-3乘以-4,为什么等于12?
然而,负负得正,只是结果,不是原因。
上次我曾解释过,为什么3乘以4等于12。因为3个4,或4个3加起来,等于12。
但同样的思路,用在-3个-4上,即两个负数相乘,就很难让人理解了。
什么叫做-3个-4加起来呢?
不过,这个思路依然可以用在一个正数乘以一个负数。例如,3乘以-4,可理解为3个-4加起来。
沿用乘法即连加的思路,可以解释为什么3乘以-4等于-12。让我们先记住这个结论,后面就会用到。
在正式解释为什么-3乘以-4等于12以前,还需要再铺垫一个结论:
如果两个数字之和为零,那么这两个数字互为相反数。
这个结论,虽然看起来简单,感觉很显然,但真要问为什么,半数的学生未必答得上来。
如何证明两个数字之和为零,那么这两个数字一定互为相反数?
a + b = 0 是一个等式。而等式就好比一个平衡状态下的天平,在天平两端同时增加或减少相同重量的砝码,天平会依然保持平衡。因此,在等号两端同加或同减相同的数字,等号依然成立。
因此,如果两个数字之和为零,那么这两个数字互为相反数。
铺垫到此结束,下面进入正题。
既然直接说明-3乘以-4等于12行不通,我们就要换一个思路。
直接不行,就换间接。
如何间接?
以0为桥梁。
首先指出,0乘以-4,就是0个-4相加,结果为零。
如此显然的东西,可能有人会问,有啥用处?
千万不要小看数字0,在数学中,0是一个极为特殊的数字。
在最著名的欧拉恒等式(Euler’s identity)中,0独占了半壁江山。
0个-4,等价于(3-3)个-4,相当于3个-4,再加上-3个-4。所以,
前面已经说明,3乘以-4等于-12。
再利用俩数之和为零,它们一定互为相反数。-12的相反数,就是12。
综上所述,-3乘以-4,等于12。
注意在证明的过程中,使用了数字0,作为桥梁。
使用相同的思路,不难说明,任意两个负数的乘积一定是正数,于是便有了负负得正的结论。
从为什么3乘以4等于12,到为什么3.3乘以4.4等于14.52,再到为什么-3乘以-4等于12,这三个关于乘法的问题,按难度逐渐递增。
回答第一个问题,需要知道关于正整数乘法的定义。
回答第二个问题,不但需要知道乘法的定义,还需要清楚知道阿拉伯数字的表达方式背后的意义。
回答第三个问题,则需要了解等式的意义,并且会借助数学中最特殊的数字0来作为桥梁。
不少孩子,学小学数学觉得还行,学初中数学感到吃力,学高中数学像看天书,有很大一部分原因是,过多关注数字计算,过少研究数学原理,导致数学的根基没有打好。
不要满足于知其然,努力探究其所以然,才能学到数学中的精髓,并在数学的求知道路上走得更远、更稳。