แนวข้อสอบเข้า ม.4 มหิดลวิทยานุสรณ์ — คณิต-วิทย์ 10 ข้อ พร้อมเฉลย
แนวข้อสอบเข้า ม.4 มหิดลวิทยานุสรณ์ คณิตศาสตร์-วิทยาศาสตร์ 10 ข้อ พร้อมเฉลยละเอียด เตรียมพร้อมสอบรอบแรก
รูปแบบการสอบเข้า ม.4 มหิดลวิทยานุสรณ์ (MWIT)
การสอบเข้ามหิดลวิทยานุสรณ์แบ่งเป็น 2 รอบ
รอบแรก เป็นข้อสอบปรนัย ครอบคลุม 5 วิชา ได้แก่ คณิตศาสตร์ วิทยาศาสตร์ (ฟิสิกส์ เคมี ชีววิทยา) และภาษาอังกฤษ ข้อสอบเน้นการคิดวิเคราะห์ขั้นสูง ไม่ใช่แค่ท่องจำเนื้อหาในตำรา ผู้สมัครต้องมีความเข้าใจแนวคิดอย่างลึกซึ้งและสามารถประยุกต์ใช้ได้
รอบสอง สำหรับผู้ผ่านรอบแรก ประกอบด้วยการสอบข้อเขียนเชิงลึกและการสัมภาษณ์
ข้อสอบชุดนี้จำลองแนวรอบแรก ประกอบด้วยคณิตศาสตร์ 5 ข้อ และวิทยาศาสตร์ 5 ข้อ (ฟิสิกส์ 2 ข้อ เคมี 2 ข้อ ชีววิทยา 1 ข้อ) ระดับความยากสูง เหมาะสำหรับน้อง ๆ ม.3 ที่ตั้งเป้าสอบเข้า MWIT โดยเฉพาะ
ส่วนที่ 1: คณิตศาสตร์ (ข้อ 1-5)
ข้อ 1: พีชคณิต
คำถาม: ถ้า x + 1/x = 5 แล้ว x^2 + 1/x^2 มีค่าเท่ากับเท่าใด
- ก) 21
- ข) 23
- ค) 25
- ง) 27
เฉลย: ข) 23
วิธีคิด:
- จาก x + 1/x = 5
- ยกกำลังสองทั้งสองข้าง: (x + 1/x)^2 = 25
- กระจาย: x^2 + 2(x)(1/x) + 1/x^2 = 25
- x^2 + 2 + 1/x^2 = 25
- ดังนั้น x^2 + 1/x^2 = 25 - 2 = 23
- เทคนิคนี้เรียกว่า “การยกกำลังสองเพื่อหาค่า” เป็นแนวที่ออกบ่อยมากในข้อสอบ MWIT จำ identity ไว้ว่า (a + b)^2 = a^2 + 2ab + b^2
ข้อ 2: เรขาคณิต
คำถาม: สามเหลี่ยมรูปหนึ่งมีด้านยาว 5, 12 และ 13 เซนติเมตร ข้อใดถูกต้อง
- ก) เป็นสามเหลี่ยมมุมแหลม มีพื้นที่ 30 ตร.ซม.
- ข) เป็นสามเหลี่ยมมุมฉาก มีพื้นที่ 30 ตร.ซม.
- ค) เป็นสามเหลี่ยมมุมฉาก มีพื้นที่ 32.5 ตร.ซม.
- ง) เป็นสามเหลี่ยมมุมป้าน มีพื้นที่ 30 ตร.ซม.
เฉลย: ข) เป็นสามเหลี่ยมมุมฉาก มีพื้นที่ 30 ตร.ซม.
วิธีคิด:
- ตรวจสอบทฤษฎีบทพีทาโกรัส: 5^2 + 12^2 = 25 + 144 = 169 = 13^2
- เนื่องจาก a^2 + b^2 = c^2 (โดย c คือด้านยาวที่สุด) แสดงว่าเป็นสามเหลี่ยมมุมฉาก
- ด้านประกอบมุมฉากคือ 5 และ 12
- พื้นที่ = (1/2) x ฐาน x สูง = (1/2) x 5 x 12 = 30 ตร.ซม.
