5 votos

Por que es $-a \times -b = ab$?

Este podría ser un poco de un meta-matemática pregunta (si es que existe tal cosa como la meta-matemáticas) pero me confunde un poco.

Creo que de la multiplicación (ya sea con razón o sin ella) como recursiva de la adición. Por ejemplo, $2 \times 4$ es sólo la adición de 2 cuatro veces yo.e $+2 +2 +2 +2 = 8$.

Creo que de la multiplicación de números negativos e.g $2 \times -4$ restando 2 cuatro veces yo.e $-2 -2 -2 -2 = -8$. Por desgracia, esta analogía parece romper cuando la multiplicación para números negativos e.g $-2 \times -4$. No entiendo cómo la $-2 \times -4$ puede resultar en $+8$.

¿Cuál es la razón detrás de esto, si alguna? Es mi analogía incorrecta? Hay un error en mi comprensión fundamental de la multiplicación?

7voto

user118829 Puntos 261

Recibir 4 regalos de 5 dólares te da un resultado de $4 \times 5 = +20$ dólares. Esto significa que podrás disfrutar por 20 dólares.

"Recibir" $-4$ regalos de 5 dólares significa dar cuatro dones de 5 dólares. Esto se traduce en una pérdida de 20 dólares, por lo $(-4) \times 5 = -20$.

Recibir 4 "regalos" de $-5$ dólares significa que alguien está haciendo usted les paga 5 dólares, y de hacerlo cuatro veces. Que da un resultado de $4 \times (-5) = -20$ dólares.

"Recibir" $-4$ "regalos" de $-5$ dólares de nuevo significa dar a alguien cuatro de estos (indeseables) regalos. Por lo que se carga a alguien de 5 dólares, y de hacerlo cuatro veces. El resultado es, por supuesto, bueno para usted (si usted no se preocupan por el karma), ya que el beneficio por 20 dólares. Por lo $(-4) \times (-5) = 20$.

He aquí un segundo enfoque.

$4 \times (-5)$ se obtiene mediante la adición de cuatro copias de $-5$: $$4 \times (-5) = (-5) + (-5) + (-5) + (-5) = -20.$$

Así que es natural que $4 \times (-5)$ debe ser -20, por la "adición repetida" la comprensión de la multiplicación que usted ha mencionado. Por supuesto, no podemos agregar "-4 copias" de -5 juntos, pero preste atención a los patrones en la siguiente lista.

$4 \times (-5) = -20$

$3 \times (-5) = -15$

$2 \times (-5) = -10$

$1 \times (-5) = -5$

$0 \times (-5) = 0$

Seguramente estará de acuerdo en que si queremos multiplicar números negativos, entonces el patrón debe continuar de esta manera:

$(-1) \times (-5) = 5$

$(-2) \times (-5) = 10$

$(-3) \times (-5) = 15$

etc.

4voto

mirt Puntos 133

$$a \times b = ab$ $ $$a \times b + un \times (-b) = un \times (b + (-b)) = un \quad \times 0 = 0 (\therefore un \times (-b) = - ab) $$ % $ $$a \times (-b) + (-a) \times (-b) = (a + (-a)) \times (-b) = 0 \times (-b) = 0 \quad (\therefore (-a) \times (-b) = -(-ab) = ab)$

1voto

Johannes Puntos 141

Estoy publicando esto, tal vez, usted puede estar de vuelta en el futuro y ver que cuando usted consigue curso adicional. En Matemáticas, se introduce una estructura que se llama Group. Usted puede buscar a través de la web para encontrar muchos puntos acerca de esta hermosa estructura, así como su aplicación en otros campos como la Química. Llamamos a un conjunto no vacío $G$ Group cuando hay un operation , como un mapa en el Cálculo, actuando como $G\times G\to G$. Si esta map puede satisfacer a algunos puntos de $G$, (G,*) se llama a un Grupo.

