【数学】正負の数(マイナスの数)とは?反対の性質から考える考え方

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すくぞう
すくぞう

博士!0より小さい数(マイナスの数)って言われても、イメージが湧かないんだけど!

博士
博士

ほう、どこらへんでつまずいておるのかな?

すくぞう
すくぞう

だって、りんごが0個なら「無い」状態でしょ?「無い」より小さいって、実物が存在しないのにどういうこと?

博士
博士

ふむ、良い疑問じゃな。

実は、「りんごの個数」のような目に見える物の数だけで考えると、マイナスの数はイメージしにくいのじゃ。

すくぞう
すくぞう

えっ、じゃあどう考えればいいの?

博士
博士

マイナスの数を理解するポイントは、「物の量」から「状態や方向」へと頭を切り替えることにあるのじゃよ。
以前話した「算数と数学の違い」でも触れたが、数は0から左側へも広がるのじゃ。順番に見ていこうか。

マイナスの数を身近な例でイメージしよう

すくぞう
すくぞう

「物の量」じゃないってどういうこと?

博士
博士

世の中には「お互いに反対の性質を持つもの」がたくさんあるじゃろ?日常の例で考えてみるのじゃ。

気温やビルで考える(基準より上か下か)

博士
博士

例えば、冬の気温じゃ。「0℃」を基準として、それより暖かいときと寒いときがあるのぅ。

1度暖かいなら「 +1 ℃」、1度寒いなら「 -1 ℃」と表すのじゃ。

すくぞう
すくぞう

あっ、0℃より寒い状態を「 -1 ℃」って言うね!

博士
博士

ビルでも同じじゃ。地上1階をプラス、地下1階を「 -1 階」と表せば、「地上か地下か」という反対の状態を同じ数で扱えるのじゃ。

お小遣いや移動で考える(増えるか減るか)

博士
博士

お小遣いでも考えてみよう。

お小遣いが1000円増えるのが「 +1000 円」なら、1000円使ってしまう(減る)のは「 -1000 円」じゃ。

すくぞう
すくぞう

なるほど!「マイナス1000円」は「1000円分減った状態」ってことか!

博士
博士

その通りじゃ。「無い」のではなく「反対の状態」を表しておるのじゃな。

マイナスの数の正体は「反対の向き」

すくぞう
すくぞう

じゃあ、数学で出てくるマイナスって、何を表している記号なの?

博士
博士

マイナスとは「反対の方向へ進む」という向きを表す記号なのじゃ。

基準となる「0(原点)」の役割

博士
博士

数学では、まずスタート地点となる「0(ゼロ)」を決める。これを原点と呼ぶのじゃ。

すくぞう
すくぞう

0が基準(スタート地点)なんだね。

プラスは右、マイナスは左を進む

博士
博士

0から右へ進むのを「プラス( + )」、左へ進むのを「マイナス( - )」と決める。

例えば「 -3 」というのは、「0から左へ3マス進んだ位置」という意味じゃ。

すくぞう
すくぞう

あーっ!「 -3 」って、りんごの数じゃなくて「左へ3進んだ場所」のことだったんだね!

博士
博士

そうじゃ!数は「量」だけでなく「向きと位置」を表す道具として使えるのじゃな。

マイナスを使った言葉の言い換え手順

すくぞう
すくぞう

教科書でよく出る「マイナスを使って言い換える」問題の手順はあるの?

博士
博士

言い換えの手順はいたってシンプルじゃ。「反対の言葉」と「反対の符号( +- )」をセットで入れ替えるのじゃよ。

言い換えの2つのステップ

博士
博士
  1. 基準となる言葉(「高い」「東へ進む」など)を決める
  2. 反対の意味の数値には、マイナス( - )を頭につける

反対の言葉と符号の入れ替え例

  • 「3点低い」 = 「 -3 点高い」
  • 「5km東に進む」 = 「 -5 km西に進む」
すくぞう
すくぞう

「低い」を反対の「高い」に変える代わりに、数にマイナスをつけるんだね!

博士
博士

その通りじゃ。マイナスをつけることで、すべて「高い」「東へ進む」という一つの基準で統一して計算できるようになるのじゃ。

確かめ演習問題

すくぞう
すくぞう

理解できたか、問題で確かめてみるよ!

解答と解説
(1) +5 ℃ (または 5℃)
(2) -8
基準となる0℃より「高い」をプラス、「低い」をマイナスで表します。

解答と解説

-7 m

東と西は互いに反対の方向なので、西へ進むことはマイナスを使って表します。

解答と解説

-500 円の黒字

赤字と黒字は反対の意味です。言葉を「黒字」に揃える代わりに、数値にマイナスをつけます。

まとめ

すくぞう
すくぞう

マイナスって「実物が無い」んじゃなくて、「反対の方向や状態」を表すための記号だったんだね!

博士
博士

ふふふ、数が「物の個数」から「向きと位置」へ広がった瞬間じゃな。

マイナスが「反対の向き」だとわかれば、これから習う足し算や引き算も順を追って理解できるぞ。

すくぞう
すくぞう

次はマイナスの足し算や引き算だね!

博士
博士

次回は「なぜマイナスを引くと増えるのか?」を考えていこうか。お楽しみにじゃ!

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