ถ้าพูดถึง “เรขาคณิตวิเคราะห์และภาคตัดกรวย” ในวิชาคณิตศาสตร์ ม.4 น้อง ๆ หลายคนอาจรู้สึกว่าบทนี้เป็นเรื่องที่ซับซ้อนและเข้าใจยาก แต่ความจริงแล้ว เรขาคณิตวิเคราะห์และภาคตัดกรวยคือหนึ่งในหัวข้อสำคัญที่เป็นพื้นฐานสำคัญของการเรียนรู้ในระดับสูงขึ้นในอนาคต
วันนี้ “พี่ภูมิ – เดอะเบรน” มี สรุปเนื้อหาเรขาคณิตวิเคราะห์และภาคตัดกรวย พร้อมตัวอย่างข้อสอบคณิตศาสตร์และเฉลยละเอียด มาแจกให้น้อง ๆ เรียนรู้และอ่านทบทวนก่อนสอบ ถ้าอยากรู้ว่าบทนี้จะได้เรียนเกี่ยวกับอะไรบ้าง รีบตามมาดูพร้อมกันเลย!!
เรขาคณิตวิเคราะห์ ม.4
เรขาคณิตวิเคราะห์ เป็นเรื่องที่สำคัญมากในวิชาคณิตศาสตร์ เพราะมันช่วยเชื่อมโยงความรู้ระหว่างพีชคณิตและเรขาคณิตเข้าด้วยกัน โดยใช้พีชคณิตมาช่วยในการศึกษาและวิเคราะห์รูปทรงต่าง ๆ ในเรขาคณิต โดยการเรียนเรื่องเรขาคณิตวิเคราะห์ น้อง ๆ จะต้องทำสิ่งเหล่านี้ให้เป็นครับ
- หาระยะทางระหว่างจุดสองจุด และหาจุดกึ่งกลางของส่วนของเส้นตรง
- หาความชันของเส้นตรง และใช้ความชันในการอธิบายเกี่ยวกับเส้นขนานและเส้นตั้งฉาก
- เขียนกราฟและหาสมการเส้นตรงได้
- หาระยะห่างระหว่างเส้นตรงกับจุดและเส้นคู่ขนานได้
- เขียนกราฟ หาส่วนประกอบ และหาสมการวงกลม วงรี พาราโบลา และไฮเพอร์โบลาได้
ซึ่งก่อนที่จะเรียนเรื่องเรขาคณิตวิเคราะห์ในวิชาคณิตศาสตร์ระดับ ม.ปลาย น้อง ๆ ควรทบทวนพื้นฐานในเรื่องเรขาคณิต ทฤษฎีบทพีทาโกรัส สมการเชิงเส้นสองตัวแปร พาราโบลา และการแยกตัวประกอบของพหุนาม ของระดับ ม.ต้น มาก่อน
ระยะห่างระหว่างจุดสองจุด
ให้
และ
เป็นจุดในระนาบ
ระยะห่างระหว่างจุด
และ
หาได้จาก ![]()
และจะเห็นว่า
ถ้า
แล้วจุดทั้งสองอยู่ในแนวเส้นตรงที่ขนานกับแกน
(อยู่บนเส้นตั้ง)
จึงได้ว่า ระยะห่างระหว่างจุดทั้งสอง ![]()
ถ้า
แล้วจุดทั้งสองอยู่ในแนวเส้นตรงที่ขนานกับแกน
(อยู่บนเส้นนอน)
จึงได้ว่า ระยะห่างระหว่างจุดทั้งสอง ![]()
จุดแบ่งภายในส่วนของเส้นตรง
กำหนดจุด
และ
ถ้าจุด
เป็นจุดกึ่งกลางของส่วนของเส้นตรง
แล้ว
จุดตัดของเส้นมัธยฐาน (centroid) ของรูปสามเหลี่ยม
จากรูป
เป็นจุดตัดของเส้นมัธยฐานทั้งสามเส้น
จะได้ว่า ![]()
การหาพื้นที่รูป n เหลี่ยมใด ๆ
ความชันของเส้นตรง (slope)
ให้
เป็นเส้นตรงที่ผ่านจุด
และ
โดยที่ ![]()
ความชันของเส้นตรง
คือ ![]()
เส้นตรงสองเส้นที่ขนานกัน
เส้นตรงสองเส้นที่ไม่ขนานกับแกน
จะขนานกัน ก็ต่อเมื่อ ความชันของเส้นตรงทั้งสองเท่ากัน
สรุป
ขนานกับ