  • * es asociativa.
  • Hay un elemento $e\in G$ tal que a*e=e*a=a $a\in G$.
  • Para cada $a\in G$, hay un elemento $b\in G$ tal que a*b=b*a=e.

Ahora los enteros $\mathbb Z$ es un aditivo grupo. Esto significa que es un grupo en $+$. De hecho, este grupo vamos a la escuela secundaria a los estudiantes a hacer lo que se quiere por enteros fácilmente. Aquí, es una definición fundamental en el que se puede obtener por qué hacemos que además (como usted lo pidió).

Defenition: $\underbrace{a+a+\cdots+a}_{n}=na$, mientras que $n>0$. $na=0$ mientras que $n=0$ y $$(-n)*a=n*(-a)=\underbrace{(-a)+(-a)+\cdots+(-a)}_{n}$$ while $n<0$.

Ahora trate de hacer el último identidad para $(-2)(-4)$. Tenga en cuenta que en el grupo aditivo $\mathbb Z$, el elemento de identidad es $0$ y el inverso de a $4$ $-4$ y viceversa.

1voto

user21820 Puntos 11547

Primero una línea de respuesta: quitarle $x$ veces una deuda de $y$ es lo mismo que dar $x$ veces $y$. A continuación es una explicación más detallada con la misma razón de fondo, que también se relaciona directamente con el anillo de la teoría deberías aprender en el futuro.

No me parece que la respuesta a la otra (por duplicado) pregunta lo suficientemente convincente (quiero decir, ¿cómo se puede convencer a cualquier persona común y corriente que una cosa tal como una real existe? De hecho, es simplemente un axioma, el Cantor-axioma de Dedekind, que un geométrica de la línea es isomorfo a la línea real.) También me gustaría decir que podemos definir los axiomas para un grupo o campo de la manera que lo hacen precisamente porque de nuestra intuición, así que la pregunta sigue siendo lo que la intuición es. Como tal, voy a dar a un tipo diferente de respuesta. user118829 la respuesta es también una buena manera complementaria a mirarlo.

Podemos pensar en la adición y la multiplicación de una manera diferente a como las operaciones binarias. Vamos a utilizar poco agradable bloques. La cosa más importante que podemos hacer con ellos es no hacer absolutamente nada! Deje que nos indican que por $[]$.

Además podemos fácilmente entender el procedimiento de la adición de $x$ bloques para el conjunto actual de los bloques. Deje que nos indican que como $[+x]$, que puede considerarse como una función que toma un número de bloques y devuelve un nuevo número de bloques. Ahora podemos entender $x$ "0 bloques con x bloques añadido", y $x+y$ "$0$ bloques de con $x$ bloques agregado y, a continuación, $y$ bloques añadido". Vamos a escribir que como $0[+x][+y]$ (con los procedimientos efectuados en orden de izquierda a derecha). Ahora podemos aceptar fácilmente que la suma (de bloques) es asociativa y conmutativa por el sentido común aplicado a los bloques. Aviso de que se pudo haber entendido la adición sin hablar de partida con $0$ bloques, debido a que estos procedimientos trabajar con cualquier número de bloques. Lo que hace a $0$ especial es que $[+0] = []$; añadiendo $0$ bloques de no hacer nada. Es por eso $0$ se llama la identidad aditiva.

Entonces ahora podemos hablar de la ruina de la adición. Para deshacer $[+x]$ es quitarle $x$ bloques, los que vamos a denotar como $[-x]$. Tenga en cuenta que $[-0] = [+0] = []$. Por sentido común, $[+x][-x] = []$ (porque haciendo algo y deshacerlo por completo es equivalente a no hacer nada). También se $[-x][+x] = []$ (debido a la adición de bloques deshace de tomar distancia de los bloques). Esta es la razón por la negativa los números son llamados los inversos de los positivos.