- ชุดเลข (5, 12, 13) เป็น Pythagorean Triple ที่ควรจำ เช่นเดียวกับ (3, 4, 5) และ (8, 15, 17)
ข้อ 3: ทฤษฎีจำนวน
คำถาม: จำนวนเต็มบวก n ที่น้อยที่สุดที่ทำให้ n! (n แฟกทอเรียล) หารด้วย 10^3 ลงตัว คือจำนวนใด
- ก) 10
- ข) 12
- ค) 15
- ง) 20
เฉลย: ค) 15
วิธีคิด:
- 10^3 = 1000 = 2^3 x 5^3
- ต้องหา n ที่น้อยที่สุดที่ n! มีตัวประกอบ 2 อย่างน้อย 3 ตัว และตัวประกอบ 5 อย่างน้อย 3 ตัว
- ตัวประกอบ 2 หาง่ายเพราะมีเยอะ (2, 4, 6, 8, …) แต่ตัวประกอบ 5 หายากกว่า
- นับตัวประกอบ 5 ใน n!: จำนวน 5 ให้ตัวประกอบ 5 หนึ่งตัว, จำนวน 10 ให้อีกหนึ่งตัว, จำนวน 15 ให้อีกหนึ่งตัว
- ดังนั้น 15! มีตัวประกอบ 5 จำนวน 3 ตัว (จาก 5, 10, 15) ซึ่งเพียงพอ
- ตรวจสอบ: 14! มีตัวประกอบ 5 แค่ 2 ตัว (จาก 5, 10) ไม่พอ
- คำตอบคือ 15
- ใช้สูตรของเลอฌ็องดร์: จำนวนตัวประกอบเฉพาะ p ใน n! = floor(n/p) + floor(n/p^2) + …
ข้อ 4: การนับ (Combinatorics)
คำถาม: มีเลข 0, 1, 2, 3, 4 ต้องการสร้างจำนวนเต็มบวก 3 หลักที่เป็นเลขคู่ (ไม่ซ้ำหลัก) ได้ทั้งหมดกี่จำนวน
- ก) 24
- ข) 30
- ค) 32
- ง) 36
เฉลย: ข) 30
วิธีคิด:
- จำนวน 3 หลักเป็นเลขคู่ ดังนั้นหลักหน่วยต้องเป็น 0, 2 หรือ 4
- แบ่งกรณีตามหลักหน่วย:
กรณี 1: หลักหน่วยเป็น 0
- หลักร้อย: เลือกจาก {1, 2, 3, 4} ได้ 4 ตัว (ห้ามเป็น 0 เพราะจะไม่ใช่เลข 3 หลัก)
- หลักสิบ: เลือกจากตัวเลขที่เหลือ 3 ตัว
- จำนวนวิธี = 4 x 3 = 12
กรณี 2: หลักหน่วยเป็น 2
- หลักร้อย: เลือกจาก {1, 3, 4} ได้ 3 ตัว (ห้ามเป็น 0 และห้ามซ้ำกับหลักหน่วย)
- หลักสิบ: เลือกจากตัวเลขที่เหลือ 3 ตัว (จาก 5 ตัว ลบ 2 ตัวที่ใช้ไปแล้ว)
- จำนวนวิธี = 3 x 3 = 9
กรณี 3: หลักหน่วยเป็น 4
-
หลักร้อย: เลือกจาก {1, 2, 3} ได้ 3 ตัว (ห้ามเป็น 0 และห้ามซ้ำกับหลักหน่วย)
-
หลักสิบ: เลือกจากตัวเลขที่เหลือ 3 ตัว
-
จำนวนวิธี = 3 x 3 = 9
-
รวมทั้งหมด = 12 + 9 + 9 = 30 จำนวน
-
เทคนิคสำคัญคือต้องแยกกรณีที่หลักหน่วยเป็น 0 ออกมาต่างหาก เพราะ 0 มีข้อจำกัดพิเศษที่ห้ามอยู่หลักร้อย
ข้อ 5: ความน่าจะเป็น
คำถาม: โยนลูกเต๋า 2 ลูกพร้อมกัน ความน่าจะเป็นที่ผลรวมของแต้มจะมากกว่า 9 เท่ากับเท่าใด
- ก) 1/12
- ข) 1/6
- ค) 5/36
- ง) 7/36
เฉลย: ข) 1/6
วิธีคิด:
- ผลลัพธ์ทั้งหมดจากการโยนลูกเต๋า 2 ลูก = 6 x 6 = 36 แบบ
- ผลรวมมากกว่า 9 คือ ผลรวม 10, 11 หรือ 12
- ผลรวม 10: (4,6), (5,5), (6,4) = 3 แบบ
- ผลรวม 11: (5,6), (6,5) = 2 แบบ
- ผลรวม 12: (6,6) = 1 แบบ
- รวม = 3 + 2 + 1 = 6 แบบ
- ความน่าจะเป็น = 6/36 = 1/6
ส่วนที่ 2: วิทยาศาสตร์ (ข้อ 6-10)
ข้อ 6: ฟิสิกส์ — กลศาสตร์
คำถาม: รถยนต์คันหนึ่งเคลื่อนที่จากจุด A ไปจุด B ด้วยอัตราเร็ว 60 กม./ชม. แล้วเดินทางกลับจาก B มา A ด้วยอัตราเร็ว 40 กม./ชม. อัตราเร็วเฉลี่ยของการเดินทางทั้งหมดคือเท่าใด
- ก) 48 กม./ชม.
