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负数的初步认识

周游一生数学教育教学 287

前言:

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话说9月1日这一天,《有理数》庄园里张灯结彩,在0的带领下,1,2,3,4,5┄排着整齐的队伍,一群啦啦队0.3,2.8,1/2,9/7┄载歌载舞,他们在等待着欢迎前来落户的新成员——负数。

在一片欢歌笑语声中,一群西装革履,穿戴整齐的面孔:-1,-2,-3,-4,-5,┄出现在大家的眼前,一群象-0.3,-2.8,-1/2,-9/7┄“杂牌军”混入其中。

欢迎仪式结束后,庄园里突然鸦雀无声,原本杂乱无章的局面一下子变得井然有序,不论是原住民还是刚来咋到的新成员,大家按照从小到大的次序规规矩矩地站在一条西看不到头,东望不尽尾的数轴上,0站在数轴的中间,往左边望去,尽是胸前带着“-”的新成员,往右边看去,都是那些滚打摸爬多年的原住民。

片刻后,《有理数》庄园主出来讲话,他用苍老沙哑的声音对大家说,我们庄园里的原住民除了0外,其他的都是正数。今天迎来了一个新家族——负数,他们是你们这些正数的同胞弟妹。负数的到来终于使我们的庄园成为了数学王国中一个完美的家族——有理数。从此,我们有理数就有三个部落——正有理数、负有理数和零,负有理数与正有理数一样,家族发达,人丁十分庞大,数也数不完,只有零这个家族无兄无弟,名副其实的“孤苦零丁”,你们看,这个家族只有0这么个成员.数轴是你们的居住地,从此以后你们就在这条无边无际的数轴上安居乐业,考虑到0孤苦零丁,就把数轴上最优美的位置——原点让给O,原点的左边作为负数的居住地,原点的右边为正数的落脚点,大家千万不要争先恐后争夺居所,每个人都确保有唯一的点供给,居住在你右边的都是你的哥和姐,一定要尊重他们,居住在你左边的都是你的弟和妹,一定要呵护他们。同时大家都要注意了,当你们全部回归到数轴上时,数轴上还有许多空位置,这些位置不是我们有理数家族的领地,当然也不是你们的,那是留给跟我们有理数平起平坐的兄弟——无理数的,只有无理数的到来,数轴上的点才能与每个数构成一一对应。最后请大家注意以下几点:

第一,负数到来后,整数的兄弟变多了。除了原来的0和1,2,3,┄这些正整数外,增加了-1,-2,-3,┄这些负整数。也就是说整数包括正整数、零和负整数。原来最小的整数不存在了,只有更小的,没有最小的。但有最大的负整数-1和最小的正整数1.

第二,负数到来后,分数的姐妹变多了。除了原来的正分数0.3,2.8,1/2,9/7┄外,又增加了负分数-0.3,-2.8,-1/2,-9/7┄。

第三,负数到来后,零的地位提升了。他从低人一等的“最小”地位突然拥有众多的跟班小弟。

第四,负数到来后,原来许多认知的性质发生了根本性的变化——

(1) “对于两个非零的数,倒数大的反而小”是错误的;

(2)“几个非零数的和大于任何一个加数”是错误的;

(3)“减数不为零,被减数大于差”是错误的。

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