สัญลักษณ์แทนการบวก

สัญลักษณ์แทนการบวก

สัญลักษณ์แทนการบวก หรือ $\Sigma$ เรียกว่า ซิกมา ( Sigma ) เราใช้เพื่อลดรูปการบวกกันของตัวเลข เนื่องจากว่าบางทีเป็นการบวกของจำนวนตัวเลข 100 พจน์ ถ้ามานั่งเขียนทีละตัวก็คงจะเยอะไป เราจึงจะใช้เครื่องหมายซิกมามาใช้เพื่อประหยัดเวลาในการเขียนนั่นเอง

เช่น 1 + 2 + 3 + 4 +5 สามารถเขียนแทนด้วย $\sum_{i=1}^{5}i$

1 + 1 + 1 + 1 + 1 + 1 สามารถเขียนแทนด้วย $\sum_{i=1}^{6}1$

สูตรผลร่วม

สูตรเหล่านี้จะทำให้น้องๆประหยัดเวลาในการทำโจทย์มากๆ เนื่องจากไม่ต้องมานั่งแทน n ทีละตัว แล้วนำมาบวกกัน แต่สามารถใช้สูตรนี้ในการหาผลรวมได้เลย ดังนั้นจำสูตรเหล่านี้ไว้ดีๆนะคะ

$\sum_{i=1}^{n}i=\frac{n(n+1)}{2}$

$\sum_{i=1}^{n}i^{2}=\frac{n(n+1)(2n+1)}{6}$

$\sum_{i=1}^{n}i^{3}=(\frac{n(n+1)}{6})^{2}$

***สูตรข้างต้นใช้ได้กับการบวกตั้งแต่ 1 ถึง n เท่านั้น***

สมบัติที่ควรรู้เกี่ยวกับ $\Sigma$

สมบัติเหล่านี้จะช่วยให้น้องๆคิดเลขได้ง่ายขึ้นและประหยัดเวลาในการทำโจทย์แต่ละข้อได้เยอะมากๆ

ให้ $a_n,b_n$ เป็นลำดับของจำนวนจริงใดๆ

1)$\sum_{n=1}^{k}c=kc$ โดยที่ c เป็นค่าคงที่ใดๆ

2. $\sum (a_n+b_n)=\sum a_n+\sum b_n$

3)$\sum (a_n-b_n)=\sum a_n-\sum b_n$

4)$\sum ca_n=c\sum a_n$ โดยที่ c เป็นจำนวนจริงใดๆ

ตัวอย่างเกี่ยวกับสัญลักษณ์การบวก

1)จงหาค่าของ $\sum_{n=1}^{4}5$

วิธีทำ จากโจทย์เราจะใช้สมบัติของซิกมาข้อที่ 1 เนื่องจาก 5 เป็นค่าคงที่ $\sum_{n=1}^{k}c=kc$

ดังนั้นจะได้ว่า $\sum_{n=1}^{4}5=4(5)=20$

2) จงหาค่าของ $\sum_{n=1}^{50}(-1)$

วิธีทำ ใช้สมบัติข้อที่ 1 เนื่องจาก -1 เป็นค่าคงที่ $\sum_{n=1}^{k}c=kc$ จะได้

$\sum_{n=1}^{50}(-1)=50(-1)=-50$

3) ถ้า $a_1+a_2+a_3+a_4=35$ จงหาค่า $\sum_{n=1}^{4}5a_n$

วิธีทำ จากโจทย์จะเห็นว่า $a_1+a_2+a_3+a_4=\sum_{n=1}^{4}a_n=35$

พิจารณา $\sum_{n=1}^{4}5a_n$ โดยใช้สมบัติข้อที่ 4 $\sum ca_n=c\sum a_n$

ดังนั้นจะได้ $\sum_{n=1}^{4}5a_n=5\sum_{n=1}^{4}a_n$ และเนื่องจากเรารู้ว่า $a_1+a_2+a_3+a_4=\sum_{n=1}^{4}a_n=35$

ดังนั้น $\sum_{n=1}^{4}5a_n=5\sum_{n=1}^{4}a_n=5(35)=175$

4) ให้ $\sum_{n=1}^{10}a_n=55, \sum_{n=1}^{10}b_n=27,\sum_{n=1}^{10}c_n=-22$ จงหา $\sum_{n=1}^{10}[5a_n-2b_n-6c_n]$

