณาวาอนทรกรลไมตรงแบบตอไปน วาลเขาหรอลออก
1.1∫ 9
0
1√xdx
1.2∫ 1
0
1√1− x2
dx
1.3∫ 4
3
1
(x− 3)2dx
1.4∫ 4
0
1
(4− x)32
dx
1.5∫ 2
1
x√x− 1
dx
1.6∫ 1
0
xℓnx dx
1.7∫ π
6
0
cosx1− 2sinx dx
1.8∫ π
2
0
sec2x dx
1.9∫ 2
0
2x+ 1
x2 + x− 6dx
1.10∫ 1
0
ℓnx dx
1.11∫ 4
0
ℓn√x√x
dx
1.12∫ 1
0
1√1−
√xdx
1.13∫ 4
2
x3√x− 2
dx
1.14∫ 2
0
x
(x2 − 1)2dx
1.15∫ 8
−1
13√xdx
1.16∫ 7
−2
1
(x+ 1)23
dx
1.17∫ 1
−1
1√|x|
dx
1.18∫ 4
2
1
(x− 3)7dx
1.19∫ 3
0
1
x2 + 2x− 3dx
1.20∫ 3
1
x
(x2 − 4)3dx
1.21∫ 2
−1
1
x2cos1
xdx
1.22∫ 2
0
1√2x− x2
dx
1.23∫ 2
−1
1
x2 − x− 2dx
1.24∫ 1
0
1
x(ℓnx) 15
dx
2. จงหาพนทของอาณาบรเวณทอยระหวางเสนโคง y =1
(1− x)2กบแกน X เมอ x ∈ [0, 4]
3. จงหาพนทของอาณาบรเวณทอยระหวางเสนโคง y =1
xและ y =
1
x(x2 + 1)เมอ x ∈ [0, 1]
8.3. ปรพนธ ไมตรงแบบชนดผสม 209
8.3 ปรพนธไมตรงแบบชนดผสมในหวขอน เราพจารณาปรพนธ ไมตรงแบบแบบชนดท หนงและสอง โดยการพจารณาเปนช วงยอย และพจารณาการลเขาลออกตามนยามตามหวขอทกลาวมาแลว
ตวอยาง 8.3.1 จงพจารณาวาปรพนธไมตรงแบบ∫ ∞
1
1√x− 1
dx วาลเขาหรอลออก
ตวอยาง 8.3.2 จงพจารณาวาปรพนธไมตรงแบบ∫ ∞
−∞
1
x2dx วาลเขาหรอลออก
210 บทท 8. ปรพนธ ไมตรงแบบ
ตวอยาง 8.3.3 จงพจารณาวาปรพนธไมตรงแบบ∫ ∞
0
e−√x
√x
dx วาลเขาหรอลออก
8.3. ปรพนธ ไมตรงแบบชนดผสม 211
แบบฝ กหด 8.3จงพจารณาวาปรพนธไมตรงแบบตอไปน วาลเขาหรอลออก
1.∫ ∞
0
1
(x− 1)23
dx
2.∫ ∞
1
1
x√x2 − 1
dx
3.∫ ∞
−1
1
x2 − 1dx
4.∫ ∞
1
1
xℓnx dx
5.∫ ∞
0
x−0.1 dx
6.∫ ∞
0
1√x(x+ 4)
dx
7.∫ ∞
1
1
x2 − 6x+ 8dx
8.∫ ∞
0
√x
1−√xdx
9.∫ ∞
2
1
(x+ 7)√x− 2
dx
10.∫ ∞
−∞
1
x2 + 2x+ 1dx
11.∫ ∞
−∞
1
x2 − 3x+ 2dx
12.∫ ∞
−∞
ex
ex − 1dx
สรปสตรเกยวกบแคลคลสเอกลกษณตรโกณมต
1. sinxcscx = 1
2. cosxsecx = 1
3. cotxtanx = 1
4. sin2x+ cos2x = 1
5. sec2x− tan2x = 1
6. csc2x− cot2x = 1
7. sin(−x) = −sinx8. cos(−x) = cosx9. tan(−x) = −tanx
