
中学生になると、正の数・負の数を習います。そうして、一定数の人がつまづくのが
マイナス×マイナス=プラス
ここでは、この疑問を詳しく説明していきたいと思います。
マイナス×マイナスがなぜプラス
本題のマイナス×マイナスがなぜプラスになるのか??を説明していきますが、
いきなり結論を言えば、
何なん。。結局そんだけなん。。と思うかもしれませんが、
この方法が一番数学的な美しさを保つことができるんです。
その理由を説明していきます。
計算で予測
まずは、計算で予測していきたいと思います。
負の数(-2)にかける数を1ずつ減らしていく計算をします。
- \((-2)×(+3)=-6\)
- \((-2)×(+2)=-4\)
- \((-2)×(+1)=-2\)
- \((-2)×0=0\)
- \((-2)×(-1)=?\)
- \((-2)×(-2)=?\)
2ずつ増えている!!
かける数が1減るごとに2ずつ増えている、という規則性が予測できます。
つまり、
- \((-2)×(-1)=\Large{+2}!?\)
- \((-2)×(-2)=\Large{+4}!?\)
マイナス×マイナス=プラスになるのではないかという予測ができます。
いや、そうであってほしい!!と思います(笑)
次に、実際に具体例を出しながら説明していきます。
具体例
1日に確実に2kgずつ体重が減っている。
2通りの計算でしていきます。まずは、小学生向けの計算です。
これは簡単にわかると思います。
次に正の数・負の数を使って計算します。
\((-2)×(-5)=?\)
の答えを+10と考えた場合、基準から+10で190kgとなります。
はっきり言って、都合がいいんです。
変化を求めるのに、マイナス×マイナス=プラスになるというのが計算上一番美しい形なんです。
その気になれば、違う風に定義することもできますが計算が複雑になって、応用もしにくくなります。実際に反対の声も基本的にはないので、
現在は、マイナス×マイナス=プラス となってます!
では、なぜつまづいてしまうのか、私なりに考えてみました。
つまづきの原因
中学生に入ると、正の数・負の数をはじめに習います。
そこで符号というものが出てきます。
こいつが曲者なんです。
0より小さい数を負の数といい、「-」マイナスを使って表します。
今まで小学生で習ってきたのは、足し算・引き算。
- 1+2 (1たす2)
- 3-1 (3ひく1)
「+」「-」の記号は、「たす」や「ひく」という認識だったのに、プラス・マイナスという言葉がでてきた!
この式は、
\((+5)-(-3)+(+5)+(-1)\)
プラス5ひくマイナス3たすプラス5たすマイナス1 と読みます。※カッコは除いています。
読みづらいし、いきなりこの内容はものすごく抵抗。そして、問題なのが
ひくマイナス
意味わからん。。と思います。
僕は正直、ここで戸惑いました。
ひく と マイナス 同じ記号やけど、読み方違うし同じように扱うん??
厳密に言えば、ひく と マイナス は違います!
しかし、計算する上では一緒の記号と考えても何の不都合もありません。実際に一緒の記号やし。。
なので、多く問題をこなしていけば、なんとなくわかってくるかも。慣れないうちは気持ち悪いですが・・。
考え方(概念)が違うので、先生達は厳密にひくやマイナスを使い分けています。
- (数字)を引く five minus two
- 零下 minus 3
とminusで2つの意味を使い分けています。
まとめ
本題のマイナス×マイナスがなぜプラスになるのか??を説明してきましたが、
これが少しわかっていただけたでしょうか??
都合がいいからなんです。
数学的な美しさを保つためには、そうするのが一番だったんです!