Вычитание рациональных чисел
В уроке про сложение рациональных чисел вы шагали по шкале термометра вверх и вниз. Теперь научимся вычитать любые рациональные числа: сведем вычитание к сложению с противоположным числом, разберем, почему вычесть отрицательное число — значит увеличить результат, и найдем расстояние между точками координатной прямой.
Вопрос, к которому мы вернемся в конце: утром термометр показывал −4 °C, а днем +7 °C. На сколько градусов потеплело?
Вычесть — значит узнать, на сколько изменилось
Начнем с положительных чисел. Утром было $3^\circ$, днем $8^\circ$. Потеплело на $8-3=5$ градусов: из конечного показания вычли начальное. На шкале это стрелка от отметки $3$ до отметки $8$ длиной $5$ делений, направленная вверх.
Теперь пусть утром было $-3^\circ$, а днем $5^\circ$. Посчитаем деления на шкале: от $-3$ до $0$ — три деления, от $0$ до $5$ — еще пять. Стрелка идет вверх на $3+5=8$ делений. Значит, потеплело на $8$ градусов.
Изменение температуры записывают тем же действием, что и раньше: конечное значение минус начальное. Получаем $5-(-3)$, и по шкале видно, что эта разность равна $8$. Правило, по которому такие разности считаются без рисунка, выведем в следующих разделах.
Знак разности тоже читается со шкалы. Стрелка вверх — разность положительная (потеплело). Стрелка вниз — отрицательная (похолодало): с $2^\circ$ до $-4^\circ$ температура изменилась на $-6$ градусов.
Правило
Разность $a-b$ показывает, на сколько делений и в какую сторону надо пройти по шкале от числа $b$ до числа $a$. Вверх — разность положительная, вниз — отрицательная.
Вычитание заменяем сложением с противоположным
Посчитаем $3-5$. Встанем на отметку $3$ и спустимся на $5$ делений: окажемся на $-2$. Теперь посчитаем сумму $3+(-5)$ по правилу из прошлого урока: прибавить $-5$ — значит сделать шаг вниз на $5$. Та же стрелка, тот же результат $-2$.
На шкале разность можно увидеть двумя способами. Как в разделе 1 — стрелка от $5$ до $3$: вниз на $2$ деления, то есть $-2$. Или как шаг: от $3$ вниз на $5$ — тоже отметка $-2$. Дальше пользуемся шагом от уменьшаемого: так видно, что вычитание — это сложение.
Вычитание положительного числа и прибавление противоположного ему отрицательного — один и тот же шаг вниз. Поэтому любое вычитание можно переписать сложением, а складывать числа с разными знаками вы уже умеете.
Правило
Чтобы из числа $a$ вычесть число $b$, надо к $a$ прибавить число, противоположное $b$:
Уменьшаемое не меняется; знак меняется только у вычитаемого, а минус между ними становится плюсом.
Почему это верно
В 5 классе вычитание проверяли сложением: $8-3=5$, потому что $5+3=8$. Проверим так же $3-5=-2$: $-2+5=3$ — верно. В общем виде: разность $a-b$ — число, которое в сумме с $b$ дает $a$. Проверим $a+(-b)$: $a+(-b)+b$ — сначала сложим $-b$ и $b$, получим $0$, остается $a$. Значит, $a+(-b)$ и есть разность $a-b$.
Пример 1
Найдите $-2-4$.
Шаг 1. Заменим вычитание сложением с противоположным: $-2-4=-2+(-4)$.
Шаг 2. Знаки одинаковые — складываем модули и ставим общий знак: $2+4=6$, результат $-6$.
Проверка по шкале. От $-2$ спускаемся на $4$ деления: $-3$, $-4$, $-5$, $-6$.
Ответ: $-6$.
Вычесть отрицательное — значит прибавить
Вернемся к разности $5-(-3)$ из первого раздела. По правилу заменяем вычитание сложением с противоположным: противоположное к $-3$ — это $3$, поэтому $5-(-3)=5+3=8$. Ровно столько делений мы насчитали на термометре.
Вторая опора — баланс телефона. Баланс — сумма всех записей оператора. Пусть записей две: пополнение $8$ рублей и долг $-3$ рубля, баланс $8+(-3)=5$. Оператор отменил ошибочный долг, то есть вычеркнул запись $-3$. Остается $8$ рублей: $5-(-3)=8$. Убрать долг — все равно что добавить деньги.
Правило
Вычесть отрицательное число — значит прибавить противоположное ему положительное число:
При вычитании отрицательного числа результат больше уменьшаемого; при вычитании положительного — меньше.
Ошибка
Как ошибаются. Видят два минуса и решают, что оба означают «вычесть»: $5-(-3)=5-3=2$.
Проверка на числах. Если $5-(-3)=2$, то по смыслу вычитания должно быть $2+(-3)=5$. Но $2+(-3)=-1$, а не $5$. А для ответа $8$ проверка сходится: $8+(-3)=5$. С балансом: долг отменили — после отмены долга баланс $8$, а не $2$.
Где ломается рассуждение. Вычитание не заменили сложением: минус перед скобкой оставили, а знак вычитаемого просто выбросили. На шкале это стрелка вниз на $3$ вместо стрелки вверх на $3$.
Пример 2
Найдите $-6-(-9)$.
Шаг 1. Противоположное к $-9$ — число $9$: $-6-(-9)=-6+9$.
Шаг 2. Знаки разные — из большего модуля вычитаем меньший: $9-6=3$; знак берем у числа с большим модулем, у $9$, — плюс.
Проверка смысла. Вычитали отрицательное — результат должен стать больше уменьшаемого: $3>-6$. На шкале: от $-6$ вверх на $9$ делений.
Ответ: $3$.
Два знака подряд заменяем одним
В записи разности часто стоят два знака подряд: знак действия и знак числа в скобках. Правило замены сводит их к одному знаку. Если знаки одинаковые, получается плюс; если разные — минус. На шкале это видно так: минус перед числом разворачивает шаг, а два разворота возвращают шаг в исходное направление.
Правило
Знаки подряд заменяем одним знаком:
Правило не зависит от вида чисел: для десятичных и обыкновенных дробей шаги те же. Сначала убираем знаки подряд, потом складываем по правилам сложения. Для обыкновенных дробей, как обычно, нужен общий знаменатель.
Пример 3
Найдите $-2{,}5-(-4{,}1)$.
Шаг 1. Два минуса подряд — плюс: $-2{,}5-(-4{,}1)=-2{,}5+4{,}1$.
Шаг 2. Знаки разные: $4{,}1-2{,}5=1{,}6$; больший модуль у $4{,}1$, знак плюс.
Ответ: $1{,}6$.
Пример 4
Найдите $-\frac{2}{3}-\frac{1}{4}$.
Шаг 1. Заменим вычитание сложением: $-\frac{2}{3}+\left(-\frac{1}{4}\right)$. Знаки одинаковые — складываем модули, знак минус.
Шаг 2. Общий знаменатель $12$: $\frac{2}{3}+\frac{1}{4}=\frac{8}{12}+\frac{3}{12}=\frac{11}{12}$.
Ответ: $-\frac{11}{12}$.
Показать: несколько действий в одном выражении
Скрыть
Найдите $-3-(-8)+(-6)$.
Шаг 1. Уберем знаки подряд во всем выражении сразу: $-(-8)$ дает $+8$, $+(-6)$ дает $-6$. Получаем $-3+8-6$.
Шаг 2. Действуем слева направо: $-3+8=5$, затем $5-6=-1$.
Проверка по шкале. От $-3$ вверх на $8$ — отметка $5$, затем вниз на $6$ — отметка $-1$.
Ответ: $-1$. Если знаки подряд оставить и считать «на глаз», легко потерять минус у одного из чисел, поэтому сначала переписываем выражение, а потом считаем.
Расстояние между точками — модуль разности
Вернемся к вопросу из начала урока. Утром было $-4^\circ$, днем $7^\circ$. Изменение — конечное минус начальное: $7-(-4)=7+4=11$. Потеплело на $11$ градусов. На шкале это стрелка вверх на $11$ делений: $4$ деления до нуля и еще $7$ после него.
Если спросить наоборот, $-4-7=-4+(-7)=-11$: стрелка та же, но идет вниз. Длина стрелки в обоих случаях $11$ — это расстояние между отметками $-4$ и $7$. Расстояние не бывает отрицательным, поэтому его записывают через модуль, который вы знаете из урока «противоположные числа и модуль».
Правило
Расстояние между точками координатной прямой с координатами $a$ и $b$ равно модулю их разности:
Пример 5
Точки $A(-2)$ и $B(5)$. Найдите длину отрезка $AB$.
Шаг 1. Разность координат: $5-(-2)=5+2=7$.
Шаг 2. Модуль: $\lvert 7\rvert=7$. Если вычесть в другом порядке, $-2-5=-7$ и $\lvert -7\rvert=7$ — то же число.
Проверка по шкале. От $-2$ до $0$ — два деления, от $0$ до $5$ — пять, всего $7$.
Ответ: $7$.
Вывод
Вычитание рациональных чисел сводится к сложению, которое вы уже умеете выполнять: $a-b=a+(-b)$. Это нужно, чтобы считать изменение температуры, высоты, баланса и расстояние на координатной прямой, а в 7 классе — решать уравнения, где такие разности встречаются в каждой строке.
Часто задаваемые вопросы
Потому что вычитание отрицательного числа заменяется прибавлением положительного: $a-(-b)=a+b$. На шкале это шаг вверх. На примере баланса: если с вас сняли долг, денег стало больше.
Нет. Разности $a-b$ и $b-a$ — противоположные числа: $3-5=-2$, а $5-3=2$. Одинаковы у них только модули, поэтому для расстояния порядок неважен, а для изменения температуры важен: из конечного вычитают начальное.
Противоположное к $b$ — число $-b$; оно может быть и положительным. Например, противоположное к $-3$ — это $3$. Поэтому в правиле $a-b=a+(-b)$ число $-b$ не обязательно отрицательное.
Шкала удобна для небольших целых чисел. Для чисел вроде $-2{,}5$ или $-\frac{2}{3}$ деления не посчитаешь, а правило сложения работает для любых чисел. Шкала остается для проверки знака и примерной величины ответа.
Получите полный доступ ко всем материалам и занимайтесь в удобном темпе — без ограничений.
- Более 700 000 учеников и 50 000 учителей по всей России.
- Повышение среднего балла по предмету до 20 % после месяца занятий.
- Всплеск интереса к учебе и более глубокое понимание предметов.
Создайте бесплатный аккаунт — и откройте больше возможностей:
- Отслеживайте прогресс освоения тем
- Получайте персональные подборки полезных уроков и заданий
- Проводите работу над ошибками после занятий