10. sin(x± y) = sinxcosy ± cosxsiny11. cos(x± y) = cosxcosy ∓ sinxsiny
12. tan(x± y) =tanx± tany1∓ tanxtany
13. sin(2x) = 2sinxcosx =2tanx
1 + tan2x
14. cos2x = cos2x− sin2x
cos2x = 1− 2sin2x = 2cos2x− 1
cos2x = 2cos2x− 1
15. tan(2x) = 2tanx1− tan2x
16. cos2x =1
2(1 + cos2x)
17. sin2x =1
2(1− cos2x)
18. tan2x =1− cos2x1 + cos2x
19. tanx =sin2x
1 + cos2x =1− cos2x
sin2x20. sin3x = 3sinx− 4sin3x
21. cos3x = 4cos3x− 3cosx22. sin3x =
1
4[3sinx− sin3x]
23. cos3x =1
4[3cosx+ cos3x]
24. tan3x =3tanx− tan3x
1− 3tan2x
25. sinx+siny = 2sin(x+ y
2
)cos
(x− y
2
)
26. sinx−siny = 2cos(x+ y
2
)sin
(x− y
2
)
27. cosx+cosy = 2cos(x+ y
2
)cos
(x− y
2
)
28. cosx−cosy = −2sin(x+ y
2
)sin
(x− y
2
)
29. sinxcosy =1
2[sin(x+ y) + sin(x− y)]
30. cosxsiny =1
2[sin(x+ y)− sin(x− y)]
31. cosxcosy =1
2[cos(x+ y) + cos(x− y)]
32. sinxsiny = −1
2[cos(x+ y)− cos(x− y)]
อนพนธของฟงกชน1. d
dxC = 0
2. d
dxx = 1
3. d
dxxn = nxn−1
4. (af)′(x) = af ′(x)
5. (f ± g)′(x) = f ′(x)± g′(x)
6. (fg)′(x) = f ′(x)g(x) + g′(x)f(x)
7.(f
g
)′
(x) =g(x)f ′(x)− f(x)g′(x)
[g(x)]2
8. (f ◦ g)′(x) = f ′(g(x))g′(x)
9. d
dxex = ex
10. d
dxax = axℓna
11. d
dxℓn|x| = 1
x
12. d
dxloga|x| =
1
xℓna13. d
dxsinx = cosx
14. d
dxcosx = −sinx
15. d
dxtanx = sec2x
16. d
dxsecx = secxtanx
17. d
dxcotx = −csc2x
18. d
dxcscx = −cscxcotx
19. d
dxarcsinx =
1√1− x2
20. d
dxarccosx = − 1√
1− x2
21. d
dxarctanx =
1
1 + x2
22. d
dxarccotx = − 1
1 + x2
23. d
dxarcsecx =
1
|x|√x2 − 1
24. d
dxarccscx = − 1
|x|√x2 − 1
คาเชงอนพนธ1. dC = 0
2. d(u+ v) = du+ dv
3. d(ku) = kdu
4. u′dx = du
5. d(uv
)=
vdu− udv
v2
6. d(uv) = vdu+ udv
ปรพนธของฟงกชน1.
