สรุปเนื้อหา ตรรกศาสตร์ ม.4 พร้อมโจทย์และวิธีทำ

สรุปตรรกศาสตร์ ม.4

เลือกอ่านหัวข้อที่สนใจ คลิกเลย!

เลือกอ่านหัวข้อที่สนใจ คลิกเลย!

      หากพูดถึงเนื้อหาการเรียน ม.4 หรือการ ติวคณิตศาสตร์ ม.4 คงหนีไม่พ้นบทตรรกศาสตร์ ที่น้อง ๆ จะได้เรียนกันตั้งแต่ช่วง ม.4 เทอม 1 ซึ่งบทนี้มีความสำคัญอย่างมาก เป็นบทที่ว่าด้วยความเป็นเหตุเป็นผล จึงเป็นพื้นฐานสำคัญในการสรุปความ และการให้เหตุผลอย่างถูกต้องมีหลักการ และเป็นบทสำคัญที่ออกสอบในแทบจะทุกสนาม วันนี้ พี่กอล์ฟ – อ.ชวลิต กุลกีรติการ จะพามารู้จักกับบทตรรกศาสตร์กันนะ ไปดูกันเลย!!

ตรรกศาสตร์ คืออะไร

ตรรกศาสตร์ คืออะไร?

      ตรรกศาสตร์ เป็นศาสตร์ที่ศึกษาเกี่ยวกับเหตุและผล เป็นพื้นฐานสำคัญในการพิสูจน์ทฤษฎีบททางคณิตศาสตร์ต่าง ๆ และสามารถนำไปใช้ต่อยอดในด้านอื่น ๆ เช่น คอมพิวเตอร์ เป็นต้น

ประพจน์ คืออะไร

      ประพจน์ (Statement) คือ ประโยคหรือข้อความที่เป็นจริงหรือเท็จอย่างใดอย่างหนึ่งเท่านั้น ซึ่งจะอยู่ในรูปบอกเล่าหรือปฏิเสธก็ได้ นิยมใช้อักษรภาษาอังกฤษตัวพิมพ์เล็ก เช่น p, q , r แทนประพจน์

      โดยเราจะเรียนการเป็น “จริง” หรือ “เท็จ” ของแต่ละประพจน์ว่า ค่าความจริง (Truth Value) และจะใช้ T แทนค่าความจริงที่เป็นจริง (True) และ F แทนค่าความจริงที่เป็นเท็จ (False)

      ตัวอย่างประโยคที่เป็นประพจน์

  • เดือนมกราคม มี 31 วัน
  • √5 เป็นจำนวนเต็มบวก

      ประโยคที่ไม่เป็นประพจน์ คือประโยคที่ไม่สามารถระบุได้ว่าเป็นจริงหรือเท็จ เช่น ประโยคคำถาม, คำสั่ง, ขอร้อง, อุทาน

ตัวเชื่อมประพจน์

      ในบทตรรกศาสตร์นี้ เราจะมีการนำประพจน์มากกว่า 1 ประพจน์มาเชื่อมกัน เกิดเป็นประพจน์ใหม่ โดยใช้ตัวเชื่อม (Connective) ต่าง ๆ ดังนี้

  • “และ” ใช้สัญลักษณ์ ∧
  • “หรือ” ใช้สัญลักษณ์ ∨
  • “ถ้า…แล้ว…” ใช้สัญลักษณ์ →
  • “ก็ต่อเมื่อ” ใช้สัญลักษณ์ ↔
  • “นิเสธ” ใช้สัญลักษณ์ ~

ตารางค่าความจริงของประพจน์

ตารางค่าความจริงของประพจน์

      จากตารางการแจกแจงค่าความเป็นจริงของประพจน์น้องๆ สรุปได้ดังนี้ 

  1. “และ” (∧) จะเป็นจริงเพียงกรณีเดียวคือ T ∧ T เป็น T
  2. “หรือ” (∨) จะเป็นเท็จเพียงกรณีเดียวคือ F ∨ F เป็น F
  3. “ถ้า…แล้ว…” (→) จะเป็นเท็จเพียงกรณีเดียว คือ T → F เป็น F
  4. “ก็ต่อเมื่อ” (↔) ถ้ามีค่าความจริงเหมือนกันจะเป็นจริง ไม่เหมือนกันจะเป็นเท็จ
  5. “นิเสธ” (~) จะมีค่าความจริงตรงข้ามกับประพจน์เดิม

      ข้อมูลจากตารางดังกล่าวนั้นทำให้น้อง ๆ ได้ทราบเพิ่มเติมว่า

  1. p ∧ q จะมีค่าความจริงเป็นจริง เมื่อ p และ q มีค่าความจริงเป็นจริงทั้งสองประพจน์
    p ∧ q จะมีค่าความจริงเป็นเท็จ เมื่อ p หรือ q มีค่าความจริงเป็นเท็จ อย่างน้อยหนึ่งประพจน์
  2. p ∨ q จะมีค่าความจริงเป็นเท็จ เมื่อ p และ q มีค่าความจริงเป็นเท็จทั้งสองประพจน์
    p ∨ q จะมีค่าความจริงเป็นจริง เมื่อ p หรือ q มีค่าความจริงเป็นจริง อย่างน้อยหนึ่งประพจน์
  3. p → q จะมีค่าความจริงเป็นเท็จ เมื่อ p มีค่าความจริงเป็นจริง และ q มีค่าความจริงเป็นเท็จ
    ถ้า p มีค่าความจริงเป็นเท็จ แล้ว p → q จะมีค่าความจริงเป็นจริงโดยไม่จำเป็นต้องรู้ ค่าความจริงของ q
    ถ้า q มีค่าความจริงเป็นจริง แล้ว p → q จะมีค่าความจริงเป็นจริงโดยไม่จำเป็นต้องรู้ ค่าความจริงของ p
  4. p ↔ q จะมีค่าความจริงเป็นจริง เมื่อ p และ q มีค่าความจริงเหมือนกัน
    p ↔ q จะมีค่าความจริงเป็นเท็จ เมื่อ p และ q มีค่าความจริงต่างกัน

รูปแบบของประพจน์ที่สมมูลกัน

      ในทางตรรกศาสตร์ ถ้ารูปแบบของประพจน์ 2 รูปแบบใดมีค่าความจริงตรงกันกรณีต่อกรณี แล้วสามารถนำไปใช้แทนกันได้ จะเรียกรูปแบบของประพจน์ทั้ง 2 ว่า “รูปแบบของประพจน์ที่สมมูลกัน” และใช้สัญลักษณ์  ≡  แทนการสมมูลกัน

รูปแบบของประพจน์สำคัญที่สมมูลกันที่น้อง ๆ ควรรู้จัก

  • p ∧ q  ≡  q ∧ p
  • p ∨ q  ≡  q ∨ p
  • (p ∧ q) ∧ r  ≡  p ∧ (q ∧ r)
  • (p ∨ q) ∨ r  ≡  p ∨ (q ∨ r)
  • p ∧ (q ∨ r)  ≡  (p ∧ q) ∨ (p ∧ r)
  • p ∨ (q ∧ r)  ≡  (p ∨ q) ∧ (p ∨ r)
  • p → q  ≡  ~p ∨ q
  • p → q  ≡  ~q → ~p
  • p ↔ q  ≡  (p → q) ∧ (q → p)
  • ~(~p) ≡ p
  • ~(p ∧ q) ≡ ~p ∨ ~q
  • ~(p ∨ q) ≡ ~p ∧ ~q
  • ~(p → q) ≡ p ∧ ~q
  • ~(p ↔ q) ≡ ~p ↔ q ≡ p ↔ ~q

สัจนิรันดร์

      รูปแบบของประพจน์ที่มีค่าความจริงเป็นจริงทุกกรณี เรียกว่า “สัจนิรันดร์” หัวข้อสัจนิรันดร์เป็นเรื่องที่ออกข้อสอบบ่อยมาก ๆ โดยข้อสอบส่วนมากจะกำหนดประพจน์มาให้ และให้เราตรวจสอบว่าประพจน์ที่กำหนดมาให้นั้นเป็นสัจนิรันดร์หรือไม่ ซึ่งวิธีการตรวจสอบทำได้ 2 วิธี คือ

  1. สร้างตารางค่าความจริง ถ้าค่าความจริงของประพจน์นั้นเป็นจริงทุกกรณี (ทุกบรรทัดในตาราง) จะสรุปได้ว่าประพจน์นั้นเป็นสัจนิรันดร์ แต่ถ้ามีบางกรณีในตารางมีค่าความจริงเป็นเท็จ ประพจน์นั้นจะไม่เป็นสัจนิรันดร์
  2. วิธีการหาข้อขัดแย้ง ทำโดยสมมุติให้รูปแบบของประพจน์ที่ต้องการตรวจสอบเป็น “เท็จ” แล้วจึงหาค่าความจริงของประพจน์ย่อย จากนั้นดูว่ามีข้อขัดแย้งเกิดขึ้นหรือไม่ ถ้ามีข้อขัดแย้ง แสดงว่ารูปแบบของประพจน์นั้นเป็นสัจนิรันดร์ แต่ถ้าไม่มีข้อขัดแย้ง แสดงว่ารูปแบบของประพจน์นั้นไม่เป็นสัจนิรันดร์
การอ้างเหตุผล

การอ้างเหตุผล

      การอ้างเหตุผลคือการอ้างว่า เมื่อมีประพจน์ p1, p2, … , pn ชุดหนึ่ง แล้วสามารถสรุปประพจน์ C ประพจน์หนึ่งได้ การอ้างเหตุผลประกอบด้วยส่วนสำคัญ 2 ส่วน คือ

  1. เหตุ หรือ สิ่งที่กำหนดให้ ได้แก่ ประพจน์ p1, p2, … , pn
  2. ผล หรือ ข้อสรุป คือ ประพจน์ C

