羅伯特·福曼
假如你有一元錢,后來奶奶又給你一元錢,很容易算出你現在有兩元錢。
你想用這些錢買點兒糖果,但是在去糖果店的路上,這兩元錢掉了,嗚嗚!那么你還有多少錢?答案是沒有,或是零。
再假設你有一元錢,但是你想買兩元錢的糖果,你就向朋友小羅借了一元錢,并且答應明天還她。
你跑到糖果店,買了糖,美滋滋地吃起來……唔……真好吃!
你知道你現在還有多少錢嗎?
說你有零元錢是不對的。你答應還給小羅的錢怎么辦?所以,你真正有的錢比零還要少。
當你從兩個東西里拿走一個,你可以寫成二減一,用算式寫是2-1。當你從零個東西里拿走一個,你可以寫成零減一,或是0-1。
零減一,或者0-1,其實就是負一,或-1。所以,我們可以說你該付給小羅的一元錢是負一,或者寫成-1。
一個數比零小,例如:負一,我們就稱它為“負數”。
負數在生活里是很有用的。
負數可以表示冬天的天氣有多冷、是不是越來越冷。
春天的時候,溫度計上也許會顯示攝氏二十二度的度數,可以寫作22℃。這時的天氣是溫暖、舒適的。
冬天的時候,溫度計上也許會顯示攝氏八度的度數,這可是非常冷的。有些地方還會出現攝氏零度的度數,那可就更冷了。
攝氏零度并不是最冷的天氣。在我國北方地區,冬天經常出現攝氏零度以下的氣溫,這可以用負數來表示。攝氏零下十度就是負十度,寫成-10℃。
世界上很多地方的冬天,氣溫會冷到攝氏零下三十五度。有些地方幾乎整個冬天冷到攝氏零下五十五度。在南極和北極,戶外溫度計曾經出現過攝氏零下九十度的度數,那真是冷到極點了。
想想看,還有什么地方用得著負數?
你可以用負數來表示下樓梯的階數。
去商場的時候,你和爸爸媽媽要到樓下餐廳吃東西,樓梯共有十五級。你可以把第一級叫負一,第二級叫負二。當你走到最底下的一級時,你可以說你是站在負十五的地方。
另外,還可以用負數來記錄時間。這通常是用在火箭發射升空的時候。
發射是火箭點火的那一剎那,也叫做“零點”。發射前的秒數叫做零減一、零減二……寫作0-1、0-2……發射后的秒數叫做零加一、零加二……寫作0+1、0+2……
在零右邊的數字都有一個“+”號。這些數字叫做“正數”。
負數也可以用來說明游泳池、湖泊或海洋的深度。當你往下潛10米時,你是在-10米的深度。如果你再往下潛10米,你就是在-20米的深度。
世界上最深的海底,比負一萬米還要深。
正數、零、負數,是“數軸”上的一部分。正數和負數在零的地方會合,但是,零既不屬于正數,也不屬于負數。你可以把從負五到正五的數字想成是數軸上各點的名字。
當你沿著這條數軸向右走,每一個數字都比前一個數字多一。
如果從數軸的正數部分往右移,就很容易看出這個規律。假設從正一開始,下一個數字是正二,接著是正三……一直下去。
從負數往右移就較難看出這個規律。假設從負三開始,往右走一步是負二,再往右走一步是負一,然后就到了零。
負二比負三多一嗎?負一比負二多一嗎?零比負一多一嗎?以上的答案都是:是!
你可以把負三想成你欠別人三元錢,把負二想成你欠別人兩元錢,把負一想成你欠別人一元錢,把零想成不欠錢。在負數數軸上,你每向零靠近一格,就好比你還了別人一元錢。當你這么做時,你就少欠別人一元錢。
所以,不管從數軸上的哪一個數字開始,只要往右移,每一個數字一定比它的前一個數字多一。
如果沿著數軸往左移,又會有什么結果?
