为什么负负得正?

2022-02-21  本文已影响0人  乘瓠散人

为什么(-1) \times (-1) = 1?

负数的出现

历史上,人们开始正式使用负数的时间晚于使用0。在欧洲,到了17世界人们还在犹豫是否使用负数?甚至在数学、科学和哲学领域有过巨大贡献的布莱士·帕斯卡也曾主张0-4=0,其想法是“无”即没有东西无法与任何数相减。

为了让(1-1)具有意义,人们发明了0。与此类似,为了让(1-2)具有意义,所以定义了负数(-1)。这个数具有1 + (-1) = 0的性质,使用加法运算的结合律,有:
1 + (-1) = 1 + (1 -2) = (1 + 1) - 2 = 0
任何自然数a,都有a + (-a) = 0。这也是负数的基本性质。

正数 x 负数 = 负数

负数(-1)相当于(1-2),因此根据乘法运算的分配律:
100 \times (-1) = 100 \times (1-2) = 100 \times 1 - 100 \times 2 = -100
因此得出100 \times (-1) = -100,即正数与负数相乘等于负数。

负数 x 负数 = 正数

根据负数的基本性质,可得100 + (-100) = 0。在公式两边同时乘以(-1),右边的0与任何数相乘仍然为0:
[100 + (-100)] \times (-1) = 0
运用分配律可得:
100 \times (-1) + (-100) \times (-1) = 0
运用刚才推出的100 \times (-1) = -100可得:
-100 + (-100) \times (-1) = 0
最后,在等式两边同时加上100,可得:
(-100) \times (-1) = 100
所以,(-100) \times (-1) = 100,即负数乘以负数等于正数。

《用数学的语言看世界》[日] 大栗博司 著;尤斌斌 译

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