「負負得正」是規定還是可以被證明的定理?

2020-12-11 昊南侃數學

有理數乘法運算中的兩個負數相乘,一直是新同學理解的難點,喜歡深入探究的同學總是覺得奇怪,為什麼「負負得正」呢?袁隆平院士對此就心存疑問。

袁隆平

袁隆平院士說過:「我最喜歡外語、地理、化學,最不喜歡數學,因為在學習正負數的時候,我搞不清為什麼負負相乘得正數,就去問老師,老師說『你記住就行了』;學習幾何時,對一個定理有疑義,去問老師,還是一樣的回答。我由此得出結論,數學不講理,於是就不再理會,對數學興趣不大,成績不好」。美國詩人奧登曾武斷地說:「負負得正,其理由我們無須解釋!」奧登的話暗示我們:許許多多的人在徒勞地尋求「負負得正」這個「悖論」就讓他嘗到了苦頭。19世紀法國著名作家司湯達小時候很喜愛數學,用他自己的話說,數學是他的「至愛」。但當老師教到「負負得正」這個運算法則時,他一點都不理解,他希望有人能對負負得正的緣由做出解釋。可是,他所請教的人都不能為他釋此疑問,而且,司湯達發現,他們自己對此也不甚了了。

司湯達

事實上,自從負數 概念進入數學課本以來,人們就沒有停止過「負負得正」合理性的質疑。「負負得正」成了一個教學難點。

下面是一些引入一些在網絡上搜集的方法,以幫助同學們理解。

1.歸納模型

(-5)×2=-10,(-5)×1=-5,(-5)×0=0.

從而

(-5)×(-1)=5,(-5)×(-2)=10,(-5)×(-3)=15.

2.相反數模型

5×3=5+5+5=15,(-5)×3=(-5)+(-5)+(-5)=-15,

所以,把一個因數換成他的相反數,所得的積就是原來的積的相反數,故(-5)×(-3)=15.

3.負債模型

一人每天欠債5元,給定日期(0元)3天後欠債15元。如果將5元的宅記作-5,那麼「每天欠債5元、欠債3天」可以用數學來表達:3×(-5)=-15.同樣一人每天欠債5元,那麼給定日期(0元)3天前,他的財產比給定日期的財產多15元。如果我們用-3表示3天前,用-5表示每天欠債,那麼3天前他的經濟情況課表示為(-3)×(-5)=15.

4.故事模型

好人(正數)或壞人(負數),進城(正數)或出城(負數),好(正數)與壞(負數)。

如果好人(+)進城(+),對於城鎮來說是好事(+),所以(+)×(+)=+

如果好人(+)出城(-),對於城鎮來說是壞事(-),所以(+)×(-)=-

如果好人(+)進城(+),對於城鎮來說是好事(+),所以(-)×(+)=-

如果好人(+)進城(+),對於城鎮來說是好事(+),所以(-)×(-)=+

如果模型不足以讓司湯達這樣聰明孩子完全信服,這時候,我們還可以用如下方法來解釋為何負負得正。

(-5)×(-3)

=(-5)×(0-3)

=(-5)×0-(-5)×3

=0-(-15)

=15

上面的「證明」嚴格地說不過是幾種解釋而以,算不上證明,對於這個大問題,你有什麼看法呢

本文主要內容來自網絡,為昊南老師集整理,希望對你有幫助!

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