北師大版七年級數(shù)學(xué)上冊第二章,有理數(shù)及其運算,雖然給出了有理數(shù)乘法法則,但是并沒有解釋一個讓眾多學(xué)生困惑的問題:為什么負(fù)負(fù)得正?
下面請看某自媒體的回答:
今天,我就從三個角度來闡述,為什么,負(fù)負(fù)得正!
首先,我們從現(xiàn)實生活的角度來說明。
假如有個人從2011年到2031年20年時間內(nèi)年年都做生意,年年剛好賠30萬元,也就是賺-30萬元,從現(xiàn)在(2021年)開始算,5年后他的資產(chǎn)會比現(xiàn)在多
(-30)×5=-150(萬)
也就是,5年后他的資產(chǎn)會比現(xiàn)在少150萬。而10年后他的資產(chǎn)會比現(xiàn)在多
(-30)×10=-300(萬)
那么-10年后他的資產(chǎn)會比現(xiàn)在多多少呢?自然應(yīng)該是
(-30)×(-10)
但是-10年后,也就是10年前,他的資產(chǎn)應(yīng)該比現(xiàn)在多300萬(因為年年賠30萬嘛),所以我們就有等式:
(-3)×(-10)=300(萬)
其次,我們從運算律的角度來說明為什么負(fù)負(fù)得正,我們都知道任何數(shù)乘以0還是0,所以
(3 (-3))×(-10)=0×(-10)=0
而根據(jù)分配律,上面等式的左邊應(yīng)該是
(3 (-3))×(-10)=3×(-10)+(-3)×(-10)
而
3×(-10)=-30
所以(-3)×(-10)應(yīng)該等于30。
最后,我們從數(shù)軸變換的角度來理解為什么負(fù)負(fù)得正。
低年級小學(xué)生都知道,自然數(shù)可以排列在數(shù)軸上。
但連很多小學(xué)數(shù)學(xué)老師也不知道的是,自然數(shù)的加法運算,乘法運算可以對應(yīng)這數(shù)軸的變換:
把所有自然數(shù)都加2,這時,0變成2,2變成4,4變成6······這相當(dāng)于把整條數(shù)軸向右平移2。
圖片
圖片
如果把所有自然數(shù)都乘以2,那么0保持不變,2變成4,4變成8······這相當(dāng)于保持原點不動,把整條數(shù)軸像孫悟空的金箍棒一樣,均勻的伸長2倍。
所以,自然數(shù)的加法乘法通過數(shù)軸,關(guān)聯(lián)著射線的向右平移變換,伸長變換!
引入負(fù)數(shù)之后,數(shù)軸向另一個方向延申,變成直線。
圖片
如果讓所有數(shù)都乘以-1,數(shù)軸上的點會怎么變換呢?
1, 2, 3, 4…..乘以-1為什么會變成-1, -2, -3, -4…這個其實是好理解。難理解的是為什么負(fù)負(fù)得正?為什么-1, -2, -3, -4….乘以-1會變1, 2, 3, 4…
其實從數(shù)軸上看是非常直觀,清晰的,數(shù)軸上所有數(shù)同時乘以-1,這時
…-4,-3,-2,-1,0,1,2,3,4…
分別變成
…4,3,2,1,0,-1,-2,-3,-4…
圖片
這就相當(dāng)于整條數(shù)軸翻轉(zhuǎn)180度。所以可以說負(fù)負(fù)得正的幾何意義就是數(shù)軸180°旋轉(zhuǎn)變換!
最后,我們總結(jié)一下,數(shù)的加法運算對應(yīng)著數(shù)軸的平移變換,數(shù)的乘法運算對應(yīng)著數(shù)軸的伸縮變換,旋轉(zhuǎn)變換。
是不是很漂亮,很優(yōu)美,很直觀?
點評:
以上內(nèi)容來自微信公眾號,職業(yè)數(shù)學(xué)家在民間
作者:職業(yè)數(shù)學(xué)家在民間(原創(chuàng))
負(fù)負(fù)得正一般是說的乘法,兩個負(fù)數(shù)相乘,乘積是正數(shù)。
減法也有類似情況。
甲數(shù)-負(fù)數(shù)=甲數(shù) 負(fù)數(shù)的相反數(shù)=甲數(shù) 正數(shù)
這符合有理數(shù)的減法法則和去括號法則(符號簡化法則),容易理解。
乘法的負(fù)負(fù)得正較難理解。數(shù)軸乘以-1,相當(dāng)于喊口令向后轉(zhuǎn),數(shù)軸以0為原點不動,整體旋轉(zhuǎn)180°。過程中,0以外的每個點都旋轉(zhuǎn)了180°,0是不動點。這符合0乘定律(任何數(shù)乘以0都等于0)。
再拓展一下,虛數(shù)相當(dāng)于喊口令向右轉(zhuǎn),數(shù)軸旋轉(zhuǎn)了90°。
的確,數(shù)學(xué)是講道理的,不需要死記硬背。
為了幫助同學(xué)們理解,再補(bǔ)充一些內(nèi)容。
因為敵人的敵人就是朋友,所以負(fù)負(fù)得正。
語文老師說,雙重否定表示肯定。所以負(fù)負(fù)得正。
誘導(dǎo)題目:按規(guī)律填空。
-1×3=-3
-1×2=-2
-1×1=-1
-1×0=0
-1×(-1)=?
請問?處應(yīng)該填什么數(shù)?
按規(guī)律當(dāng)然該填1啦!
隱藏的規(guī)律告訴我們,負(fù)負(fù)得正。
科學(xué)尚未普及,媒體還需努力。感謝閱讀,再見。