วิธีทำ เราจะพิจารณาสิ่งที่โจทย์ถามก่อน นั่นก็คือ $\sum_{n=1}^{10}[5a_n-2b_n-6c_n]$ เราจะเห็นว่าในวงเล็บนั้นเป็นลำดับที่กำลังลบกันอยู่และจากสมบัติของซิกมาเราสามารถกระจายซิกมาเข้าไปได้(สมบัติข้อที่ 3) จะได้ว่า

$\sum_{n=1}^{10}[5a_n-2b_n-6c_n]=\sum_{n=1}^{10}5a_n-\sum_{n=1}^{10}2b_n-\sum_{n=1}^{10}6c_n$

และจากสมบัติข้อที่ 4 เราสามารถดึงข้าคงที่ออกมาไว้ข้างนอกซิกมาได้ จะได้ว่า

$\sum_{n=1}^{10}5a_n-\sum_{n=1}^{10}2b_n-\sum_{n=1}^{10}6c_n=5\sum_{n=1}^{10}a_n-2\sum_{n=1}^{10}b_n-6\sum_{n=1}^{10}c_n$

จะเห็นว่าเราสามารถตอบได้แล้ว เพราะเราสามารถเอาสิ่งที่โจทย์กำหนดให้มาแทนค่าลงไปได้แล้วจะได้เป็น

$5\sum_{n=1}^{10}a_n-2\sum_{n=1}^{10}b_n-6\sum_{n=1}^{10}c_n=5(55)-2(27)-6(-22)=353$

ดังนั้น $\sum_{n=1}^{10}[5a_n-2b_n-6c_n]=353$

5) จงหาผลบวกของ 1 + 2 + 3 + 4 +…+ 64

วิธีทำ จากโจทย์เป็นการบวกกันของจำนวนนับตั้งแต่ 1 ถึง 64 และเราสามารถเขียน 1 + 2 + 3 + 4 +…+ 64 ให้อยู่ในรูปของซิกมาได้ จะได้ว่า

1 + 2 + 3 + 4 +…+ 64 = $\sum_{i=1}^{64}i$

และจากสูตร $\sum_{i=1}^{n}i=\frac{n(n+1)}{2}$ ในโจทย์ข้อนี้ n = 64 ดังนั้นจะได้ว่า

$\sum_{i=1}^{64}i=\frac{64(64+1)}{2}=\frac{(64)(65)}{2}=2,080$

ดังนั้น 1 + 2 + 3 + 4 +…+ 64 = 2,080

6) จงหาผลบวกของ $1^2+2^2+3^2+...+10^2$

วิธีทำ จากโจทย์เป็นการบวกของกำลังสองของจำนวนนับตั้งแต่ 1 ถึง 10 และเราสามารถเขียน $1^2+2^2+3^2+...+10^2$ ให้อยู่ในรูปของซิกมาได้

จะได้เป็น

$1^2+2^2+3^2+...+10^2=\sum_{i=1}^{10}i^2$

และจากสูตร $\sum_{i=1}^{n}i^{2}=\frac{n(n+1)(2n+1)}{6}$ เราจะเห็นว่า n = 10 ดังนั้นจะได้

$\sum_{i=1}^{10}i^{2}=\frac{10(10+1)(2(10)+1)}{6}=\frac{10(11)(21)}{6}=385$

ดังนั้น $1^2+2^2+3^2+...+10^2$ = 385

สรุป จากตัวอย่างข้างต้นจะเห็นว่าสมบัติของซิกมาและสูตรเกี่ยวกับผลบวกนั้นมีประโยชน์ในการแก้โจทย์อย่างมาก ทำให้ประหยัดเวลาในการคำนวณ และทำให้โจทย์ที่เหมือนจะยากนั้นง่ายขึ้นอีกด้วย ดังนั้นน้องๆอย่าลืมจำสูตรและสมบัติเหล่านี้นะคะ

วิดีโอเกี่ยวกับ สัญลักษณ์แทนการบวก

น้องๆสามารถเรียนรู้เพิ่มเติมเกี่ยวกับซิกมาและสมบัติของซิกมาได้จากคลิปด้านล่างนี้เลยค่ะ

https://youtu.be/RbOCCTLZdF0