∫af(x)dx = a
∫f(x)dx
2.∫
f(x) + g(x)dx =
∫f(x)dx+
∫g(x)dx
3.∫
kdx = kx+ C
4.∫
vdu = uv −∫
vdu
5.∫
xndx =xn+1
n+ 1+ C, n = −1
6.∫
1
xdx = ℓn|x|+ C
7.∫
exdx = ex + C
8.∫
eaxdx =1
aeax + C
9.∫
axdx =ax
ℓna + C
10.∫
sinxdx = −cosx+ c
11.∫
cosxdx = sinx+ C
12.∫
sec2xdx = tanx+ C
13.∫
secxtanxdx = secx+ C
14.∫
csc2xdx = −cotx+ C
15.∫
cscxcotxdx = −cscx+ C
16.∫
tanxdx = ℓn|secx|+ C
17.∫
secxdx = ℓn|secx+ tanx|+ C
18.∫
cotxdx = ℓn|sinx|+ C
19.∫
cscxdx = ℓn|cscx− cotx|+ C
20.∫
eaxsinbxdx =eax
a2 + b2(asinbx− bcosbx) + C
21.∫
eaxcosbxdx =eax
a2 + b2(acosbx+ bsinbx) + C
22.∫
1√1− x2
dx = arcsinx+ C
23.∫
1
1 + x2dx = arctanx+ C
24.∫
1
|x|√x2 − 1
dx = arcsecx+ C
25.∫
ℓnxdx = xℓnx− x+ C
26.∫
cosaxdx =1
asinax+ C
27.∫
sinaxdx = −1
acosax+ C
28.∫
arcsinxdx = xarcsinx+√1− x2 + C
29.∫
arccosxdx = xarccosx−√1− x2 + C
30.∫
arctanxdx = xarctanx− 1
2ℓn(1 + x2) + C
31.∫
arccotxdx = xarccotx+1
2ℓn(1 + x2) + C
32.∫
arcsecxdx = xarcsecx− ℓn|x+√x2 − 1|+ C
33.∫
arccscxdx = xarccscx+ ℓn|x+√x2 − 1|+ C
บรรณานกรมดำรง ทพยโยธา, ยวรย พนธกลา และณฏฐนาถ ไตรภพ. (2548). แคลคลส ๑. กรงเทพฯ:
สำนกพมพแหงจฬาลงกรณมหาวทยาลย.James Stewart. (2012). Calculus Early Transcendentals. Canada. Nelson Education,
Ltd.Josip Hercet, Lorraine Heienrichs, Palmira Mariz Seiler and Marlence Torres Skoumal.
(2012). Mathematics higher level. New York: Oxford university press.Pual Glendinning. (2012). Maths in minutes. London, England: Quercus Editions
Ltd.Tom Jackson. (2012). Mathematics an illustrated history of numbers. New York:
Shelter Harbor Press and Worth Press Ltd
ประวตผเขยน
นายธนชยศ จำปาหวาย• ปรญญาเอก วทยาศาสตรดษฎบณฑต (คณตศาสาตร), จฬาลงกรณมหาวทยาลย, 2557
Ph.D. (Mathematics), Chulalongkorn University, 2014• ปรญญาโท วทยาศาสตรมหาบณฑต (คณตศาสาตร), จฬาลงกรณมหาวทยาลย, 2552
M.Sc. (Mathematics), Chulalongkorn University, 2009• ปรญญาตร วทยาศาสตรบณฑต (คณตศาสาตร, เกยตรนยมอนดบสอง),
จฬาลงกรณมหาวทยาลย, 2549B.Sc. (Mathematics, 2nd class honours),Chulalongkorn University, 2006
• ปจจบนดำรงตำแหนงอาจารยประจำสาขาวชาคณตศาสตร คณะครศาสตรมหาวทยาลยราชภฏสวนสนนทา
Email: [email protected]: www.facebook.com/Jampawai
Office: 1145Block: www.eledu.ssru.ac.th/thanatyod_ja
ผลงานทางวชาการ1. เอกสารประกอบการสอนวชาทฤษฎเซต, 25612. เอกสารประกอบการสอนวชาสมการเชงอนพนธสำหรบคร, 2560
3. หนงสอความจรงทตองพสจน, 25604. เอกสารประกอบการสอนวชาหลกการคณตศาสตรสำหรบคร, 25595. ตำราวชาทฤษฎจำนวน, 2559