เมื่อ ![]()
เส้นตรงสองเส้นที่ตั้งฉากกัน
เส้นตรงสองเส้นที่ไม่ขนานกับแกน
จะตั้งฉากกัน ก็ต่อเมื่อ ผลคูณของความชันของเส้นตรงทั้งสองเท่ากับ ![]()
สรุป
ตั้งฉากกับ
เมื่อ ![]()
สมการเส้นตรง (straight line)
สมการตั้งต้น
จากรูป สมมติให้เส้นตรงผ่านจุด
และจุด
เป็นจุดใด ๆ บนกราฟเส้นตรง ดังรูป
จากรูป ความชัน ![]()
จะได้ว่า
(เป็นสมการตั้งต้นสำหรับการสร้างสมการกราฟเส้นตรง)
สมการรูปมาตรฐาน
สมการเส้นตรงที่เขียนในรูป
ซึ่ง
แทนความชันของเส้นตรง
และ
เป็นค่าตัดแกน
เรียกว่า สมการเส้นตรงในรูปมาตรฐาน
สมการรูปทั่วไป
สมการเส้นตรงที่เขียนในรูป
โดยที่
และ
เป็นค่าคงที่ และ
และ
ไม่เท่ากับ 0 พร้อมกัน เรียกว่า สมการเส้นตรงในรูปทั่วไป
ถ้าเส้นตรงตัดแกน
ที่จุด
จะเรียก
ว่า ระยะตัดแกน ![]()
และถ้าเส้นตรงตัดแกน
ที่จุด
จะเรียก
ว่า ระยะตัดแกน ![]()
*** ระยะตัดแกน
และระยะตัดแกน
เป็นได้ทั้งจำนวนบวก จำนวนลบ และศูนย์
ระยะห่างระหว่างจุดกับเส้นตรง
การหาระยะห่างระหว่างจุดกับเส้นตรงเป็นหัวข้อสำคัญในเรขาคณิตวิเคราะห์ ซึ่งสูตรในการหาระยะห่างระหว่างเส้นตรง
กับจุด
เมื่อ
และ
เป็นค่าคงตัว
โดยที่
และ
ไม่เป็นศูนย์พร้อมกัน
คือ ![]()
ระยะห่างระหว่างเส้นคู่ขนาน
เมื่อเรามีเส้นตรงสองเส้นที่ขนานกัน สมการของเส้นตรงทั้งสองมีรูปแบบดังนี้
- เส้นตรงแรก :

- เส้นตรงที่สอง :

เส้นตรงทั้งสองเส้นมีความชันเท่ากันเท่ากับ
ดังนั้น ทั้งสองเส้นเป็นเส้นตรงที่ขนานกัน
จะได้ว่า ระยะห่างระหว่างเส้นตรงทั้งสอง ![]()
ภาคตัดกรวย ม.4
หลังจากได้เรียนรู้เรื่องเรขาคณิตวิเคราะห์กันไปแล้ว คราวนี้ตามพี่มาทำความรู้จักกับ ภาคตัดกรวย ต่อได้เลยครับ
โดย ภาคตัดกรวย คือ รูปในระนาบที่เกิดจากการตัดกันของระนาบกับกรวย โดยรอยตัดของระนาบและกรวยทำให้เกิดกราฟ 4 แบบ ดังนี้
1. วงกลม
วงกลม คือ เซตของจุดทั้งหมดในระนาบที่ห่างจากจุด ๆ หนึ่งที่ตรึงอยู่กับที่เป็นระยะทางคงตัว จุดที่ตรึงอยู่กับที่นี้ เรียกว่า “จุดศูนย์กลางของวงกลม” และส่วนของเส้นตรงที่มีจุดศูนย์กลางและจุดบนวงกลมเป็นจุดปลาย เรียกว่า “รัศมีของวงกลม”
สมการวงกลม
จากนิยามจะได้สมการวงกลม 2 รูปแบบ คือ รูปแบบมาตรฐาน และ รูปแบบทั่วไป
1. สมการวงกลมรูปแบบมาตรฐาน
![]()
เมื่อ
เป็นจุดศูนย์กลาง และ
เป็นรัศมี
2. สมการวงกลมรูปแบบทั่วไป
![]()
จุดศูนย์กลาง ![]()
![]()
หรือ ![]()
2. พาราโบลา