我們用負數和正數玩個游戲吧!這個游戲叫做“+和-”。
你不需要買任何東西,只要一張桌面平滑的桌子、一大張紙、一支鉛筆,和四個紐扣。用鉛筆在紙上畫出像左圖這樣的一張表,然后用膠帶把這張表固定在桌子的一端。注意,每個方格要大到能容納好幾個紐扣。
這個游戲適合兩個或兩個以上的人玩。如果找不到玩伴,你可以用你的左手對抗你的右手。
玩的人要各在屬于自己的紐扣上做記號(可以將紐扣涂上不同的顏色),然后站在離表比較遠的那一端,并且在那一端的桌面上畫一條線,把自己的紐扣放在線前。
游戲開始!一個人用指尖彈紐扣,彈到那張表上;接著,換另外一個人彈。就這樣輪流彈。
每個人得多少分要看他把紐扣彈到哪一格,或是他的紐扣被別人的紐扣彈到哪一格來決定。紐扣在哪一格,那個格子上寫的數目,就是得分。如果紐扣在表的外面,就是沒得分。如果紐扣在格子和格子間的線上,那就要看它大部分是在哪一格來決定分數。
假設你和朋友小羅玩這個游戲。小羅的紐扣是紅色的,你的紐扣是藍色的,你們玩出來的結果如上圖。
你知道誰贏嗎?
小羅的得分是:+2。你的得分是+2-1。很明顯,小羅贏了。
假設你們再玩一盤,玩出來的結果如右圖。
這回是誰贏?
小羅的得分是:+2-1。你的得分是+2+1。毫無疑問,你贏了第二盤。
你們再玩一盤,結果如左圖。
你的得分是:+2-2。總共多少分呢?小羅的得分是:+1-2。總共多少分呢?這次比較不容易看出誰的分數高。
你本來有兩分,后來被拿走兩分,所以,你現在只剩零分。但是,小羅的分數比零還少,是負一,這就好比她欠別人一元錢。因此,你的零分比她的負一分要高。
現在,你們再玩一盤。結果如下圖。
小羅的得分是:兩個-1。可以寫作(-1)+(-1)。你知道她總共得多少分嗎?
你的得分是:(-1)+(-2)。你知道你總共得多少分嗎?
負數加負數就好像是你原先欠別人錢,后來又欠了別人錢。
小羅的分數是負二,你的分數是負三。你可以這樣說:小羅欠兩分,你欠三分。小羅欠的沒有你欠的多,所以,她的分數比較高。她贏了。
你可以在比賽里改變分數。用第二個紐扣彈走第一個紐扣,也就是把第一個紐扣從原先所在的方格,彈到另一個方格里。也可能是別人的紐扣彈走了你的紐扣,使你的紐扣換位。
假如你的紐扣原先是在負一的方格里,你的分數就是負一。然后,你彈了第二個紐扣,結果第二個紐扣把第一個紐扣彈到表外面去了,而且第二個紐扣也跟著出界了。
你知道你做了什么嗎?
你從你的分數中減掉了負一分。這好比你原來欠一塊錢,后來還了一塊錢。這就一筆勾銷了。因此,你的分數從負一變成了零分。
“+和-”的玩法有很多,隨你的喜好來決定。你可以隨意改變方格里的數字,只要保證這些方格里一半是正數、一半是負數就可以,像左邊這兩個。
如果厭煩了方格子,你還可以畫圓、畫三角形,或畫任何你喜歡的形狀。
這個游戲在戶外也能玩。在泥土上畫出你喜歡的形狀,并寫上數字。
在戶外,計分的東西最好是用彈珠、橡皮球、棒球等圓圓的、能滾的東西。玩的時候,人要站在離圖形一米遠的地方,然后把用來計分的彈珠、橡皮球或棒球滾過去。你們可以試著用三個或四個計分的彈珠、橡皮球或棒球。
從下圖中你能看出羅和吉誰贏了嗎?現在,你知道“+和-”的意思了嗎?它代表加和減。