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我們都知道負負得正,為什麼負負得正?怕是幾乎沒人知道了。(老師說的呃,,,,這個不算)
第一種解釋:模型解釋
比如我們宅家3天,每天沒有收入,卻開銷了15元。
我們規定,收入為正,開銷為負,那麼收入30元用+30表示,開銷15元用-15表示,很清晰。
這樣,3天之後,我們的資產發生了變化。
3×(-15)=-45
也就是說,3天之後,我們的資產減少了45元。
我們繼續規定,時間往後走為正,往前則為負,比如3天後用+3表示,3天前就用-3表示,這也可以很清晰。
這樣,3天後我們的資產就是
3×(-15)=-45
減少了45元
3天前,我們的資產就是
(-3)×(-15)=45
3天前的資產比現在增加45元,也是解釋得通哦。
類似的模型我們會在生活中隨時隨地發現。
例如,我們向右表示+,向左表示-,時間向前為+,向後為-
則,(-3)×(-15)表示每天向左走15步,3天前的位置就在現在的右邊45步
即(-3)×(-15)=45
例如,我們的團隊進一個人為+,離開一個人為-,好人為+,壞人為-
則(-1)×(-1)表示團隊離開了壞人,也就是好事咯。
講故事嘛,我們還可以舉出一大堆例子,雖然,這樣的例子再多也不能證明「負負得正」,但我們的大腦就是這樣建構一個新知識的。
我們(普通人)正常人的大腦不是通過嚴格的推理證明來建構知識,而是通過實踐來建構知識,如果後續的知識不符合我們的實踐,是很難被大腦接受的。
第二種解釋:偽證明
這是一個看起來很漂亮,也很容易被記住的證明。
(-1)×(-1)
=(-1)×(-1)+1×0
=(-1)×(-1)+1×(-1+1)
=(-1)×(-1)+1×(-1)+1×1
=(-1+1)×(-1)+1×1
=0+1×1=1
看起來很清爽的證明,當然用於幫助記憶是有好處的,只不過別在大二以上的學生面前展示,他們一眼就能看出這個證明的邏輯漏洞。
因為我們沒有定義過負數與負數相乘,當然也沒有定義過負數和0相乘。
所以上面的證明實際上是在自我證明。
(因為我是對的,所以我是對的)
第三種解釋:運算擴展
我們先有一個前提:正數乘法已經被定義,且它們滿足乘法的運算律:交換律、結合律和分配律。
現在我們加入負數相乘,新加入的運算必須保證之前的運算不被破壞。
負數×正數=負數,正數×負數=負數
經過驗證,這個規定完全滿足三條乘法運算律:交換律、結合律和分配律。
不贅述。
現在我們再加入兩個負數相乘,新加入的運算必須保證不破壞之前的運算。
我們擁有的選擇有:
負數×負數=負數;負數×負數=正數
現在我們來看分配律。
如果是「負數×負數=負數」
(-1)×(-3+2)=(-1)×(-1)=-1
用分配律算
(-1)×(-3+2)
=(-1)×(-3)+(-1)×(+2)
=-3+(-2)
=-5
所以,規定「負負得負」會導致分配律出錯,因此被淘汰。
如果是「負數×負數=正數」
(-1)×(-3+2)
=(-1)×(-3)+(-1)×(+2)
=3-2
=1
諾,在這個規定下,分配律不會出錯,順利過關。
親愛的,您發現了嗎?數學上根本沒有定義什麼是負負得正,而是說:只要你能滿足交換律、結合律和分配律,這個運算就是乘法。
所以,你也可以自己定義自己的,獨具特色的乘法,只要能滿足三條運算律就可以了。
當然,很數學的解釋一點都不好玩,還是很人性的模型解釋好玩。歡迎在留言中列舉你能想到「負負得正」的生活模型。
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