พาราโบลา คือ เซตของจุดทั้งหมดในระนาบซึ่งห่างจากจุดที่ตรึงอยู่กับที่จุดหนึ่งและเส้นตรงที่ตรึงอยู่กับที่เส้นหนึ่งเป็นระยะทางเท่ากัน จุดที่ตรึงอยู่กับที่นี้ เรียกว่า “โฟกัสของพาราโบลา” และเส้นตรงที่ตรึงอยู่กับที่นี้ เรียกว่า “เส้นบังคับ” หรือ “ไดเรกตริกซ์ของพาราโบลา”
จากนิยามได้ว่า
ระยะจากจุด
ไปยังไดเรกตริกซ์
จากรูปจะได้
และ ![]()
เรียกว่า จุดโฟกัส (Focus)
เรียกว่า จุดยอด (Vertex)
เรียกว่า แกนสมมาตร (Symmetric axis)
เรียกว่า เส้นไดเรกตริกซ์ (Directrix)
เลตัสเรกตัม (latus rectum) คือ คอร์ดที่ตั้งฉากกับแกนของพาราโบลาและผ่านโฟกัสของพาราโบลา (ส่วนของเส้นตรงที่มีจุดปลายอยู่บนพาราโบลา เรียกว่า “คอร์ดของพาราโบลา”) มีความยาวเท่ากับ ![]()
สมการพาราโบลา
3. วงรี
วงรี คือ เซตของจุดทั้งหมดในระนาบซึ่งผลบวกของระยะทางจากจุดใด ๆ ในเซตนั้นไปยังจุดที่ตรึงอยู่กับที่สองจุดมีค่าคงตัว โดยค่าคงตัวนี้ต้องมากกว่าระยะห่างระหว่างจุดที่ตรึงอยู่กับที่ทั้งสองจุด เรียกจุดที่ตรึงอยู่กับที่ทั้งสองจุดนี้ว่า “โฟกัสของวงรี”
จากรูป
คือ แกนเอก (major axis) ของวงรี
โดย แกนเอกจะยาวเท่ากับ
หน่วย
คือ แกนโท (minor axis) ของวงรี
โดย แกนโทจะยาวเท่ากับ
หน่วย
จากนิยาม
ความยาวแกนนอก
แกนเอกยาวที่สุด →
เสมอ
ความสัมพันธ์ระหว่าง ![]()
![]()
ความยาวของลาตัสเรกตัม ![]()
ความเยื้องศูนย์กลาง
ความเยื้องศูนย์กลาง ![]()
โดยที่ ![]()
ถ้า
มีค่าใกล้ 1 หรือ
มีค่าเกือบจะเท่ากับ
แล้ววงรีมีความรีมาก (มีรูปร่างเรียวยาว)
แต่ถ้า
มีค่าใกล้ 0 แล้ววงรีมีความรีน้อย (รูปร่างใกล้เคียงกับวงกลม)
สมการวงรีในรูปมาตรฐาน
4. ไฮเพอร์โบลา
ไฮเพอร์โบลา คือ เซตของจุดทั้งหมดในระนาบซึ่งผลต่างของระยะทางจากจุดใด ๆ ไปยังจุดที่ตรึงอยู่กับที่ทั้งสองจุดมีค่าคงตัว โดยค่าคงตัวนี้ต้องน้อยกว่าระยะห่างระหว่างจุดคงที่ที่ตรึงอยู่กับที่ทั้งสองจุด เรียกจุดที่ตรึงอยู่กับที่ทั้งสองจุดนี้ว่า “โฟกัสของไฮเพอร์โบลา”

จากรูป
ไฮเพอร์โบลาจะประกอบด้วยเส้นโค้ง 2 เส้น แต่ละเส้นเรียกว่า กิ่ง (branch)
คือ แกนตามขวาง (transverse axis) ของไฮเพอร์โบลา
โดย แกนตามขวาง จะยาวเท่ากับ
หน่วย
คือ แกนสังยุค (conjugate axis) ของไฮเพอร์โบลา
โดย แกนสังยุค จะยาวเท่ากับ
หน่วย
จากนิยาม
ความยาวแกนตามขวาง
เนื่องจาก
เสมอ
ความสัมพันธ์ระหว่าง ![]()
![]()
ความยาวของลาตัสเรกตัม ![]()
สมการไฮเพอร์โบลาในรูปมาตรฐาน
เส้นกำกับของไฮเพอร์โบลา (Asymptotes)
❤ 2 ขั้นง่าย ๆ สร้างเส้นกำกับไฮเพอร์โบลา (Asymptotes)