- ข) 50 กม./ชม.
- ค) 52 กม./ชม.
- ง) 55 กม./ชม.
เฉลย: ก) 48 กม./ชม.
วิธีคิด:
- สมมติให้ระยะทาง A ถึง B = d กม.
- เวลาขาไป = d/60 ชม.
- เวลาขากลับ = d/40 ชม.
- ระยะทางรวม = 2d กม.
- เวลารวม = d/60 + d/40 = (2d + 3d) / 120 = 5d/120 = d/24 ชม.
- อัตราเร็วเฉลี่ย = ระยะทางรวม / เวลารวม = 2d / (d/24) = 2d x 24/d = 48 กม./ชม.
- ข้อผิดพลาดที่พบบ่อยคือเอา (60 + 40) / 2 = 50 ซึ่งไม่ถูกต้อง เพราะเวลาที่ใช้ในแต่ละช่วงไม่เท่ากัน ต้องใช้สูตร Harmonic Mean: 2 x v1 x v2 / (v1 + v2) = 2 x 60 x 40 / 100 = 48
ข้อ 7: ฟิสิกส์ — ไฟฟ้า
คำถาม: ตัวต้านทาน R1 = 6 โอห์ม และ R2 = 3 โอห์ม ต่อแบบขนาน แล้วต่ออนุกรมกับ R3 = 4 โอห์ม ต่อกับแบตเตอรี่ 12 โวลต์ กระแสไฟฟ้าในวงจรมีค่าเท่าใด
- ก) 1 แอมแปร์
- ข) 2 แอมแปร์
- ค) 3 แอมแปร์
- ง) 4 แอมแปร์
เฉลย: ข) 2 แอมแปร์
วิธีคิด:
- R1 และ R2 ต่อขนาน: 1/R_ขนาน = 1/6 + 1/3 = 1/6 + 2/6 = 3/6 = 1/2
- ดังนั้น R_ขนาน = 2 โอห์ม
- R_รวม = R_ขนาน + R3 = 2 + 4 = 6 โอห์ม
- จากกฎของโอห์ม V = IR
- I = V/R = 12/6 = 2 แอมแปร์
- ในข้อสอบ MWIT มักมีโจทย์วงจรไฟฟ้าที่ซับซ้อนกว่านี้ ฝึกให้คล่องเรื่องการต่อแบบอนุกรมและขนาน
ข้อ 8: เคมี — ปฏิกิริยาเคมี
คำถาม: เมื่อสมดุลสมการเคมี Fe + O2 -> Fe2O3 ค่าสัมประสิทธิ์ของ Fe, O2 และ Fe2O3 ตามลำดับคือข้อใด
- ก) 2, 3, 1
- ข) 4, 3, 2
- ค) 3, 2, 1
- ง) 2, 1, 1
เฉลย: ข) 4, 3, 2
วิธีคิด:
- สมการที่ยังไม่สมดุล: Fe + O2 -> Fe2O3
- นับอะตอมแต่ละธาตุ:
- Fe: ฝั่งขวามี 2 อะตอม (ใน Fe2O3)
- O: ฝั่งขวามี 3 อะตอม (ใน Fe2O3) ฝั่งซ้ายมี 2 อะตอม (ใน O2)
- สมดุล: 4Fe + 3O2 -> 2Fe2O3
- ตรวจสอบ: Fe ซ้าย = 4, Fe ขวา = 2 x 2 = 4 ถูกต้อง
- O ซ้าย = 3 x 2 = 6, O ขวา = 2 x 3 = 6 ถูกต้อง
- คำตอบ: 4, 3, 2
- เทคนิคดุลสมการ: เริ่มจากธาตุที่ปรากฏน้อยที่สุดก่อน แล้วค่อยปรับตัวเลขให้อะตอมทั้งสองฝั่งเท่ากัน
ข้อ 9: เคมี — สารละลาย
คำถาม: สารละลายน้ำเกลือ 200 กรัม มีความเข้มข้น 15% โดยมวล ถ้าต้องการเพิ่มความเข้มข้นเป็น 20% โดยมวล ต้องเติมเกลือเพิ่มอีกกี่กรัม
- ก) 10 กรัม
- ข) 12.5 กรัม
- ค) 15 กรัม
- ง) 20 กรัม
เฉลย: ข) 12.5 กรัม
วิธีคิด:
