01 負數 1100930
單維彰、陳玉芬.國中數學別冊(一) 1
01 負數
比空無還小的數
小時候所知的正數或零,只能用來計算「物質」的量,例如有多長?有多重?有幾人?有多少?
等等的問題。這些「物質」量,最少就是「沒有」,不能比「沒有」更少。例如一條繩子不能比 0 公尺更短,一張紙不能比 0 公克更輕,一間教室裡的人數不能比 0 人更少。
到國中,我們長大了,要遭遇「性質」的量。「性質」不像「物 質」,它不是具體的東西。例如冷熱,它是相對的性質,並不會「沒 有」冷熱。用攝氏溫標(C)來測量冷熱時,所得的溫度可能大於 零度,但是也可能有零下的溫度。零下的溫度就是負的溫度,例如 零下 10 度可以寫成紅色的 10 C ,也可以寫成 10 C ,讀作「負 10 度 C」。於是,比空無還小的數出現了,稱為負數。
另一個常見的性質是「資產」,就是「有多少錢」的意思。用 實際的紙鈔或銅板來看,「錢」當然是物質,我們不能擁有比0 元 更少的錢。可是如果把借錢的行為放進來,我們就可能擁有比0 更 少的錢。譬如爸媽如果跟銀行貸款 600 萬買一戶房子,則這棟房 屋的「現金或存款」資產是「欠銀行600 萬元」,也可以說爸媽的 這筆資產是「負600 萬元」,記作 600,0000元。
[隨堂練習 1]
(1) 便利商店存放冰棒的冷凍櫃,標準溫度應該是攝氏零下 18 度。
用數字符號寫出那個溫度。答:_______________
(2) 假如妳/你欠某人 100 元,請用數字符號寫出妳/你的資 產。答:_______________
數線
小學時候可能看過零和正數的數線,但完整的數線應包含負數。溫 度計上的刻度就是一條數線。只是我們習慣將數線畫成橫的(水平 的),如下圖。
在數線上任取一點,定它的坐標(刻度)為0,那個點稱為原點。朝著箭頭方向(右側)等 間隔依序畫下坐標1、2、3、…,向箭頭的反方向依序畫下 1、 2、 3、...。前面已經說過,
像 2這樣的數字,讀作「負二」。
[隨堂練習 2]
(1) 用國字寫出 3 和 12。答:_______________________
(2) 在數線上數數看, 1和3 相距幾個間隔?答:_______________
插畫 甲:我很窮,身 上一塊錢都沒。
乙:我更窮,我 還欠別人100 元
01 負數 1100930
單維彰、陳玉芬.國中數學別冊(一) 2
「負」的概念
數學就像另一種「外國話」。負數就像是這種外國話的「字母」之一,所以是非常基本的。在國 中三年,以及後面不管高中或是高職的課程裡,負數將會一再出現。因為有了負數,我們可以有 負債的概念、或是氣溫可以有零下的表示法、而在數學上最具體的改變就是數線開始有負數的 標示了。
在「數」的領域中,「負」是一種相對的概念,比方說:有「負3」就有「正 3」,其實「正 3」就是我們以前學過的 3。在學到負數之前,除了 0 以外的所有數都是正數,所以我們不會刻 意把3 說成正 3,也不會刻意將它寫成 3;那是因為我們當時對於「數」的概念只有正數。但 隨著「數」的概念擴張到「負數」,這時才知道原來「數」也有正負之分的呀。所以一定要記得,
「負」是一種性質符號,當此數是負的時候一定要帶有負號,例如 7就是要強調它的屬性是負 的;但若此數為正,則可以省略正號,例如7 和 7 是同樣的意思,寫 7 就可以了。注意, 7 要讀「正七」而不是「加七」喔。
[課堂活動]
讀出以下等式(括弧不必讀出來),並判斷它們是否正確?說說你/妳的想法。
(1) 3 = (+3)? (2) 3 = (−3)?
「負」的應用:消失的一元
友直、友諒、友多聞三兄弟到旅館住宿,服務生說要30 元,所以他們每人出 10 元來付住宿費。
剛好今天旅館特價優惠,住宿費減價,只要 25 元,於是老闆叫服務生把 5 塊錢找還給三位旅 客。當服務生退還5 塊錢給三兄弟時,友直建議付 2 元小費給服務生,剩下的 3 元三兄弟剛好 可以平分,大家也覺得贊成就都同意了。到了晚上,友諒卻覺得很奇怪,他說消失了 1 元。他 的理由如下。
三人各出10 元減去服務生還給他們一人 1 元,等於三人各出 9 元。
所以9 元 × 3 人 給服務生的 2 元 27 2 29 元。
怎麼不是最初的30 元呢?還有 1 塊錢去哪了呢?
這時友多聞笑著說,這樣是不對的,因為三兄弟「付出」的費用跟老闆及服務「收到」的費用「性 質」是不一樣的,「付出」和「收到」的金額一樣,並沒有任何錢消失。在下表中,請先決定服 務生那2 元的「性質」,然後替友多聞解釋清楚。
三兄弟(付出) 老闆 (收到) 服務生( 付出/收到 ) 2 元
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單維彰、陳玉芬.國中數學別冊(一) 3
隨喜練習
1. 據報導:「美國批准以冷凍溫度攝氏零下 15 度至零下 25 度保存和運送輝瑞疫苗。」
(1) 用數字符號寫出報導中的兩個溫度。
(2) 試想:「零下 15 度」和「零下 25 度」哪一個比較冷?
(3) 根據以上概念,妳/你猜想「負 15」和「負 25」這兩個數,哪個應該比較小?
2. 更多練習。
(1) 用國字寫出 5 、 5 和 10。
(2) 在數線上數數看, 3和0 相距幾個間隔?
(3) 在數線上數數看, 3和3 相距幾個間隔?
(4) 想像一下,在數線上 7和0 應該相距幾個間隔?
(5) 想像一下,在數線上 7和7 應該相距幾個間隔?
3. 圈選正確的讀音。
(1) 7 3 :「7 加/正 3」。
(2) 3:「加/正 3」。
(3) 7 3 :「7 減/負 3」。
(4) 3 :「減/負 3」。