ขั้นที่ 1 สร้าง สี่เหลี่ยมมุมฉากศูนย์กลาง เป็นสี่เหลี่ยมที่มีด้านกว้าง , ยาวเท่ากับความยาวแกนตามขวางและแกนสังยุค กล่าวคือ เป็นสี่เหลี่ยมที่ครอบแกนตามขวางแลtแกนสังยุค ที่จุดศูนย์กลางไฮเพอร์โบลา
ขั้นที่ 2 ลาก เส้นกำกับ โดยเส้นกำกับ คือ เส้นตรงที่เป็นเส้นทแยงมุมของรูปสี่เหลี่ยมมุมฉากศูนย์กลาง และเส้นกำกับจะตัดกันที่จุดศูนย์กลางไฮเพอร์โบลาเสมอ
ตัวอย่างโจทย์เรขาคณิตวิเคราะห์และภาคตัดกรวย พร้อมเฉลยละเอียด
สำหรับน้อง ๆ ที่อยากจะได้แนวข้อสอบคณิตศาสตร์ไปฝึกซ้อมก่อนลงสนามสอบจริง พี่มี ข้อสอบคณิตศาสตร์ บทเรขาคณิตวิเคราะห์และภาคตัดกรวย พร้อมเฉลยละเอียด มาฝากด้วยครับ จัดโจทย์ให้หลากหลายสนามสอบ ทั้งข้อสอบ Midterm / Final และข้อสอบสอบเข้ามหาวิทยาลัย อย่างข้อสอบคณิต 1 วิชาสามัญ และข้อสอบ A-Level คณิต เราไปฝึกทำโจทย์พร้อมกันเลยดีกว่า!!
ติวคณิตศาสตร์ ม.4 กับ "เดอะเบรน" พร้อมพิชิตเกรด 4 และสนามสอบเข้ามหาวิทยาลัย
หวังว่า สรุปเนื้อหาเรขาคณิตวิเคราะห์และภาคตัดกรวย ม.ปลาย ที่พี่นำมาแชร์ให้ได้อ่านกันในวันนี้ จะช่วยให้น้อง ๆ มีความเข้าใจทั้งในเรื่องเรขาคณิตวิเคราะห์และภาคตัดกรวยมากขึ้นนะครับ
สำหรับน้องคนไหนที่กำลังเรียนเรื่องนี้อยู่ แล้วรู้สึกว่ามันยาก เรียนไม่เข้าใจ แก้โจทย์ไม่เป็น ก็มาเจอกันใน คอร์สคณิตศาสตร์ ม.4 เทอม 2 ที่ “เดอะเบรน” ได้เลย เพราะพี่ ๆ ติวเตอร์จะช่วยสอนแบบปูพื้นฐานให้แน่น สรุปเนื้อหากระชับเข้าใจง่าย มีโจทย์หลากหลายแนวให้ได้ฝึกฝนจนชำนาญ พร้อมสอนเทคนิคทริกลัดที่ช่วยให้แก้โจทย์ไว ใช้ทำข้อสอบได้จริง ใครอยากคว้าเกรด 4 คณิตศาสตร์ หรือไม่อยากพลาดคะแนนสนามสอบสำคัญ รีบมาสมัครเรียนกันเลยครับ!
📌สมัครคอร์สนี้ดียังไง?
✔ เนื้อหาในคอร์สเรียนตรงตามหลักสูตร สสวท. ครบถ้วน กระชับ ช่วยปูพื้นฐานให้อย่างละเอียด
✔ พาฝึกทำโจทย์อย่างเข้มข้นเป็นขั้นตอน ไล่ระดับตั้งแต่ง่าย ปานกลาง ไปจนถึงยาก ที่เป็นข้อสอบแข่งขันจากสนามสอบต่าง ๆ ทั้งในและต่างประเทศ
✔ พร้อมเสริมเทคนิคลัด ที่จะช่วยให้ทำข้อสอบปรนัยได้รวดเร็วขึ้น
✔ สอนโดยทีมติวเตอร์คณิตศาสตร์ ประสบการณ์การสอนกว่า 38 ปี ด้วยเทคนิคการสอนที่เข้าใจง่าย ช่วยให้การเรียนคณิตศาสตร์ไม่ใช่เรื่องยากและกลายเป็นเรื่องสนุก
✔ เหมาะสำหรับน้อง ๆ ที่ต้องการคว้าเกรด 4 วิชาคณิตศาสตร์ และเตรียมตัวสอบเข้ามหาวิทยาลัย วิชาคณิตศาสตร์ประยุกต์1 A-Level
