ここでは、負の数の加算・減算を学ぼう。
負の数ってなに?
これまでは、正の数を考えてきたけど、ここでは負の数を考えよう。
正の数というのは、0より大きい数なんだ。
たとえば、1,2,3、だね。
負の数は0より小さい数なんだ。
0より1だけ小さい数を「-1」、0より2だけ小さい数を「-2」と書くんだ。
0より4だけ小さい数は「-4」になるよ。「-」は「マイナス」って読むよ。
図で書くとこんな感じかな。
これまでは、「Aさんはリンゴを8個持っている。」というように正の数を考えてきたね。
では、負の数はどんな時に使うんだろう?
リンゴが-1個、リンゴが-2個とは言わないのかな?
実はこれまでも負の数を使っているんだ。
「Bさんの持っているリンゴはAさんのリンゴの数より2個少ない。」というよね。
これを負の数を使って書くと「Bさんの持っているリンゴの数は、Aさんのリンゴの数-2個」となるんだ。
「-2」っていう負の数が出てきたね。
正の数は、元の数に比べて、1大きい時を1、2大きい時を2と考えているんだけど、
負の数は、元の数に比べて、1小さい時を-1、2小さい時を-2と考えているんだ。
「Bさんの持っているリンゴはAさんのリンゴの数-2個」のとき、
「Aさんはリンゴを8個持っている」とすると、Bさんはその-2個だから、何個のリンゴを持っているかな。
そうだね、式を書くと、
では、次の場合は、Bさんの持っているリンゴはAさんの持っているリンゴより何個多い(または少ない)かな?
2) Bさんの持っているリンゴはAさんのリンゴの数から2個多くなった。
3) Bさんはリンゴを3個食べたので、リンゴが3個減った。
これを式にすると、1) のときはBさんの持っているリンゴとAさんの持っているリンゴの数は同じだから、
つぎに3)はBさんのリンゴが3個減ったから、
負の数を使うと、元の数からどのくらい変わったかがわかるから便利だね。
負の数のたし算(加算)
負の数の加算はどうやってするか考えよう。
次の計算を考えよう。
足し算だから、「+」の記号を使うんだよね。
記号が続いて書かれているから見づらいよね。
こういう時はカッコを使って書くんだ。
負の数を書くときはカッコでくくろう。
では、計算してみよう。
3と(-5)を足すと・・・負の数を足すってどういうことだろう?
負の数は元の数からどれだけ減っているかの数なんだ。
だから、負の数は引き算になるんだ。
さっきの式
負の足し算は引き算に書き換えられるから、
=-2
次に別の考え方で下の式を考えてみよう。
式で書くと、
図で描くとこんな感じかな。

式の続きを考えよう。次は+3だね。式でいうと、
足し算になっているね。
足し算は増える方向だよね。だから「増える方向」=「正の方向」に向かって立っていると考えよう。
そして、足す数は、3よだね。だから、前に3つ進もう。
図で描くとこんな感じかな。

3の位置に来たね。ここまでで、
式の続きを考えよう。つぎは3から後ろの式だね。
そして、足す数は負の数「-5」だね。
初めに見た数直線をもう一度見てみよう。負の数は正の数とは逆の方向だよね。

だから、前に進むのではなくて、後ろに進もう。
(-5)だから後ろ向きに5つ進もう。
図で描くとこんな感じかな。

さぁ今いる位置はどこかな?
(-2)だね。だから、さっきの式の答えは、
負の数のひき算(減算)
ここでは、負の数の引き算を考えよう。
では次の式を考えよう。
さっきの式を考える前に、下の式を考えよう。

つぎは3から後ろの式だね。
そして、引く数は正の数「5」だから、前に5つ進むよね。
図で描くとこんな感じかな。

さぁ今いる位置はどこかな?
(-2)だね。だから、さっきの式の答えは、
では、はじめの式を考えよう。
式は、
はじめの3を考えると、

つぎは3から後ろの式だね。
そして、引く数は負の数(-5)だから、後ろ向きに5つ進もう。
図で描くとこんな感じかな。

さぁ今いる位置はどこかな?
8だね。だから、さっきの式の答えは、
負の値を引くと元の値から増えているよね。
ひき算なのに、値が増えるのはおかしい?
さっきの式は3から(-5)を引いたら8になったね。値が増えているね。
大きな値を引くと値が大きく減るよね。小さな値を引くと値は少ししか減らないよね。
たとえば、ある数から1000を引くと1000減るし、ある数から10引くと10減るよね。
じゃあ、ある数から0を引くといくつ減るかな? そう、値は減らないよね。
じゃあ、ある数から(-10)引くとどうなるかな?
(-10)は0より小さい数だよね。0のときは減らないから、(-10)は逆に増えるんだよ。
数直線を思い出そう。
負の数(-)は正の数(+)とは0を中心として逆向きなんだ。
だから、正の数を引くと値が減るけれど、負の数を引くと値が増えるんだ。
「10円玉の裏の裏は表」と同じ?
「3-(-5)」を計算するときに、毎回図を描いていると大変だよね。
もっとカッコよく計算できないかな。
「-(-5)」を計算するときは、数直線を負の方向を向いて後ろに進んだね。
これは、数直線を正の方向に向いて前に進むのと同じだよね。
つまり、負の数の引き算は、正の数の足し算に書きかえられるってことだよね。
もとの式を書き換えると、
=3+5
これを計算すると、
=8
負の数の引き算は、正の数の足し算に書きかえられるんだね。覚えておこう。
では、次の式を計算してみよう。
足し算や引き算よりも、先にカッコの中を計算するんだったよね。
負の数の引き算だから、正の数の足し算に書きかえられるよね。
さっきと同じように書きかえると、
=3+3
=3+3
=6
さっきはカッコの中を先に計算したけど、カッコを外してから計算することもできるよ。
カッコの最初の数は(-5)だね。これは負の数の引き算だね。
カッコの次の数は+2だね。これは正の数の引き算だね。
両方を書きかえると、
=3+5-2
=8-2
=6
カッコの中を先に計算したときと同じ答えになったね。