เรขาคณิตวิเคราะห์ (Analytic Geometry) เป็นการผสมผสานระหว่างเรขาคณิตและพีชคณิตเข้าด้วยกัน โดยใช้ ระบบพิกัดฉาก (Cartesian Coordinate System) ในการระบุตำแหน่งของจุดบนระนาบ 2 มิติ ซึ่งเป็นรากฐานสำคัญในการศึกษาเส้นตรง วงกลม และภาคตัดกรวยในระดับชั้นมัธยมศึกษาตอนปลาย
Analytic Geometry blends geometry with algebra using the Cartesian Coordinate System to pinpoint locations on a 2D plane. It serves as the fundamental basis for studying lines, circles, and conic sections in high school mathematics.
📍 ส่วนประกอบของระบบพิกัดฉาก 📍 Components of the Coordinate System
ระบบพิกัดฉากประกอบด้วยเส้นจำนวนจริง 2 เส้นที่ตั้งฉากกันและตัดกันที่จุด $0$:
- แกนอ้างอิง (Axes): แกนนอนเรียกว่า แกน X (X-axis) และแกนตั้งเรียกว่า แกน Y (Y-axis)
- จุดกำเนิด (Origin): จุดที่แกนทั้งสองตัดกัน มีพิกัดเป็น $(0,0)$
- จตุภาค (Quadrants): แกนทั้งสองแบ่งพื้นที่ออกเป็น 4 ส่วน:
- จตุภาคที่ 1 (Q1): $x > 0, y > 0$ (+, +)
- จตุภาคที่ 2 (Q2): $x < 0, y> 0$ (-, +)
- จตุภาคที่ 3 (Q3): $x < 0, y < 0$ (-, -)
- จตุภาคที่ 4 (Q4): $x > 0, y < 0$ (+, -)
The coordinate system consists of two perpendicular real number lines intersecting at $0$:
- Axes: The horizontal line is the X-axis, and the vertical line is the Y-axis.
- Origin: The point of intersection, denoted as $(0,0)$.
- Quadrants (Q1-Q4): The axes divide the plane into four regions:
- Quadrant 1 (Q1): $x > 0, y > 0$ (+, +)
- Quadrant 2 (Q2): $x < 0, y> 0$ (-, +)
- Quadrant 3 (Q3): $x < 0, y < 0$ (-, -)
- Quadrant 4 (Q4): $x > 0, y < 0$ (+, -)
📏 ระยะห่างระหว่างจุดสองจุด 📏 Distance between Two Points
หากเรามีจุด $P_1(x_1, y_1)$ และ $P_2(x_2, y_2)$ ระยะห่างระหว่างสองจุดนี้ (แทนด้วย $d$) สามารถหาได้จากการประยุกต์ใช้ ทฤษฎีบทพีทาโกรัส บนรูปสามเหลี่ยมมุมฉากที่ถูกสร้างขึ้นจากความแตกต่างของแกน X และ แกน Y
Given two points $P_1(x_1, y_1)$ and $P_2(x_2, y_2)$, the distance between them (denoted by $d$) is derived from the Pythagorean Theorem using the horizontal and vertical changes between the points.
จงหาระยะห่างระหว่างจุด $A(1, 2)$ และ $B(4, 6)$
Find the distance between points $A(1, 2)$ and $B(4, 6)$
จงหาระยะห่างระหว่างจุด $P(-2, 3)$ และ $Q(3, -9)$
Find the distance between points $P(-2, 3)$ and $Q(3, -9)$
จงหาระยะห่างระหว่างจุด $M(5, 7)$ และ $N(-3, 7)$
สังเกตว่าค่า $y$ เท่ากัน (จุดอยู่บนเส้นแนวนอนเดียวกัน) สามารถนำค่า $x$ มาลบกันแล้วใส่ค่าสัมบูรณ์ได้เลย
Find the distance between points $M(5, 7)$ and $N(-3, 7)$
Notice the $y$ values are the same (horizontal line). You can just subtract the $x$ values and take the absolute value.
จงหาระยะห่างจากจุดกำเนิดไปยังจุด $C(-8, 15)$
จุดกำเนิดคือ $(0,0)$ ระยะห่างจึงเท่ากับ $\sqrt{x^2+y^2}$
Find the distance from the origin to point $C(-8, 15)$
The origin is $(0,0)$, so the distance is simply $\sqrt{x^2+y^2}$.
จงหาระยะห่างระหว่างจุด $A(2, -4)$ และ $B(2, 5)$
จุดอยู่บนเส้นแนวตั้งเดียวกัน ค่า $x$ เท่ากัน
Find the distance between points $A(2, -4)$ and $B(2, 5)$
Points are on the same vertical line (same $x$).