รีวิวน้อง ๆ DEK WE พิชิตเกรด 4 คณิตศาสตร์ ม.ต้น - ม.ปลาย
❝ เรียนออนไลน์ง่าย สะดวก ทุกที่ทุกเวลา ❞
- เรียนคณิตศาสตร์ออนไลน์ผ่านแอป WE PLUS ONLINE
- จัดสรรเวลาเรียนตามต้องการ
- ถามโจทย์หรือปัญหาต่าง ๆ กับติวเตอร์เดอะเบรนได้โดยตรง
- พี่ ๆ ติวเตอร์จะตอบคำถามด้วยตนเองและตอบกลับน้อง ๆ ภายใน 24 ชั่วโมง
คำถามที่พบบ่อย (FAQ) เกี่ยวกับ “เรขาคณิตวิเคราะห์และภาคตัดกรวย ม.4”
สำหรับบทเรขาคณิตวิเคราะห์และภาคตัดกรวย ม.4 ก่อนที่จะเรียนเรื่องนี้ พี่แนะนำว่าน้อง ๆ ควรทบทวนพื้นฐานคณิตศาสตร์ ม.ต้น ในเรื่องเรขาคณิต ทฤษฎีบทพีทาโกรัส สมการเชิงเส้นสองตัวแปร พาราโบลา และการแยกตัวประกอบของพหุนามมาก่อน
ซึ่งบทเรขาคณิตวิเคราะห์และภาคตัดกรวย จะเชื่อมโยงไปยังอีกหลาย ๆ บทในคณิตศาสตร์ ม.ปลาย เช่น ฟังก์ชัน จำนวนเชิงซ้อน แคลคูลัส เป็นต้น และบทนี้ยังเป็นพื้นฐานสำคัญในการวาดกราฟด้วยครับ
น้อง ๆ ควรฝึกวาดรูปเยอะ ๆ ครับ บทนี้ไม่ได้มีแค่เรื่องของการคิดเลข หรือแค่จำสูตรได้เท่านั้น แต่เราจะต้องใช้กราฟมาช่วยในการแก้โจทย์ด้วย ดังนั้น ถ้าอยากจะเรียนเรื่องเรขาคณิตวิเคราะห์และภาคตัดกรวยให้เข้าใจและเห็นภาพ ต้องฝึกวาดกราฟ วาดรูปเยอะ ๆ และคิดตาม จะทำให้บทนี้เป็นเสมือนขนมหวานของน้อง ๆ เลยก็ว่าได้ครับ
จริงครับ! เพราะบทนี้มีรูปกราฟเยอะ มีสูตรและสมการเยอะ มีส่วนประกอบกราฟที่ต้องเข้าใจและหาให้ได้หลายส่วนประกอบ ซึ่งถ้าเรารู้เทคนิคการจำ เทคนิคในการทำความเข้าใจ และเทคนิคในการทำโจทย์ ความคิดที่ว่าบทนี้ยากก็จะเปลี่ยนไปทันที และน้อง ๆ จะสามารถก้าวผ่านบทนี้ไปได้อย่างแน่นอน (ลองมาเจอกันในคอร์สได้ครับน้อง ๆ ^^)
สำหรับข้อสอบ A-Level คณิตศาสตร์ประยุกต์ 1 หลัง ๆ มานี้ ข้อสอบจะออกแบบตรงไปตรงมา ประมาณ 2 – 3 ข้อ ขอแค่น้อง ๆ จัดรูปสมการที่โจทย์ให้มาให้อยู่ในรูปมาตรฐานได้ และวิเคราะห์ส่วนประกอบของกราฟจากสมการได้ ก็จะสามารถทำข้อสอบ A-Level ได้แน่นอน
ส่วนข้อสอบคณิตศาสตร์ บทเรขาคณิตวิเคราะห์และภาคตัดกรวย ที่ออกสอบในสนามแข่งขันต่าง ๆ หรือข้อสอบในโรงเรียน น้อง ๆ จะต้องเข้าใจสมการและวาดกราฟเป็นครับ เพราะบ่อยครั้งที่อาจารย์มักจะชอบหยิบกราฟหลาย ๆ แบบมาผสมกันในข้อเดียว (ห้อง Gifted หลาย ๆ โรงเรียนชอบเล่นแนวนี้!!)

อ.สิทธิเดช เลนุกูล (พี่ภูมิ)
มีความเชี่ยวชาญในการสอนโจทย์คณิตศาสตร์ระดับยาก
ที่คัดสรรจากสนามสอบชั้นนำทั้งในและต่างประเทศ




















