Ahora para la multiplicación, podemos entender $x×c$ repetidamente la adición de $x$ bloques de $c$ a veces $0$ bloques, y vamos a denotar esta por $[+x]^c$ donde $^c$ significa "repetir $c$ veces". Tenga en cuenta que la repetición de algo $0$ veces es el mismo que no hacer nada. En particular, $[+x]^0 = []$. Vemos también que la repetición de algo $a$ veces y, a continuación, $b$ más de veces, es el mismo que repetirlo $a+b$ veces. Así, obtenemos $[+x]^a [+x]^b = [+x]^{a+b}$. Además, se podría repetidamente anular la suma de $x$ bloques de $c$ times, que lo vamos a denotar por $[+x]^{-c}$. Observe que la anterior identidad aún mantiene negativo $a$ o negativo $b$ debido a que se repite de un procedimiento y las repeticiones de sus inversos de la pila juntos y cancelar como añadiendo y quitando los bloques. En particular,$[+x]^c [+x]^{-c} = [+x]^0 = []$.

El párrafo anterior se aplica a la toma de bloques demasiado, y por lo $[-x]^c [-x]^{-c} = [-x]^0 = []$. En general, hacer algo $c$ veces cancela deshacerlo $c$ veces. Pero la adición de $x$ bloques de $c$ a veces, también se cancela quitarle $x$ bloques de $c$ tiempos, que es $[+x]^c [-x]^c = []$. Así que en realidad la adición de $x$ bloques de $c$ tiempos, es la misma que deshacer, llevándose $x$ bloques de $c$ tiempos, que es el punto principal. En símbolos, $[+x]^c = [+x]^c [] = [+x]^c [-x]^c [-x]^{-c} = [] [-x]^{-c} = [-x]^{-c}$, lo que da $x×c = (-x) × (-c)$ cuando se inicia con $0$ bloques.

Hasta aquí hemos terminado por múltiplos enteros, ya que podemos sustituir los bloques de agua para controlar arbitraria real de las cantidades de $x$ (suponiendo que el agua es infinitamente divisible...). También, las ideas desarrolladas hasta aquí se aplica directamente al anillo de la teoría. Si queremos arbitraria real de las cantidades de $c$, lo primero que se puede contemplar la adición de $x/c$ como la adición de una cantidad tal que, cuando se repiten $c$ veces es la misma como la adición de $x$. En resumen, $(x/c)×c = x$. Claramente no todo el procedimiento se puede dividir en idénticos procedimientos como este, así que esto sólo se aplica a ciertos tipos de procedimientos tales como la adición de cantidades reales. Por otra parte, también queremos multiplicar por $c$ y dividiendo por $c$ a ser recíproca, así que también tenemos $(x×c)/c = x$, lo que hace que la división por $0$ no bien definidos. Por sentido común, podemos entonces obtener toda la aritmética básica y hechos acerca de las fracciones. Y, a continuación, utilizamos las fracciones con más y más grande el numerador y el denominador a la aproximación arbitraria de números reales, y todos los hechos que se va a transferir.

Todo esto es para mí perfectamente intuitiva razonamiento para obtener los axiomas para los anillos y campos, así como el especial de campo de los reales. Es un poco largo, pero espero que sea lo suficientemente completa explicación que pueda ser fácilmente comprendido por cualquier persona. Deje un comentario si detecta errores tipográficos o pensar en cualquier parte puede ser mejor explicado!

-1voto

Emanuele Paolini Puntos 14186

Si encuentra natural que $2 \times (-4) = (-4) \times 2 = (-4) + (-4)$ aceptas que $a \times (-b) = - (a\times b)$. Esto se puede hacer verdadera incluso si $a<0$ o que $b<0$ $(-a)\times(-b) = - ((-a)\times b) = -(-(a \times b)) = a \times b$.

i-Ciencias.com

I-Ciencias es una comunidad de estudiantes y amantes de la ciencia en la que puedes resolver tus problemas y dudas.
Puedes consultar las preguntas de otros usuarios, hacer tus propias preguntas o resolver las de los demás.

Powered by:

X