番外編@ 〜マイナスとは〜 (対象:中学1年以上)

初めて掲示板でご質問を頂きました。。

同じような質問を抱いている方もおられると思うので、講座の番外編として掲載しようと思います。

今回の具体的なテーマは「マイナスとマイナスをかけるとなぜプラスになるのか?」

この質問は簡単なようで、実は難しい

呪文のように暗記していた、この原理は如何にして説明すべきか・・・・


答えを出す前に注釈を

この質問は、一言で答えられるものではありません

まずは、マイナスという概念から丁寧に説明する必要があります


マイナスという言葉は、ほぼ日本語化している経緯があり、「足りない」や「不足」という言葉に置きかえられがちです

ゆえに、マイナスというとまず「量」を思い浮かべます

(例)りんごが6個ある、2個食べた → 6−2 = 4個 残っている

この例題ならば、マイナスが「減る」というイメージを抱いたまま取り組む事ができます。

しかし、数学の定義するマイナスとは広い意味では質が異なります

マイナスとは、単に量を表すのではない場合があります

(例)東に6km進み、西に2km進んだ。現在地点は?

この問題においては

(東をプラスとした時) +6−2 = +4
(西をプラスとした時) −6+2 = −4

と、基準を変える事で答えが全く異なってしまうのです。

こうなると、マイナスは足りないという言葉に置きかえる事は不可能です。

では、マイナスとは何なのか

(ポイント1) マイナスとは量を表すのではなく、方向を示すものである


これは、数直線で考えると分かりやすいです。

一般的な、数直線は右に行くとプラス、左に行くとマイナス

数直線を用いれば

・ +6+2 = +8 (右に6こ進み、右に2こ進む)
・ +6−2 = +4 (右に6こ進み、左に2こ戻る)
・ −6+2 = −4 (左に6こ進み、右に2こ進む)
・ −6−2 = −8 (左に6こ進み、左に2こ進む)

のように、足し算・引き算は明快に回答することができます

それでは本題の掛け算の説明を

掛け算の場合で異なるのは、○個進む・戻るというイメージではなく、○倍になるというイメージ

そして、数直線状で考える上ではこんなイメージで考えると分かりやすいと思います

(ポイント2)プラスはそのまま○倍に、マイナスは逆に○倍に

このイメージで下記の例題を日本語に訳してみます

・ (+6)×(+2) = +12 (プラスに6こあったものが、そのまま2倍になる)
・ (+6)×(−2) = ー12 (プラスに6こあったものが、逆に2倍になる)
・ (−6)×(+2) = ー12 (マイナスに6こあったものが、そのまま2倍になる)
・ (−6)×(−2) = +12 (マイナスに6こあったものが、逆に2倍になる)

ゆえに、本題の解答としては

(−6)×(−2)というのは、マイナスという位置にあった6という数字が、逆の方向(ここではプラスの方向)に2倍になる。だから、プラスの12になる

ご納得、いただけたでしょうか?

掛け算の話しをイメージするのは結構しんどいですが、マイナスが量ではなく、方向という概念を感じられれば、かなりGoodだと思います

そもそも、この疑問を抱かれた中1の生徒さんは本当にすっばらしいセンスの持ち主です

与えられた公式を丸暗記するのではなく、原理を理解しようと思うその気持ちがある限り中学・高校数学は明るいでしょう(大学数学はお父さんも挫折したので何も言えませんが・・)

これからも、このようなご投稿 心からお待ちしております♪



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