Почему «минус на минус даёт плюс»? Простейшие доказательства

Автор:
NikoniX
Печать
дата:
31 мая 2021 05:20
Просмотров:
1097
Комментариев:
0
В книге Владимира Левшина «Магистр рассеянных наук» есть математическая притча, в которой к богатому человеку пришел бедняк и предложил умножить имущество миллионщика. Правда, бедняк сразу же оговорился, что умножая состояние богача, он на то же число умножит и собственные средства. Движимый алчностью богач согласился на это условие, действие по умножению было совершено....

Миллионщик бросился к своим сундукам, но вместо золота обнаружил только долговые расписки, согласно которым он обязался вернуть различным людям крупные суммы денег.

Почему «минус на минус даёт плюс»? Простейшие доказательства

Источник изображения: shutterstock.com




На вопрос, где моё золото? Бедняк ответил: "Теперь у меня. Мы договорились умножить наши состояния, вот я и умножил... на отрицательное число."

Это притча прямо иллюстрирует закон умножения на отрицательное число. У бедняка были исключительно долги (отрицательная сумма денег) и при умножении на отрицательное число получилось крупное состояние. Ну а богач при умножении своего состояния на отрицательное число оказался в долгах как в шелках. Приведенная притча как нельзя лучше иллюстрирует математическое правило умножения на отрицательное число. Но как это обосновать и объяснить наглядно?

Строгое доказательство того, что умножение двух отрицательных чисел даст в итоге положительный результат, приводится в таком разделе математики как «Теория чисел». Однако вряд ли среди читателей канала много людей знакомых с математическим понятием «кольцо», а тем более с его бинарными операциями. Поэтому оставим строго математическое доказательство через аксиоматику кольца для математиков, а сами обратимся к доказательствам логическим.

Доказательство первое

Сейчас мы воспользуемся «математической логикой». Есть там «закон отрицания отрицания», который гласит, что если неверное утверждение неверно, то оно - истинное. На примере это можно пояснить так: неверно, что неверно, что Москва столица Российской Федерации. Значит утверждение «Москва является столицей РФ» правдиво. Знак «минус» можно трактовать как отрицание, тогда «минус» «минус» есть подтверждение.

Почему «минус на минус даёт плюс»? Простейшие доказательства



Проще говоря:

-(-2)=2

Теперь проведем несложные вычисления:

-2*(-3)= -1*2*(-1)*3 пока мы просто математически переписали наш пример,

а сейчас используем ассоциативность (сочетательный закон) умножения:

-1*(-1)*2*3=-(-1)*6 (мы просто перемножили единицы и умножили 2 на 3, а знаки пока не трогали)= 6 (для -(-1) мы использовали закон отрицания отрицания).

Доказательство второе

Решим несложное уравнение 6х+6=4х+8

Для начала соберем неизвестные слева от знака равенства, а константы справа, при этом, соблюдая, правило смены знака при переносе через равно. Получим:

6х-4х=8-6

Отсюда, 2х=2, х=2/2

Сейчас мы вспомним, что деление, это операция обратная умножению, и разделить на 2 это то же самое, что умножить на 1/2. Перепишем последнюю строчку:

х=2*(1/2)

Имеем, х=1.

Мы уже знаем правильный ответ. А сейчас повторно решим наше уравнение, вот только постоянные соберем слева от знака равенства, а переменные справа. Получим:

6-8=4х-6х

Отсюда -2=-2х, следовательно, -2/(-2)=х, или же -2*(-1/2)=х.

Но мы уже знаем, что х=1, а значит -2*(-1/2)=1.

Получили, что при умножении двух отрицательных чисел результат оказывается положительный.

Доказательство третье

Возьмем обыкновенный уличный термометр. Пусть каждый час температура поднимается ровно на 2 градуса по Цельсию. Сейчас полдень и на термометре 0 градусов. Какая температура будет в 15 часов?

Почему «минус на минус даёт плюс»? Простейшие доказательства

Источник изображения: istockphoto.com


Задача абсолютно несложная — при постоянном увеличении температуры за три часа она повысится на 6 градусов, поскольку 15ч-12ч = 3ч, а 3*2=6. Так что в 15 часов термометр покажет 6 градусов.

Усложним вопрос: а какая температура была в 8 часов утра, при условии, что ее рост был точно таким же?

Логика подсказывает, что 8 часов утра по сравнению с полднем это -4 часа, так как 8ч-12ч=-4ч. Спустимся по температурной шкале по 2 градуса вниз от 0 градусов 4 раза. Мы получим 8 градусов мороза, или попросту -8 градусов Цельсия. Таким образом получается -4*2=-8. Пока все просто и логично.

Теперь представим ситуацию, когда температура не повышается со временем, а понижается (бывает и такое) на те же 2 градуса в час.

Понижение температуры означает ее изменение на -2 градуса каждый час. Для большей правдоподобности у нас на часах 23-00, а на термометре все тот же 0 градусов по Цельсию. А какая температура была в 20-00? Посчитаем, 20ч-23ч=-3ч. Далее -3*(-2)=6.

Проверим, двигаясь вверх по шкале на два градуса за каждый час. В итоге имеем те же 6 градусов по Цельсию. Следовательно, при умножении двух отрицательных чисел мы получаем положительное.

4 не понравился
3 понравился пост
 
Незарегистрированные посетители не могут оценивать посты
 
 
 
 

Смотрите также:

 
 
 
 

Комментарии

 
 

 
 
 
 
 
 
 
 

Информация

 
 
 
 
 
 
 
 
 

Оставлять свои CRAZY комментарии могут только зарегистрированные пользователи.
Пожалуйста пройдите простую процедуру регистрации или авторизируйтесь под своим логином. Также вы можете войти на сайт, используя существующий профиль в социальных сетях (Вконтакте, Одноклассники, Facebook, Twitter и другие)

 
 
 
 
 
Наверх