จงหาระยะห่างระหว่าง $P(1.5, 3)$ และ $Q(4.5, 7)$
Find the distance between $P(1.5, 3)$ and $Q(4.5, 7)$
ถ้าระยะห่างระหว่างจุด $(x, 2)$ และ $(-3, -2)$ เท่ากับ $5$ หน่วย จงหาค่า $x$ ที่เป็นไปได้ทั้งหมด
กรณีที่ 1: $-3 - x = 3 \implies x = -6$
กรณีที่ 2: $-3 - x = -3 \implies x = 0$
ดังนั้น $x = -6$ หรือ $0$
If the distance between $(x, 2)$ and $(-3, -2)$ is $5$ units, find all possible values of $x$.
Case 1: $-3 - x = 3 \implies x = -6$
Case 2: $-3 - x = -3 \implies x = 0$
Therefore, $x = -6$ or $0$.
📍 จุดกึ่งกลางระหว่างจุดสองจุด 📍 Midpoint of a Line Segment
จุดกึ่งกลาง (Midpoint) คือจุดที่แบ่งส่วนของเส้นตรงออกเป็นสองส่วนเท่าๆ กัน พิกัดของจุดกึ่งกลางสามารถหาได้จาก การหาค่าเฉลี่ย ของพิกัด X และค่าเฉลี่ยของพิกัด Y ของจุดปลายทั้งสอง
The Midpoint divides a line segment into two equal parts. Its coordinates are found by calculating the average of the X-coordinates and the average of the Y-coordinates of the endpoints.
จงหาจุดกึ่งกลางระหว่างจุด $(2, 4)$ และ $(6, 10)$
Find the midpoint between $(2, 4)$ and $(6, 10)$
จงหาจุดกึ่งกลางระหว่างจุด $(-5, 3)$ และ $(3, -7)$
Find the midpoint between $(-5, 3)$ and $(3, -7)$
จงหาจุดกึ่งกลางระหว่างจุดกำเนิดและจุด $(8, -6)$
Find the midpoint between the origin and $(8, -6)$
จงหาจุดกึ่งกลางระหว่างจุด $(-3, 5)$ และ $(-4, 2)$
ผลลัพธ์สามารถติดเป็นเศษส่วนหรือทศนิยมได้
Find the midpoint between $(-3, 5)$ and $(-4, 2)$
The result can be fractions or decimals.
ถ้าจุดกึ่งกลางของส่วนของเส้นตรง $AB$ คือ $M(3, 2)$ และมีจุดปลาย $A(1, 5)$ จงหาพิกัดของจุดปลาย $B(x, y)$
ดังนั้น จุด $B$ คือ $(5, -1)$
If the midpoint of segment $AB$ is $M(3, 2)$ and one endpoint is $A(1, 5)$, find the coordinates of endpoint $B(x, y)$.
Therefore, point $B$ is $(5, -1)$.
วงกลมวงหนึ่งมีจุดปลายของเส้นผ่านศูนย์กลางอยู่ที่ $(4, -2)$ และ $(-2, -10)$ จงหาจุดศูนย์กลางของวงกลมวงนี้
จุดศูนย์กลางของวงกลม คือ จุดกึ่งกลางของเส้นผ่านศูนย์กลาง
A circle has a diameter with endpoints at $(4, -2)$ and $(-2, -10)$. Find the center of the circle.
The center of a circle is the midpoint of its diameter.
จงหาจุดกึ่งกลางของจุด $(-a, 2b)$ และ $(3a, -4b)$
Find the midpoint between $(-a, 2b)$ and $(3a, -4b)$
🔗 จุดแบ่งส่วนของเส้นตรงตามอัตราส่วน 🔗 Point Dividing a Line Segment (Ratio $m:n$)
หากต้องการหาพิกัดของจุด $P(x,y)$ ที่อยู่บนส่วนของเส้นตรง $P_1P_2$ และแบ่งส่วนของเส้นตรงนี้ออกเป็นอัตราส่วน $m : n$ (ระยะจาก $P_1$ ถึง $P$ คือ $m$ และระยะจาก $P$ ถึง $P_2$ คือ $n$) สามารถใช้สูตร การคูณไขว้สัดส่วน:
*เคล็ดลับ: ให้นำอัตราส่วนตัวหน้า ($m$) ไปคูณกับพิกัดจุดหลัง ($x_2, y_2$) และอัตราส่วนตัวหลัง ($n$) ไปคูณพิกัดจุดหน้า ($x_1, y_1$)
To find the coordinates of point $P(x,y)$ that divides the line segment $P_1P_2$ internally in the ratio $m : n$, use the Section Formula:
*Tip: Cross-multiply the ratio values with the opposite endpoints.