- เกลือเดิมในสารละลาย = 200 x 15/100 = 30 กรัม
- ให้เติมเกลือเพิ่ม x กรัม
- เกลือใหม่ = 30 + x กรัม
- มวลสารละลายใหม่ = 200 + x กรัม
- ความเข้มข้นใหม่ = (30 + x) / (200 + x) = 20/100 = 1/5
- 5(30 + x) = 200 + x
- 150 + 5x = 200 + x
- 4x = 50
- x = 12.5 กรัม
- ข้อนี้เป็นโจทย์คลาสสิกของเคมี ม.ต้น ต้องระวังว่าเมื่อเติมเกลือ มวลของสารละลายก็เพิ่มด้วย ไม่ใช่แค่มวลของตัวถูกละลาย
ข้อ 10: ชีววิทยา — พันธุศาสตร์
คำถาม: ถั่วลันเตาต้นสูง (T) เป็นลักษณะเด่น ต้นเตี้ย (t) เป็นลักษณะด้อย เมื่อผสมพันธุ์ถั่วลันเตาต้นสูงพันธุ์ทาง (Tt) กับต้นเตี้ย (tt) ลูกรุ่นที่ 1 จะมีอัตราส่วนฟีโนไทป์ต้นสูงต่อต้นเตี้ยเท่าใด
- ก) 3 : 1
- ข) 1 : 1
- ค) 1 : 3
- ง) 2 : 1
เฉลย: ข) 1 : 1
วิธีคิด:
- พ่อแม่: Tt x tt
- เขียน Punnett Square:
| t | t | |
|---|---|---|
| T | Tt | Tt |
| t | tt | tt |
- ลูกที่ได้: Tt (ต้นสูง) 2 ตัว, tt (ต้นเตี้ย) 2 ตัว
- อัตราส่วนฟีโนไทป์: ต้นสูง : ต้นเตี้ย = 2 : 2 = 1 : 1
- ข้อผิดพลาดที่พบบ่อย: สับสนกับการผสมพันธุ์ Tt x Tt ซึ่งให้อัตราส่วน 3:1
- จำไว้ว่า Tt x tt เรียกว่า Test Cross ใช้ทดสอบว่าสิ่งมีชีวิตที่แสดงลักษณะเด่นมีจีโนไทป์เป็น TT หรือ Tt
ตารางสรุปคะแนน
| คะแนนที่ได้ | ระดับ | คำแนะนำ |
|---|---|---|
| 9-10 ข้อ | ดีเยี่ยม | มีศักยภาพสูงสำหรับสอบ MWIT รอบแรก รักษามาตรฐานนี้ไว้ |
| 7-8 ข้อ | ดี | พื้นฐานแข็งแกร่ง เสริมจุดที่พลาดและฝึกโจทย์ประยุกต์เพิ่ม |
| 5-6 ข้อ | ปานกลาง | ต้องเจาะลึกในหัวข้อที่ยังไม่แม่น โดยเฉพาะโจทย์ที่ต้องคิดหลายขั้นตอน |
| 3-4 ข้อ | ต้องปรับปรุง | ควรทบทวนเนื้อหา ม.ต้น ทั้งหมดอย่างเป็นระบบ เน้นความเข้าใจมากกว่าท่องจำ |
| 0-2 ข้อ | ต้องเร่งทบทวน | เริ่มจากเนื้อหาพื้นฐานก่อน แล้วค่อยท้าทายตัวเองด้วยโจทย์ยากขึ้น |
ก้าวต่อไป
การสอบเข้า MWIT ต้องอาศัยทั้งความรู้ที่ลึกซึ้งและทักษะการคิดวิเคราะห์ที่แหลมคม ข้อสอบชุดนี้เป็นเพียงจุดเริ่มต้น ลองฝึกทำข้อสอบเพิ่มเติมได้ที่ รวมข้อสอบเข้า ม.4 และอ่านแนวทางเตรียมตัวแบบครบทุกด้านได้ที่ คู่มือเตรียมสอบเข้า ม.4
ขอให้ตั้งใจฝึกอย่างสม่ำเสมอ จำไว้ว่าคนที่สอบติด MWIT ไม่ได้ฉลาดกว่าคนอื่นเสมอไป แต่เป็นคนที่เตรียมตัวมาดีกว่า