เหตุ p1

       p2

       ⋮

       pn

ผล  C

      สำหรับวิธีการตรวจสอบว่าการอ้างเหตุผลที่กำหนดให้สมเหตุสมผลหรือไม่ ทำได้โดยนำเหตุทุกประพจน์มาเชื่อมกันด้วยตัวเชื่อม “และ” จากนั้นนำไปเชื่อมกับผลด้วยตัวเชื่อม “ถ้า… แล้ว…” จะได้

              (p1 ∧ p2 ∧ … ∧  pn) → C

      นำประพจน์ที่ได้นี้ไปตรวจสอบสัจนิรันดร์ ถ้าเป็นสัจนิรันดร์ การอ้างเหตุผลนี้สมเหตุสมผล (Valid) แต่ถ้าไม่เป็นสัจนิรันดร์ การอ้างเหตุผลนี้ไม่สมเหตุสมผล (Invalid)

ประโยคเปิดและตัวบ่งปริมาณ

      ประโยคเปิด (Open Sentence) คือ ประโยคบอกเล่าหรือประโยคปฏิเสธที่มีตัวแปร จึงไม่สามารถบอกได้ว่ามีค่าความจริงเป็นจริงหรือเท็จ แต่เมื่อแทนตัวแปรในประโยคเปิดด้วยสมาชิกในเอกภพสัมพัทธ์ จะได้ประพจน์ที่สามารถบอกได้ว่าค่าความจริงเป็นจริงหรือเท็จ ใช้สัญลักษณ์ P(x) แทนประโยคเปิดที่มีตัวแปร x

      ตัวบ่งปริมาณ (Quantifier)

  1. สำหรับ … ทุกตัว แทนด้วยสัญลักษณ์ ∀
  2. สำหรับ … บางตัว แทนด้วยสัญลักษณ์ ∃

      เราสามารถหาค่าความจริงของประโยคที่มีตัวบ่งปริมาณได้ดังนี้

  • ∀ x [P(x)] มีค่าความจริงเป็นจริง ก็ต่อเมื่อแทนตัวแปร x ใน P(x) ด้วยสมาชิกแต่ละตัวในเอกภพสัมพัทธ์
    แล้วได้ประพจน์ที่มีค่าความจริงเป็นจริงทั้งหมด

  • ∀ x [P(x)] มีค่าความจริงเป็นเท็จ ก็ต่อเมื่อแทนตัวแปร x ใน P(x) ด้วยสมาชิกอย่างน้อย 1 ตัวในเอกภพสัมพัทธ์ แล้วได้ประพจน์ที่มีค่าความจริงเป็นเท็จ

  • ∃ x [P(x)] มีค่าความจริงเป็นจริง ก็ต่อเมื่อแทนตัวแปร x ใน P(x) ด้วยสมาชิกอย่างน้อย 1 ตัวในเอกภพสัมพัทธ์ แล้วได้ประพจน์ที่มีค่าความจริงเป็นจริง

  • ∃ x [P(x)] มีค่าความจริงเป็นเท็จ ก็ต่อเมื่อแทนตัวแปร x ใน P(x) ด้วยสมาชิกแต่ละตัวในเอกภพสัมพัทธ์ แล้วได้ประพจน์ที่มีค่าความจริงเป็นเท็จทั้งหมด

ฝึกทำโจทย์ "ตรรกศาสตร์" พร้อมเฉลย

ข้อที่ 1

ข้อสอบตรรกศาสตร์ข้อ 1

ข้อที่ 2

ข้อสอบตรรกศาสตร์ข้อ 2

ข้อที่ 3

ข้อสอบตรรกศาสตร์ข้อ 3

สรุปเรื่องเนื้อหาตรรกศาสตร์ ม.4

      และนี่คือตัวอย่างเนื้อหาของตรรกศาสตร์ ที่ออกข้อสอบอยู่บ่อย ๆ ในระดับ ม.ปลาย หากน้อง ๆ ทำความเข้าใจเนื้อหาของบทเรียน ตรรกศาสตร์ นี้แล้ว น้อง ๆ ก็สามารถนำไปทำข้อสอบและประยุกต์ใช้ได้กับบทเรียนต่าง ๆ ได้ง่ายขึ้น หรือหากน้อง ๆ ต้องการติวในส่วนนี้เพื่อให้ทำข้อสอบได้ง่ายขึ้นหรือเก่งขึ้น สามารถเข้ามา ติวคณิตศาสตร์ ม.ปลาย กับ WE BY THE BRAIN ได้เลย

      อัปเดตข่าวสารและสอบถามรายละเอียดคอร์สเรียนพิเศษ จาก WE BY THE BRAIN ได้เลย

      โรงเรียนกวดวิชา วี บาย เดอะเบรน เรียนสนุก เข้าใจง่าย ทำโจทย์ได้จริง!

Picture of อ.ชวลิต กุลกีรติการ (พี่กอล์ฟ)

อ.ชวลิต กุลกีรติการ (พี่กอล์ฟ)

วิศวกรรมศาสตร์ จุฬาลงกรณ์มหาวิทยาลัย เกียรตินิยม ประสบการณ์การสอน 24 ปี

บทความแนะนำ

Top
ทดลองเรียนทดลองเรียนโปรโมชันโปรโมชันรับคำแนะนำรับคำแนะนำ