จงหาพิกัดจุด $P$ ที่แบ่งเส้นตรงจาก $A(1, 2)$ ไปยัง $B(6, 7)$ ด้วยอัตราส่วน $2 : 3$
จุด $P$ คือ $(3, 4)$
Find point $P$ dividing the segment from $A(1, 2)$ to $B(6, 7)$ in ratio $2 : 3$
Point $P$ is $(3, 4)$
จงหาพิกัดจุด $P$ ที่แบ่งส่วนของเส้นตรงจาก $P_1(-4, 5)$ ไปยัง $P_2(1, -5)$ ออกเป็นอัตราส่วน $3 : 2$
จุด $P$ คือ $(-1, -1)$
Find point $P$ dividing segment from $P_1(-4, 5)$ to $P_2(1, -5)$ in ratio $3 : 2$
Point $P$ is $(-1, -1)$
จงหาจุด $P$ บนเส้นตรง $AB$ เมื่อ $A(0, -6), B(8, 2)$ โดยที่ระยะ $AP$ เป็น $1$ ใน $4$ ของระยะ $AB$ ทั้งหมด
นั่นหมายความว่า อัตราส่วน $AP : PB = 1 : 3$ (เพราะระยะทางรวมคือ 4 ส่วน)
จุด $P$ คือ $(2, -4)$
Find point $P$ on line $AB$ where $A(0, -6), B(8, 2)$ such that $AP$ is $1/4$ of the total distance $AB$.
This means the ratio $AP : PB = 1 : 3$ (total parts = 4).
Point $P$ is $(2, -4)$
ทดสอบการใช้อัตราส่วน $1 : 1$ กับจุด $A(4, 2)$ และ $B(10, 8)$
อัตราส่วน $1:1$ คือการหาจุดกึ่งกลางนั่นเอง
ซึ่งตรงกับสูตรจุดกึ่งกลาง จุดที่ได้คือ $(7, 5)$
Test using ratio $1 : 1$ with points $A(4, 2)$ and $B(10, 8)$
A ratio of $1:1$ is exactly the midpoint.
This matches the midpoint formula. Point is $(7, 5)$
จุด $P(1, 1)$ แบ่งเส้นตรง $A(-3, 3)$ และ $B(7, -2)$ ในอัตราส่วนเท่าใด?
สมมติให้อัตราส่วนคือ $k : 1$ และคิดพิกัด X เท่านั้นก็เพียงพอ
อัตราส่วน $k : 1 = \frac{2}{3} : 1$ หรือ $2 : 3$
Point $P(1, 1)$ divides segment $A(-3, 3)$ and $B(7, -2)$ in what ratio?
Assume ratio is $k : 1$ and solve using just the X-coordinate.
The ratio $k : 1 = \frac{2}{3} : 1$ which is $2 : 3$
ถ้าต้องการแบ่งเส้นตรงจาก $M(-2, 4)$ ไปยัง $N(7, -5)$ ออกเป็น 3 ส่วนเท่าๆ กัน จุดแบ่งจุดแรก (ใกล้ M) คือจุดใด?
แบ่ง 3 ส่วน จุดแรกจะอยู่ห่างจาก M เป็น 1 ส่วน และห่างจาก N เป็น 2 ส่วน (อัตราส่วน $1 : 2$)
จุดแบ่งจุดแรกคือ $(1, 1)$
If you trisect (divide into 3 equal parts) the segment from $M(-2, 4)$ to $N(7, -5)$, what is the first division point (closer to M)?
Trisection implies the first point splits it in a $1 : 2$ ratio.
The first trisection point is $(1, 1)$
จุด $P(4, 3)$ แบ่งเส้นตรง $AB$ ในอัตราส่วน $2 : 1$ (จาก A ไป B) หาก $A(2, 5)$ จงหาพิกัดจุด $B(x, y)$
ดังนั้น จุด $B$ คือ $(5, 2)$
Point $P(4, 3)$ divides segment $AB$ in ratio $2 : 1$ (from A to B). If $A(2, 5)$, find point $B(x, y)$.
Therefore, point $B$ is $(5, 2)$
คำศัพท์ที่น่าสนใจ Key Vocabulary
คำศัพท์คณิตศาสตร์ภาษาอังกฤษที่เกี่ยวข้อง
| คำศัพท์ | รากศัพท์ / Root | ความหมาย / Meaning |
|---|---|---|
| Coordinate | co- (together) + ordinare (to order) | พิกัด · ตัวเลขที่ใช้ระบุตำแหน่งของจุดในปริภูมิ |
| Origin | origo (beginning, source) | จุดกำเนิด · จุดเริ่มต้นของระบบพิกัดฉาก มีพิกัดเป็น (0,0) |
| Quadrant | quadrans (a fourth part) | จตุภาค · พื้นที่ 1 ใน 4 ส่วนของระนาบที่ถูกแบ่งโดยแกน X และ Y |
| Distance | distantia (standing apart) | ระยะห่าง · ความยาวของเส้นตรงที่เชื่อมระหว่างจุดสองจุด |
| Midpoint | mid + point | จุดกึ่งกลาง · จุดที่อยู่ตรงกลางพอดีระหว่างปลายทั้งสองของเส้นตรง |
| Ratio | reri (to reckon, calculate) | อัตราส่วน · การเปรียบเทียบขนาดของปริมาณสองปริมาณ |