虽然还没有学习负数,但我很想提前探索。关于负数的探索,首先是它的诞生,其次是比大小,最后是四则运算。
负数是如何诞生的呢?它不可能是凭空出现的,一定是人们在生活中有些问题解决不了,才要发明一个新的数系。举一个例子,比如说你原本没有一条鱼,也就是0条鱼。这时你向别人借了一条鱼,然后吃掉了,但是以后还要还上,此时你便有-1条鱼,在零的基础上还要再给别人一条鱼。-1就是付1。此时你欠别人一条鱼,我们便在1前面写一个“-”代表你在零的基础上还少一条鱼。或者说你做生意亏本了,并且亏了的比你原本钱还少,此时也要用到负数。它们都是在零左边的数,也就是负数。人们用它来解决比0少问题。或者说室外的温度是比零度高于两度两度还是低于两度,如果不加以区分,很容易混淆,因为他们在都是在零的左边两个一,还有右边两个一,必须区分一下,因此也必须要发明负数,表示零左边的数,比如说零下两度就是-2度。同时我们也发现负数他并不是只是一个单独的数,他和整数是对应的。比如-1和1,这两个数都是在零左边一个一,右边一个一,他们是相互对应的。说到对应,我就想起来了中国的太极,阴阳相互融合,阴阳混合为太极。
那么既然是一个数,可不可以比大小?肯定是可以的,但是究竟要怎么比大小?比如负一合和负二,他们哪个大呢?有些人会直接说负二,因为二大于一,但真的是这样吗?我们在数轴上来解释一下。如图:
-1的位置就是零再减一,零的左边一位。而-2要在-1的基础上再往左一位。我们来看,一个数越靠右会越大,现在-1比-2往右多一位,所以-1肯定大于-2。以此类推负号后面的数越大,这个数的数值就越小,后面的数越小,这个数的数值就越大。
接下来就是负数的四则运算了。首先让我们来看一下加法,就比如说:(-1)+(-1)(一定要在负数那里加括号,因为负一其实就是减,需要区分出来。)开始有一位同学认为-1+(-1)就等于-1往右跳一个一,因为加一个数,肯定是更大,往右跳。但我认为这样是不对的,因为只有跳一个正数的时候才是往右跳,那么相反,既然是跳一个负数肯定就是往左跳。我们也可以通过数轴的方式来解释。如图:
从零开始往左跳一个-1,到达-1的位置。现在还要再加上一个-1,要从-1开始再向左跳一个-1,到达-2的位置。通过数轴我们可以得到-1加-1=-2。以此类推,每次加上负几就是往左跳几格,负号不变,只用变后面的数字就可以。用符号表示一下就是:
接下来我们看一下负数的减法。有一些同学认为减一个数肯定就是往左跳,因为肯定会越来越小,那自然就是往左跳。但是这样是不对的,因为只有减一个正数的时候才是往左,那么相反当减一个负数的时候就是往右跳。同样我们可以通过数轴的方式解释一下,比如说(-1)-(-1)。如图:
刚才减去-1是往左跳,现在加上-1肯定是往右,因为会更大。从-1开始往右跳一个-1就到了0,通过数轴我们得到,(-1)-(-1)=0或者我们可以从算式本身理解,(-1)-(-1),第二个-1本来就是减1,他已经被减了一次,前面再减一次,减减就变成了正,反义词的反义词是正义词,所以就变成了(-1)+1=0。这时我发现了一个规律,两个复数相减,等于第一个负数加上第二个数,原本的第二个负数前面的负号去掉了。我们也可以通过字母来证明一下,看是不是一个普遍的公式。如图:
最后发现都是减减变成正,最后得到了一个普遍的公式。接下来我们来看一下负数的乘法,就比如说(-1)×(-1)首先我看到它就想到了敌人的敌人是朋友,也就是说他最后的结果等于1,正好给反了一下。这时我发现,负号和负号相乘其实叫就相互抵消了,我也总是听别人说,负负得正。最后只剩下了1×1,结果就是1。现在我要变一下数字,如果是(-2)×(-1),那么它的结果等于几呢?我发现还是负号乘负号相互抵消,最后剩下2×1,最后的结果就是2。其实刚开始,我就是把它看成了2×1,因为2有一个负号,所以最后变成了-2,但是1还有一个负号,所以再负一次就变成了+2。还有一种方法,我们可以把-2拆成(-1)+(-1),然后再乘-1。如图:
可以利用乘法分配律,分别用-1乘后面的-1, 最后再加起来。(-1)×(-1)=1,1+1=2。再举个例子,(-3)×(-2)。我们同样可以利用负负得正,最后只剩下3×2,等于6。但也可以将它们拆分,然后的算出来。如图:
-3=(-1)+(-1)+(-1),-2=(-1)+(-1)。现在再次利用乘法分配律,分别用-1乘后面的(-1)+(-1),各乘一次,整体一共就是六个(-1)×(-1),也就是6。这时我发现每次的结果,其实就是把两个负数的负号去掉,然后相乘。用字母表示一下:
那么如果换成(-a)×b等于多少,这时只有一个负号,没法抵消,结果自然就是-ab。
接下来我们看一下负数的除法。比如说(-3)÷(-2)。这时我想到了,除以一个数等于乘它的倒数,除负二=乘负二分之一。
接下来我们再把它算出来,负三×负二分之一的分子,变成了负二分之负三,这时-负号可以同时消掉,就变成了二分之三。此时我发现了一个规律,一个负数除以除以一个负数,等于把它们的负号去掉,然后相除。用字母表示一下就是: