¿Por qué un número negativo multiplicado por otro número negativo da un número positivo como producto?

Digamos que estás jugando un juego que involucra fichas negras y rojas. Al final del juego, por cada ficha negra que tengas, recibirás un dólar (+1). Por cada ficha roja que tenga, debe pagar un dólar (-1). Ahora, estas fichas están empacadas en bolsas de cinco, y dicen que en algún momento del juego tienes varias bolsas de fichas negras y varias bolsas de fichas rojas.

Si alguien te da tres bolsas de papas negras, entonces ganas 15 dólares. (3) (5) = 15.

Si alguien le quita tres de sus bolsas de chips negros, entonces pierde 15 dólares. (-3) (5) = – 15.

Si alguien te da tres bolsas de chips rojos, entonces pierdes 15 dólares. (3) (- 5) = – 15.

Si alguien quita tres de sus bolsas de chips rojos, entonces gana 15 dólares. (-3) (- 5) = 15.

La idea clave es que los números negativos representan cambios, no cantidades. No tiene sentido decir que tienes -4 rebanadas de pan. Sin embargo, tiene sentido decir que comiste 4 rebanadas de pan y, por lo tanto, el cambio en la cantidad de rebanadas que tienes es -4.

Considere la siguiente recta numérica:

  • Los números se extienden a ambos lados.
  • Los números a la derecha son enteros positivos.
  • Los números a la izquierda son enteros negativos.
  • El número en el centro es cero.

Actualmente estamos en el centro de la línea que está en cero

Ahora considere la siguiente operación:

[matemáticas] 2 * 3 = 6 [/ matemáticas]

La ecuación anterior es directa. Vamos a visualizar esto en la recta numérica:

  • Comenzamos con el centro, es decir, cero.
  • Nos moveremos en pasos de dos, tres veces.
  • Hacia el lado derecho de cero.
  • Por lo tanto, tenemos seis positivos

Ahora modificaremos la ecuación ligeramente como,

[matemáticas] 2 * (- 3) =? [/ matemáticas]

Podemos reescribir la ecuación anterior como,

[matemáticas] 2 * [(3) * (- 1)] =? [/ matemáticas]

que de nuevo se puede escribir como,

[matemáticas] [(2 * 3) * (- 1)] =? [/matemáticas]

Sabemos que la respuesta a (2 * 3) es 6 de la imagen de arriba. ¿Qué pasa con el signo negativo ?

Vamos a visualizar:

  1. Comenzaremos desde cero.
  2. Nos moveremos en pasos de dos, tres veces.
  3. Hacia el lado derecho de cero.
  4. Ahora hemos llegado a seis positivo.
  5. Como hay un signo negativo, toda la operación se voltea en la dirección opuesta (al igual que una moneda se voltea hacia el otro lado).
  6. Como resultado,
  1. Nos movemos en pasos de dos, tres veces desde el centro.
  2. Esto es hacia el lado izquierdo de cero.
  3. Aterrizamos en el negativo seis.

[matemáticas] [(2 * 3) * (- 1)] = (- 6) [/ matemáticas]


Ahora modificaremos la pregunta por última vez como,

[matemáticas] (- 2) * (- 3) =? [/matemáticas]

Reescribamos la ecuación como,

[matemáticas] [(2 * 3) * {(- 1) * (- 1)}] [/ matemáticas]

Paso 1 (primera parte de la ecuación)

[matemáticas] 2 * 3 = 6 [/ matemáticas]

Paso 2 (segunda parte de la ecuación)

[matemáticas] [6 * {(- 1) * (- 1)}] =? [/matemáticas]

Visualicemos la primera parte de esta ecuación como:

[matemáticas] 6 * (- 1) = (- 6) [/ matemáticas]

Paso 3 (última parte de la ecuación)

[matemáticas] [(-6) * (- 1)] =? [/ matemáticas]

[matemáticas] [(-6) * (- 1)] = 6 [/ matemáticas]

  1. Debido al primer signo negativo, la operación se voltea al otro lado una vez.
  2. Para el segundo signo negativo, esta operación se voltea al otro lado una vez más.
  3. Como resultado, la operación cambia a su dirección original, que fue positiva.
  4. Por lo tanto, obtenemos seis positivo.

Espero que tenga la razón de por qué menos (-) multiplicado por menos (-) es más (+).


No puede voltearse por la mitad o un cuarto ya que no existe. Lo único que existe aquí es una línea real para el eje x . Eso daría como resultado números complejos, que es un tema completamente diferente.

  • Esta es una explicación muy simple para la pregunta.
  • Hay otras pruebas matemáticas como la respuesta del usuario de Quora a ¿Por qué un número negativo multiplicado por otro número negativo da un número positivo como producto? como lo señaló Aravind Srinivasan.
  • Múltiples pruebas de Diana Brown, Universidad de Georgia.
  • O un video de Khan Academy:

tl, dr: si reduce sus deudas (digamos que su cliente le pagó [math] -X [/ math]), eso es tan bueno como obtener activos (digamos que su mecenas le dio [math] + X [/ math]. )

“Multiplicar por negativo” proporciona una buena metáfora para la oposición “binaria” o “antipodal” (específicamente el tipo donde [matemáticas] \ neg \ neg \ neg \ neg \ neg = \ neg \ neg \ neg = \ neg [/ matemáticas] ) que ha resultado útil (si no completo).

No es una pregunta tonta. Exige saber por qué algo se define como es, en lugar de aceptarlo en su cara. Muestra que estás pensando por ti mismo y quieres entender / creer algo en lugar de aceptarlo con una autoridad superior. En particular, creo que te estás preguntando “¿Qué significa multiplicar por negativo?”

Si piensa en la multiplicación como “grupos de” ([matemática] 3 \ por 5 [/ matemática] que significa “tres grupos de [matemática] 5 [/ matemática]”, entonces es confuso qué “número negativo de grupos de [matemática] X [/ math] “podría significar.


(a través de http://www.globaledresources.com …)

(Dos notas entre paréntesis que PUEDEN SALTARSE )

  1. se pueden hacer muchas matemáticas sin hacer referencia a números “negativos”, ¡lo que sea que signifique esa estupidez insondable! Los primeros capítulos de las Matemáticas y su historia de Stillwell cubren puntos racionales en el círculo, números irracionales, distancia, secciones cónicas, curvas racionales, ecuaciones de Pell, acordes y tangentes, números primos, teorema del resto chino, todo sin referencia a números negativos. Podrías hacer sólidos platónicos o secciones espíricas también sin aventurarte en esa dirección.



    similar
    • problemas de granja,
    • movimientos celestes
    • planificación arquitectónica,
    • flotabilidad,
    • volúmenes áreas y masas,
    • proporciones armónicas (música),
    • e incluso una sola [matemática] \ vec {F} = m \ cdot \ vec {a} [/ matemática],

      todo se puede calcular usando cantidades positivas solo.

  2. Aunque las diferencias usan un signo de resta [matemática] – [/ matemática], los números siempre se pueden organizar de modo que la diferencia sea positiva, lo que tiene sentido intuitivo. (¿Por qué diría “La distancia de Μεταπόντιον a Ἡράκλεια es de 20 km caminando hacia atrás” o “Es negativo 20 km más lejos ir de Μεταπόντιον a Ἡράκλεια que ir de Μεταπόντιον a Τάρᾱς” si el mismo lenguaje natural proporciona menos palabras)

  3. Observe que [math] \ cdots \ quad \ cdots \ quad \ cdots \ quad \ cdots [/ math] tiene el mismo número de puntos que [math] \ cdot \ cdot \ cdot \ cdot \ quad \ cdot \ cdot \ cdot \ cdot \ quad \ cdot \ cdot \ cdot \ cdot [/ math], es decir, tres grupos de [math] 4 [/ math] es lo mismo que cuatro grupos de [math] 3 [/ math].

    En palabras elegantes, la multiplicación es conmutativa: el orden de nuestros símbolos no importa).

(FIN DE SALTABLE A UN LADO)


Así que creo que su pregunta se reduce a: “¿Qué significa reunir un número negativo de grupos de [matemáticas] X [/ matemáticas]?” Mi respuesta es: no lo pienses así. Si piensas en

[matemática] 3 \ veces X [/ matemática] que representa [matemática] X + X + X [/ matemática]

entonces también puedes pensar en

[matemática] -3 \ veces X [/ matemática] representando [matemática] -XXX [/ matemática].

O quizás más limpiamente: como [matemáticas] – (X + X + X) [/ matemáticas].

Entonces la acción de [math] \ times -1 [/ math] puede considerarse como un interruptor alterno de dos estados. [math] -1 \ times -1 \ times -1 \ times X [/ math] activa el interruptor una, dos, tres veces. (Lo que equivale a voltearlo una vez).

Debido a nuestro moderno sistema educativo, ahora es natural que las personas que aprenden aritmética piensen que una recta numérica se extiende tanto hacia la izquierda como hacia la derecha. (Los estudiantes de cálculo universitario apenas se fijan en una expresión como [matemáticas] – \ infty [/ matemáticas] como “solo una conveniencia matemática” a pesar de que [a] nadie ha visto nunca una [matemáticas] – \ infty [/ matemáticas] en la vida real y [b] en los debates filosóficos sobre la mecánica cuántica, las mismas personas podrían preocuparse por la “conveniencia matemática” de otras cosas inventadas como holomorfo [math] \ mathbb {C} \ to \ mathbb {C} [/ math].) Aceptar números negativos significa, entre otras cosas, que la fórmula cuadrática parece una fórmula en lugar de doce.



El artículo de Wikipedia sobre la fórmula cuadrática rastrea las primeras soluciones de la ecuación cuadrática hasta el imperio sumerio (Tercera dinastía de Ur) y el primer uso de coeficientes negativos para un predecesor del siglo XIII chino 杨辉 .

Entre las otras sutilezas de los números negativos es que son adecuados para las finanzas y la contabilidad. La deuda es el ejemplo más simple de un número negativo que se me ocurre. [math] \ texttt {assets} – \ texttt {pasivos} = \ texttt {company \ value} [/ math] se conoce como la identidad fundamental de la contabilidad. Es bueno tener cosas y mal deberle cosas a la gente. Debiendo entonces adquiere un “coeficiente negativo” (accionar el interruptor) y queremos “pérdida de deudas” (pagarlas, ser perdonado de las deudas, la cabeza del acreedor es cortada por su rival de la mafia, ¡oye, lo que sea que aumente el valor para los accionistas! ) debería funcionar igual que “ganancia de activos”. En términos matemáticos, menos un negativo es lo mismo que más un positivo.

Debido a que queremos que los números negativos modelen débitos y créditos, así como que funcionen racional y consistentemente como “distancia hacia atrás” o “fuerza diametralmente opuesta”, ampliamos la definición estándar de “cadenas juntas más” [matemáticas] {+ X + X + X + \ ldots} [/ math] de multiplicación positiva, en “cadena juntos menos” [math] -XXX- \ ldots [/ math] y, ¡listo! Todo funciona muy bien.

  • Viajes de multiplicación (ver [2] arriba),
  • [matemáticas] -3 \ veces X = -1 \ veces 3 \ veces X [/ matemáticas]
  • (y [math] -3 \ times X = 3 \ times -X [/ math] para que nuestros símbolos se vuelvan fluidos).
  • Geometría analítica (numérica) de Descartes
  • así como las fórmulas polinómicas y las curvas algebraicas también son extensibles con esta nueva “tecnología”.
  • Finalmente, la idea de “activar un interruptor” da respuestas muy sensatas al problema de “fuerzas opuestas que actúan sobre un puente” (aunque los Cuaterniones (matemáticas) fueron más útiles para las fuerzas opuestas en 3-D) .

Los humanos debemos estar en algo con esta idea de “multiplicación negativa”.

¿Por qué un número negativo multiplicado por un número negativo es un número positivo?

Porque la multiplicación es distributiva sobre la suma. Eso es para todos los números [matemáticas] a, b, c [/ matemáticas] sabemos que:

[matemáticas] (a + b) \ veces c = (a \ veces c) + (b \ veces c) [/ matemáticas]

Configurando [math] b = -a [/ math], vemos que:

[matemáticas] (aa) \ veces c = (a \ veces c) + (- a \ veces c) [/ matemáticas]

[math] \ Rightarrow 0 = (a \ times c) + (- a \ times c) [/ math]

Por definición [math] – (x) [/ math] es ese número que sumado a [math] (x) [/ math] da cero. Tenga en cuenta también que [matemáticas] – (- (x)) [/ matemáticas] es [matemáticas] (x) [/ matemáticas] también por definición. Así

[matemáticas] (- a \ veces c) = – (a \ veces c) [/ matemáticas]

Pero esto es cierto para cualquier [matemática] c [/ matemática], así que sustituya [matemática] c = -d [/ matemática] para obtener

[matemáticas] (- a \ veces-d) = – (a \ veces-d) [/ matemáticas]

[matemáticas] = – (- d \ veces a) [/ matemáticas]

[matemáticas] = – (- (d \ veces a)) [/ matemáticas]

[matemáticas] = (d \ veces a) [/ matemáticas]

[matemáticas] = (a \ veces d) [/ matemáticas]

Entonces, cualesquiera que sean [matemáticas] a [/ matemáticas] y [matemáticas] d [/ matemáticas], menos [matemáticas] a [/ matemáticas] veces menos [matemáticas] d [/ matemáticas] es igual a [matemáticas] a [/ matemáticas ] veces [matemáticas] d [/ matemáticas]. En particular, es cierto si [matemáticas] a, d [/ matemáticas] son ​​números positivos, en cuyo caso un número negativo multiplicado por un número negativo es igual a un número positivo multiplicado por un número positivo, es decir, un número positivo.

Posiblemente la mejor respuesta se puede encontrar aquí: ¿Por qué un negativo multiplicado por un negativo es positivo?

Yasha Berchenko-Kogan lo describió tan perfectamente y tan comprensible que no puedo hacer nada más que citarlo:

Digamos que estás jugando un juego que involucra fichas negras y rojas. Al final del juego, por cada ficha negra que tengas, recibirás un dólar (+1). Por cada ficha roja que tenga, debe pagar un dólar (-1). Ahora, estas fichas están empacadas en bolsas de cinco, y dicen que en algún momento del juego tienes varias bolsas de fichas negras y varias bolsas de fichas rojas.

Si alguien te da tres bolsas de papas negras, entonces ganas 15 dólares. (3) (5) = 15.

Si alguien le quita tres de sus bolsas de chips negros, entonces pierde 15 dólares. (-3) (5) = – 15.

Si alguien te da tres bolsas de chips rojos, entonces pierdes 15 dólares. (3) (- 5) = – 15.

Si alguien quita tres de sus bolsas de chips rojos, entonces gana 15 dólares. (-3) (- 5) = 15.

La idea clave es que los números negativos representan cambios, no cantidades. No tiene sentido decir que tienes -4 rebanadas de pan. Sin embargo, tiene sentido decir que comiste 4 rebanadas de pan y, por lo tanto, el cambio en la cantidad de rebanadas que tienes es -4.

He visto varias explicaciones de por qué esto es cierto, pero la explicación más divertida e intuitiva proviene de Herbert Hauptman (aparentemente el único matemático en la historia que ha ganado el Premio Nobel, pero para la química), que presentó en su libro 101+ Grandes ideas para presentar conceptos clave en matemáticas: un recurso para maestros de escuelas secundarias: un libro para enseñar matemáticas elementales de manera intuitiva e inteligente. La instantánea:

Imagina que estás en el suelo. (Como 0 en una recta numérica)

Si cavas un hoyo para viajar hacia abajo, imagina que es como un número negativo: vas en “reversa”; por la recta numérica.

Ahora imagine que invierte esta inversión. ¿Vas hacia arriba o continúas hacia abajo más?

Esto es como multiplicar dos negativos.

Supongamos que estamos operando al menos en los enteros [math] \ mathbb {Z} [/ math], donde se definen los números negativos. Tomaremos enteros como definidos como clases de equivalencia de pares ordenados de números naturales [matemática] x [/ matemática] e [matemática] y [/ matemática] en la forma [matemática] \ langle x, y \ rangle: = \ {x, \ {x, y \} \} [/ math]. Entonces el número entero [math] \ langle x, y \ rangle [/ math] es equivalente a [math] xy [/ math] entendido como un entero. Aquí [math] \ langle 0,1 \ rangle [/ math] es equivalente a [math] \ langle 1,2 \ rangle [/ math], y ambos representan [math] -1 [/ math].

Con esto en su lugar, la multiplicación de enteros se puede definir como

[matemáticas] \ langle a, b \ rangle \ times \ langle c, d \ rangle = \ langle a \ times c + b \ times d, a \ times d + b \ times c \ rangle [/ math],

donde [math] \ times [/ math] en el lado derecho es la multiplicación como se define para los números naturales.

Luego, el producto de los enteros negativos [matemática] -a \ equiv \ langle0, a \ rangle [/ math] y [math] -b \ equiv \ langle0, b \ rangle [/ math] (donde [math] a [/ math ] y [matemáticas] b [/ matemáticas] obviamente deben ser números naturales distintos de cero) da

[matemáticas] \ langle0, a \ rangle \ times \ langle0, b \ rangle = \ langle0 \ times0 + a \ times b, 0 \ times b + a \ times 0 \ rangle = \ langle a \ times b, 0 \ rangle [/matemáticas],

que es un entero positivo La multiplicación de números racionales se define de tal manera que si los números racionales multiplicados son equivalentes a enteros, el resultado es el mismo (y así sucesivamente para los números reales y complejos).

Bien, verdad?

Pero ahora la pregunta realmente debe ser: ¿por qué se define la multiplicación para que el producto de dos números negativos sea positivo?

Aquí preferiría pasar a una discusión más “intuitiva” y hablar de estética: considere dos números reales [matemática] x [/ matemática] y [matemática] y [/ matemática], y su producto [matemática] xy [/ matemática ]

Suponga que [math] x [/ math] y [math] y [/ math] son ​​positivas y, por lo tanto, su producto es positivo. Considere disminuir suavemente [matemáticas] y [/ matemáticas] hasta que [matemáticas] y [/ matemáticas] sea negativo. Queremos que el producto cambie suavemente con [math] y [/ math], de modo que cuando [math] y [/ math] se convierta en [math] 0 [/ math], el producto debería ser [math] 0 [/ math], y como [math] y [/ math] cambia de signo, también debería [math] xy [/ math]. Por simetría (ya que la multiplicación de números reales es conmutativa), sucedería lo mismo si variara suavemente [matemáticas] x [/ matemáticas] de positivo a negativo.

Ahora arreglemos [matemática] y <0 [/ matemática] (entonces [matemática] xy <0 [/ matemática]) y comencemos a variar suavemente [matemática] x [/ matemática] hasta que se vuelva cero. Entonces [math] xy [/ math] varía suavemente hasta que también es cero. Luego, a medida que [math] x [/ math] cambia de signo, queremos que el comportamiento de [math] xy [/ math] sea suave durante esa transición, por lo tanto, [math] xy [/ math] fue negativo cuando uno fue positivo y el otro negativo, cuando el componente positivo cambia de signo, también debería hacerlo el producto. Entonces el producto debería volverse positivo.

Descubrí esta pregunta tarde, pero quizás a alguien todavía le resulte útil. Como ya mencionaron John Wykes y Nitin Motiani, la multiplicación por números negativos parece más intuitiva cuando se ve en el plano complejo.

En el plano complejo, cada número puede ser representado por sus coordenadas cartesianas, [matemáticas] z = x + iy [/ matemáticas], o sus coordenadas polares, [matemáticas] z = r \ cdot e ^ {i \ theta} [/ matemáticas]. La adición es fácil con la representación cartesiana. La multiplicación es más simple en la representación polar.

Para multiplicar dos números complejos [matemática] z_1 [/ matemática] y [matemática] z_2 [/ matemática], multiplicamos sus magnitudes ([matemática] r_1 [/ matemática] y [matemática] r_2 [/ matemática]) y sumamos sus fases ([matemáticas] \ theta_1 [/ matemáticas] y [matemáticas] \ theta_2 [/ matemáticas]). Si observamos el resultado [math] z_1 \ cdot z_2 [/ math], vemos que la línea que conecta [math] z_1 [/ math] al origen se ha girado en un ángulo de [math] \ theta_2 [/ math ] y estirado o contraído por un factor de [math] r_2 [/ math]. (Del mismo modo, el segmento de línea que conecta [math] z_2 [/ math] al origen se ha extendido por un factor de [math] r_1 [/ math] y se ha rotado a través del ángulo [math] \ theta_1 [/ math].) Por lo tanto, Al multiplicar dos números complejos, podemos interpretar un número como un punto en el plano complejo y el otro número como una transformación de ese punto, una rotación seguida de un estiramiento o contracción.

Como todos los números reales pueden representarse como números complejos ([matemática] z = x + i \ cdot 0 [/ matemática]), podemos interpretar la multiplicación de dos números negativos como una transformación geométrica. Las representaciones cartesianas y polares de un número negativo son

[matemáticas] z = -x + i \ cdot 0 = x \ cdot e ^ {i \ pi} [/ matemáticas]

donde [math] x [/ math] es un número positivo. (Esto lleva a la famosa identidad de Euler, [matemáticas] 1 + e ^ {i \ pi} = 0 [/ matemáticas]).

Usemos esta interpretación para multiplicar dos números negativos, [math] -3 \ times -4 [/ math]. Comenzamos con un punto en el eje negativo [matemáticas] x [/ matemáticas] a una distancia de 3 unidades del origen. Para multiplicar por [matemática] -4 [/ matemática], rotamos el punto a través de un ángulo de [matemática] \ pi [/ matemática] radianes, o [matemática] 180 ^ \ circ [/ matemática], llegando a un punto en el eje positivo [matemáticas] x [/ matemáticas] que todavía está a 3 unidades del origen. Luego estiramos por un factor de 4 y llegamos a un punto en el eje positivo [matemáticas] x [/ matemáticas] que está a 12 unidades del origen. Este es el resultado de la multiplicación: [matemáticas] -3 \ veces -4 = 12 [/ matemáticas].

Otras explicaciones lógicas deben dar el mismo resultado ya que las matemáticas son consistentes, pero creo que la imagen geométrica que ofrecen los números complejos es la más fácil de comprender y ampliar. Por ejemplo, es difícil encontrar un ejemplo contable que explique por qué [matemáticas] (- 2) \ veces (-3) \ veces (-4) = -24 [/ matemáticas], pero es simple ver cómo dos Las rotaciones seguidas de dos estiramientos en el plano complejo dan el resultado. Y cuando quieras comenzar a tomar raíces de números negativos, ¡seguramente te encontrarás en el mundo de los números complejos!

Asumiré que solo quieres entender intuitivamente la multiplicación de enteros. Al igual que la multiplicación de números negativos no es intuitiva según la definición de multiplicación como suma repetida, la multiplicación de números reales necesita un poco más de explicación. Esa quizás, es la respuesta a una pregunta diferente.

Aquí hay una forma de resolver su enigma. Comencemos asumiendo que los enteros positivos (y cero) son ‘naturales’. Dado que estos pueden ser ‘contados’ o intuidos, la suposición de que son ‘naturales’ es razonable. Ampliaremos nuestra definición de ‘natural’ agregando números negativos a nuestra lista. Los números negativos también son intuitivos, ya que pueden considerarse como uno menos que cero, uno menos que uno menos que cero, y así sucesivamente. Usemos -1 para comprender la multiplicación de números negativos. Sabemos que -1 es uno menos que cero, por lo que escribimos una secuencia decreciente de números multiplicada por 1. El producto también disminuye en consecuencia,

[matemáticas] 3 \ veces 1 = 3 [/ matemáticas]
[matemáticas] 2 \ veces 1 = 2 [/ matemáticas]
[matemáticas] 1 \ veces 1 = 1 [/ matemáticas]
[matemáticas] 0 \ veces 1 = 0 [/ matemáticas]
[matemáticas] -1 \ veces 1 = 0-1 = -1 [/ matemáticas]

Con tal mirada a [matemáticas] -1 \ veces 1 [/ matemáticas] obtenemos una definición intuitiva de multiplicación negativa. Con reglas para la multiplicación de enteros positivos con enteros negativos establecidos, haga lo mismo que arriba, pero con el segundo multiplicando como [math] -1 [/ math],

[matemáticas] 3 \ veces -1 = -3 [/ matemáticas]
[matemáticas] 2 \ veces -1 = -2 [/ matemáticas]
[matemáticas] 1 \ veces -1 = -1 [/ matemáticas]
[matemáticas] 0 \ veces -1 = 0 [/ matemáticas]
[matemáticas] -1 \ veces -1 = 0 – (-1) = 1 [/ matemáticas]

Con [math] -1 \ times -1 [/ math] ahora entendido, tenemos las siguientes reglas entendidas:

[matemáticas] 1 \ veces 1 = 1 [/ matemáticas]
[matemáticas] 1 \ veces -1 = -1 [/ matemáticas]
[matemáticas] -1 \ veces -1 = 1 [/ matemáticas]

Con este,

1. Aislar el signo de la multiplicación.
2. Con plena confianza en la intuición detrás de la multiplicación de signos, multiplique los signos.
3. Realice la multiplicación en los enteros positivos, que ha entendido intuitivamente.
4. Vuelva a enchufar los letreros y puede estar satisfecho de haber realizado la multiplicación ‘tangiblemente’.

Como dijo Michael Hochster, este problema se puede dividir y preguntar por qué [matemáticas] (- 1) (- 1) = 1 [/ matemáticas]
siempre y cuando te sientas cómodo asumiendo que
[matemáticas] (- a) = (- 1) a [/ matemáticas].

Proposición [matemáticas] (- 1) (- 1) = 1 [/ matemáticas]
Prueba [matemáticas] (- 1) (- 1) = (- 1) (- 1) +0 [/ matemáticas]
[matemática] = (- 1) (- 1) + (1 + (- 1)) [/ matemática] (tenga en cuenta que [matemática] 0 [/ matemática] todavía está allí)
[matemáticas] = (- 1) (- 1) + (- 1) +1 [/ matemáticas]
[matemática] = (- 1) ((- 1) +1) +1 [/ matemática] (factoricé [matemática] (- 1) [/ matemática])
[matemáticas] = (- 1) (0) +1 [/ matemáticas]
[matemáticas] = 0 + 1 [/ matemáticas]
[matemáticas] = 1 [/ matemáticas]
Y ahí lo tenemos. Bastante convincente, ¿no?

Como beneficio adicional, también demostraré

Proposición [matemáticas] (- a) = (- 1) a [/ matemáticas]
Prueba [matemáticas] (- a) = (- a) +0 [/ matemáticas]
[matemática] = (- a) + 0a [/ matemática] (la igualdad aún se mantiene porque [matemática] 0a = 0 [/ matemática])
[math] = (- a) + (1 + (- 1)) a [/ math] (una vez más, [math] 0 [/ math] simplemente ha tomado otra forma)
[matemática] = (- a) + a + (- 1) a [/ matemática] (distribuyó la [matemática] a [/ matemática] entre paréntesis)
[matemáticas] = (- 1) a [/ matemáticas] (tenga en cuenta que [matemáticas] (- a) + a = 0 [/ matemáticas]).
Y eso es. Ya hemos terminado

Hemos llegado tan lejos, así que podríamos unirlo todo.

Proposición [matemáticas] (- a) (- b) = ab [/ matemáticas]
Prueba [matemática] (- a) (- b) = (- 1) a (-1) b [/ matemática]
[matemáticas] = (-1) (- 1) ab [/ matemáticas]
[matemáticas] = (1) ab [/ matemáticas]
[matemáticas] = ab [/ matemáticas]
Y eso es.

Piensa en una recta numérica. 0 es el punto medio. A la derecha, tienes números que van al infinito. A la izquierda tienes números que van al infinito negativo.

Cuando realiza la suma, un signo + significa moverse hacia la derecha en la recta numérica. Un signo A significa moverse hacia la izquierda en la recta numérica.

Cuando haces la multiplicación, la operación es de repetición. 3 × 2 significa “sumar tres dos veces”. En este contexto, + significa “ir en la dirección que vas”. a – significa “voltear el valor al otro lado de la recta numérica”.

Por lo tanto, “-1 x -1” significa “voltear hacia el otro lado de la línea numérica y luego voltear hacia el otro lado de la línea numérica” ​​que lo lleva de regreso al lado en el que comenzó.

La respuesta corta: negar un factor en una multiplicación niega el resultado. Por lo tanto, negar dos factores en una multiplicación niega el resultado, que es lo mismo que dejar el resultado sin cambios.

En particular, según se aplica a su pregunta, [math] -3 \ cdot -3 [/ math] es igual a la negación de [math] (- 3 \ cdot 3) [/ math], que a su vez es igual a negación de la negación de [matemáticas] (3 \ cdot 3) [/ matemáticas]. Y, como saben, la doble negación en este sentido se anula. Entonces tenemos, al final, que [matemáticas] -3 \ cdot -3 = – (- (3 \ cdot 3)) = 3 \ cdot 3 = 9 [/ matemáticas].
—-
Por supuesto, aún puede preguntar “¿Por qué negar el factor en una multiplicación niega el resultado?”. Y la razón de esto es preservar el patrón definitorio de la multiplicación: que se distribuye sobre la suma.

Es decir, queremos mantener cierto que [matemáticas] x \ cdot (y + z +…) = x \ cdot y + x \ cdot z +… [/ matemáticas]. (Y, como un caso especial de eso, [matemáticas] x \ cdot 0 = 0 [/ matemáticas]).

Bueno, si la multiplicación es distribuir sobre la suma, también tiene que distribuir sobre la resta: [matemática] x \ cdot (a – b) = x \ cdot a – x \ cdot b [/ math] (ya que [math] x \ cdot (a – b) + x \ cdot b = x \ cdot ((a – b) + b) = x \ cdot a [/ math]).

Lo que nos dice cómo actúa la multiplicación cuando niegas un argumento: [matemática] x \ cdot (0 – y) = x \ cdot 0 – x \ cdot y = 0 – x \ cdot y [/ math]. Es decir, “x veces la negación de y es igual a la negación de (x veces y)”.

Simétricamente, también tenemos “(la negación de x) veces y es igual a la negación de (x veces y)”. Negar cualquier factor en una multiplicación es lo mismo que negar el resultado de la multiplicación.

Hay dos respuestas posibles: 1. conveniencia matemática, 2. usos prácticos. Otros han discutido el primero.

  1. Brevemente, antes de que se inventaran los números negativos, se descubrieron ciertas propiedades de multiplicación, suma y su relación. En particular, la ley distributiva. Las leyes para multiplicar por tiempos positivos y negativos por tiempos negativos se idearon para que estas leyes aún se mantengan.
  2. En problemas que naturalmente tienen una dirección, como las distancias medidas a lo largo de un camino, y los tiempos anteriores o posteriores a un viaje en particular, estas reglas se han encontrado útiles. Mientras estoy sentado en mi porche delantero, un auto me pasa y viaja a mi derecha. Mido el tiempo desde que pasa el auto. Antes es negativo y las distancias a mi izquierda son negativas. Si supongo una velocidad constante, entonces puedo calcular dónde estaba el automóvil en momentos anteriores o posteriores a mi adelantamiento utilizando las reglas para multiplicar un positivo por un negativo. Puedes pensar fácilmente en un argumento en la misma línea para dos negativos.

Estoy seguro de que recuerdo esta discusión hace algún tiempo. Parece que estás planteando tus viejas objeciones a las matemáticas convencionales una vez más. Las respuestas no van a cambiar.

Observe que la multiplicación es distributiva a través de la suma. Es decir, [matemáticas] a \ veces \ izquierda (b + c \ derecha) \ equiv \ izquierda (a \ veces b \ derecha) + \ izquierda (a \ veces c \ derecha) [/ matemáticas]. Podemos usar esto para ver lo que debe suceder cuando multiplicamos números positivos y negativos juntos.

Suponga que [matemática] a, b> 0 [/ matemática], entonces [matemática] (- a) <0 [/ matemática] y [matemática] (- b) <0 [/ matemática]. Recuerde que [math] x + (-x) = 0 \ \ forall x [/ math], y [math] - (- x) = x \ \ forall x [/ math]. Tenga en cuenta que [math] a \ times b> 0 [/ math], es decir , positivo por positivo es positivo .

Entonces [math] a \ times \ left (b + (-b) \ right) = a \ times 0 = 0 [/ math]. Pero la propiedad distributiva nos dice que [matemáticas] a \ times \ left (b + (-b) \ right) = \ left (a \ times b \ right) + \ left (a \ times (-b) \ right) = 0 [/ matemáticas].

[matemática] \ por lo tanto a \ times (-b) = – \ left (a \ times b \ right) [/ math] es decir, positivo por negativo es negativo .

Del mismo modo [matemáticas] (- a) \ veces \ izquierda (b + (-b) \ derecha) = (-a) \ veces 0 = 0 [/ matemáticas]. Pero la propiedad distributiva nos dice que [math] (- a) \ times \ left (b + (-b) \ right) = \ left ((- a) \ times b \ right) + \ left ((- a) \ times (-b) \ right) = 0 [/ math].

[matemáticas] \ por lo tanto (-a) \ times (-b) = – \ left ((- a) \ times b \ right) = – \ left (- \ left (a \ times b \ right) \ right) = a \ times b [/ math] es decir, negativo times negativo es positivo .

Este principio también se describe muy bien, con ejemplos concretos, en este breve video: por qué un negativo multiplicado por un negativo es positivo.

normalmente da una explicación geométrica fácilmente ilustrada, una explicación tan fuerte que también explica la multiplicación por ‘i’, la raíz cuadrada de -1.

Tratamos la recta numérica como un eje unidimensional, llamémoslo eje norte-sur.

Considere los números positivos como un grupo de flechas que apuntan hacia el norte y cuya magnitud es su longitud desde la base hasta la punta.

Simplemente agregar dos de ellos es la operación de colocar la base de una flecha en la punta de la otra para crear una nueva flecha resultante cuya longitud es la distancia real desde la base de la primera a la punta de la segunda. Por lo tanto, si tenemos dos flechas de longitud unitaria, ahora tenemos una flecha de longitud 2 que apunta hacia el norte. Así 1 + 1 = 2

Podemos ver la multiplicación por N como una suma simplemente repetida, por lo que 1xN nos da una flecha de longitud total N, apuntando hacia el norte. Podemos llamar a esto multiplicación positiva, es decir, en realidad es 1x (+ N), simplemente no escribimos el más; En la interpretación geométrica podemos tomar la operación x (+ N) como una adición repetida sin cambio direccional.

Un número negativo está representado por una flecha que apunta en la dirección opuesta a lo largo de este eje numérico, es decir, apuntando hacia el sur. Interpretamos la resta (suma negativa) de dos flechas positivas como el acto de girar una de las flechas 180 grados, por lo que apunta hacia el sur antes de colocar su base en la punta de la otra flecha; cuando hacemos esto, encontramos que el resultado (la flecha ‘general’ cuya ‘longitud’ es la distancia desde la base del primero hasta la punta del segundo) ahora es cero, la punta del segundo está en el mismo lugar que la base del primero, por lo que el resultado es cero 1 – 1 = 0.

Aplicamos lo mismo a la multiplicación negativa: es una suma repetida pero con una rotación de 180 grados, de modo que 1x (-N) nos da una flecha que es de longitud N pero que apunta al sur.

Si ambos números son negativos, esto se interpreta como dos rotaciones de 180 grados que nos dan una rotación general de 360 ​​grados, es decir, estamos apuntando hacia el norte, entonces (-1) x (-N) = (+ N) = N. Esto vemos La respuesta a tu pregunta.

El poder de esta imagen se demuestra por su explicación del terriblemente llamado número “imaginario”, i, la raíz cuadrada de -1. Si multiplicamos dos veces por i, entonces, por definición, obtenemos -1, por lo que es algo que, si se hace dos veces, es equivalente a una rotación de 180 grados, por lo que consideramos que realmente significa una rotación de 90 grados, así creamos el plano complejo bidimensional: el eje del número real apunta al norte (+) – sur (-) y el eje “imaginario” apunta al oeste (+ i) – este (-i). Todas las propiedades de los números imaginarios y complejos se deducen exactamente de esta imagen.

La respuesta más simple se basa en el hecho de que para cualquier número [matemática] x [/ matemática] tenemos que [matemática] -x [/ matemática] se define como el número único tal que [matemática] x + (-x) = 0 [/ matemáticas].

Claramente [math] (x + -x) y = 0 [/ math], entonces [math] x \ cdot y + -x \ cdot y = 0 [/ math] significa que [math] -x \ cdot y = – (xy) [/ matemáticas].

Ahora considere [math] -x \ cdot -y [/ math]. De lo anterior tenemos [math] -x \ cdot -y = – (x \ cdot -y) = – (- (xy)) [/ math]. Pero el número [math] – (- (xy)) [/ math] es, por definición, el número tal que [math] – (- (xy)) + (- (xy)) = 0 [/ math], entonces debe tener [matemáticas] – (- (xy)) = xy [/ matemáticas].

He encontrado una página web que detalla ejemplos y lógica, así como matemática pura:
Tiempos negativos un negativo


      ¿Por qué un negativo por un negativo es un positivo?
      La gente ha sugerido muchas formas de imaginar lo que sucede cuando un número negativo se multiplica por un número negativo. Sin embargo, no es fácil de hacer, y no parece haber una visualización que funcione para todos.

      Deuda
      La deuda es un buen ejemplo de un número negativo. Una forma común de deuda es una hipoteca en la que le debe dinero al banco porque el banco pagó por su casa. También es común que un empleador deduzca el pago de una hipoteca del cheque de pago de un empleado para ayudarlo a cumplir con los pagos.
      Suponga que se deducen $ 700 cada mes para pagar la hipoteca. Después de seis meses, ¿cuánto dinero se ha deducido del pago de la hipoteca? Podemos encontrar la respuesta haciendo multiplicación.
      6 * – $ 700 = – $ 4,200
      Esta es una ilustración de un positivo por un negativo que resulta en un negativo.
      Ahora suponga que, como bonificación, el empleador decide pagar la hipoteca por un año. El empleador elimina la deducción hipotecaria de los cheques de pago mensuales. ¿Cuánto dinero gana el empleado en nuestro ejemplo? Podemos representar “elimina” por un número negativo y calcular la respuesta multiplicando.
      -12 * – $ 700 = $ 8,400
      Esta es una ilustración de un negativo por un negativo que da como resultado un positivo.
      Si uno piensa en la multiplicación como agrupación, entonces hemos formado un grupo positivo quitando un número negativo doce veces.
      Este ejemplo puede no funcionar para usted, y es posible que desee leer otros siguiendo los enlaces relacionados a continuación.

      Visualizar no es lo mismo que comprender. Veamos cómo un matemático podría entender lo que sucede cuando un número negativo se multiplica por un número negativo.

      Una explicación matemática
      Si podemos aceptar que un número negativo es solo un número positivo multiplicado por -1, entonces siempre podemos escribir el producto de dos números negativos de esta manera:
      (-a) (- b) = (-1) (a) (- 1) (b) = (-1) (- 1) ab
      Por ejemplo,
      -2 * -3 = (-1) (2) (- 1) (3) = (-1) (- 1) (2) (3) = (-1) (- 1) * 6
      Entonces la verdadera pregunta es:
      (-1) (- 1) =?
      y la respuesta es que se ha adoptado la siguiente convención:
      (-1) (- 1) = +1
      Esta convención ha sido adoptada por la simple razón de que cualquier otra convención causaría que algo se rompa.
      Por ejemplo, si adoptamos la convención de que (-1) (- 1) = -1, la propiedad distributiva de la multiplicación no funcionaría para números negativos:
      (-1) (1 + -1) = (-1) (1) + (-1) (- 1) (-1) (0) = -1 + -1 0 = -2
      Como observó Sherlock Holmes, “cuando se ha excluido lo imposible, lo que queda, por improbable que sea, debe ser la verdad”.
      Como todo, excepto +1, puede excluirse como imposible, se deduce que, por improbable que parezca, (-1) (- 1) = +1.

      Pagando cuentas

      1. Digamos que recibe cinco facturas por correo por siete dólares cada una. Tendría 5 x -7 dólares, o -35 dólares más, es decir, 35 dólares menos.
        Pero, ¿y si hubiera enviado cinco facturas en lugar de recibirlas? Entonces, en cierto sentido, habría obtenido cinco billetes negativos, por lo que tendría -5 x -7 = 35 dólares más de lo que comenzó.
      2. Imagine que compra cinco certificados de regalo por valor de $ 5 cada uno y los paga con su tarjeta de crédito. Ahora debe dinero, así que eso es $ 25.
        La factura proviene de la compañía de la tarjeta de crédito, pero se la quito e insisto en pagarla. Ahora tiene $ 25 en certificados de regalo sin haber pagado nada.
        Quitar una deuda es análogo a negar un negativo. Quitar cinco deudas de $ 5 (-5 * -5) equivale a una ganancia de $ 25.

      Numero de linea

      • Imagina una recta numérica sobre la que caminas. Multiplicar x * y es tomar x pasos, cada uno de tamaño y. Los pasos negativos requieren que mire hacia el extremo negativo de la línea antes de comenzar a caminar y los pasos negativos son pasos hacia atrás (es decir, el talón primero). Entonces, -x * -y significa estar en cero, orientarse en la dirección negativa y luego dar x pasos hacia atrás, cada uno de tamaño y.

      En el camino

      • Suponga que está parado en una carretera y mide el kilometraje hacia el este como positivo y hacia el oeste como negativo. Entonces estás en cero, y una ciudad a una milla al este está a +1 milla, mientras que una ciudad a dos millas al oeste está a -2 millas.

      Patrones

      • Aquí hay un argumento de plausibilidad extraído de los patrones de multiplicación: 3 x -3 = -9 2 x -3 = -6 1 x -3 = -3 0 x -3 = 0 -1 x -3 = 3

      Una prueba

      • Deje a y b ser cualesquiera dos números reales. Considere el número x definido por
      • x = ab + (-a) (b) + (-a) (- b).
    • Podemos escribir
      • x = ab + (-a) [(b) + (-b)] (factor fuera -a) = ab + (-a) (0) = ab + 0 = ab.
    • También,
      • x = [a + (-a)] b + (-a) (- b) (factorizar b) = 0 * b + (-a) (- b) = 0 + (-a) (- b) = (-a) (- b).
    • Entonces tenemos

    • Para otras explicaciones interesantes, vea una discusión de amte, la lista de correo de la Asociación Americana de Maestros de Matemáticas.
      De los archivos del Dr. Math:

      • Una explicación de la recta numérica de Suzanne Alejandre.
      • Respuestas a muchas preguntas sobre operaciones con enteros.
      • ¿Cuándo dos números negativos equivalen a uno positivo?
      • ¿Por qué sacas el signo negativo cuando multiplicas dos números negativos?
      • Una cadena de razonamiento o argumento matemático que muestra por qué la regla
      • ser.

      En la red:

      • de sci.math
      • – Poema mnemónico algebraico de Jean Hervé-Bazin (1911-1996). Extracto:
      • Moins par moins donne plus:
      • Les ennemis de nos ennemis sont nos amis.

      Me gustaría compartir un entendimiento primero y luego puede ser una explicación “matemática” de la pregunta.

      Digamos que tengo un grupo de amigos. Entre ellos, hay pocos que solo son conocidos, pero son los primeros en criticarme por cualquier cosa (no de manera constructiva, por supuesto). ¿Cómo le gustaría llamarlos: amigos positivos o amigos negativos! Mi respuesta sería negativa . Ahora, si necesito refinar mi lista de amigos a amigos más pequeños, pero más cercanos y útiles; ¿Qué probablemente necesito hacer? La respuesta obvia sería eliminar a los conocidos, una actividad de negación . Así que ahora, al eliminar a un grupo de personas negativamente dispuestas a mi alrededor, lo que estoy haciendo es crear un ambiente positivo a mi alrededor.

      El mismo ejemplo se puede ampliar a los vicios en mí. Soy un hombre con un número infinito de fragilidades de carácter. Pero tal vez algún día, pueda despertar con un impulso inquebrantable de eliminar algunos de ellos. ¿Qué opinas de la naturaleza de los cambios que esto puede resultar en mi carácter general? Espero, positivo.

      Esta es solo la explicación basada en lo que vemos a nuestro alrededor. Por ejemplo: veneramos a Guru, una persona que disipa la ignorancia en nuestra mente.

      Ahora, hablando poco en sentido matemático. Algunas personas lo explican como: Negativo, matemáticamente es solo un cambio y no una cantidad física. Por lo tanto, cuando hablamos de un producto de número negativo con cualquier número positivo, básicamente hablamos del cambio que se realiza al quitar el número positivo tantas veces como el número negativo. Se producen cambios similares al multiplicar un número negativo con otro número negativo. Tomemos un ejemplo matemático con cantidades físicas.

      2 mangos traídos por dos de tus amigos (2 x 2) parece una mejor idea que pensar en que tus amigos lleguen con dos números negativos de mangos (2 x -2). Sin embargo, esto puede explicarse como dos amigos (no los buenos: P) que vienen y se llevan 2 mangos, cada uno con ellos. Por lo tanto, si puede evitar que esos dos amigos vengan a su casa y le quiten esos mangos (-2 x -2), podrá guardar 4 mangos para usted.

      Espero que esto elimine la duda y obtendrá una respuesta positiva.

      (-5) + (- 5) + (- 5) + (- 5) + (- 5) no es -5 * -5, es -5 * 5.

      En cuanto a lo negativo * negativo, ser positivo se refiere:
      Cada número tiene un “inverso aditivo” asociado (una especie de número “opuesto”), que cuando se agrega al número original da cero. De hecho, esta es la razón por la cual se introdujeron los números negativos: para que cada número positivo tenga un inverso aditivo.
      Por ejemplo, el inverso de 3 es -3, y el inverso de -3 es 3.
      Tenga en cuenta que cuando toma el inverso de un inverso, vuelve a obtener el mismo número: “- (- 3)” significa “el inverso de -3”, que es 3 (porque 3 es el número que, cuando se agrega a -3 , da cero). Para decirlo de otra manera, si cambia el signo dos veces, vuelve al signo original.
      Ahora, cada vez que cambia el signo de uno de los factores en un producto, cambia el signo del producto:
      (-algo) × (otra cosa) es el inverso de (algo) × (otra cosa), porque cuando los sumas (y usas el hecho de que la multiplicación necesita distribuirse sobre la suma), obtienes cero.
      Por ejemplo,
      es el inverso de

      porque cuando los agregas y usas la ley distributiva, obtienes
      .
      Entonces
      es el inverso de
      que es en sí (por un razonamiento similar) el inverso de
      Por lo tanto,
      es el inverso del inverso de 12; en otras palabras, el inverso de
      en otras palabras, 12.

      Por lo tanto, el hecho de que el producto de dos negativos sea positivo está relacionado con el hecho de que la inversa de la inversa de un número positivo es ese número positivo nuevamente.

      Fuente: ¿Por qué es positivo el producto de números negativos?