Знак больше и меньше

Я не буду здесь рассказывать вам, что такое знак больше и меньше, я расскажу вам, как их запомнить. В далекие-далекие времена, когда я был маленьким и учился в школе, этому нас научила учительница. Даже став взрослым, я всегда, при необходимости, пользовался этим способом.

Правой рукой мы всегда делаем больше, чем левой. Если мы согнем правую руку в локте и поднимем над головой, мы получим знак "БОЛЬШЕ". Левой рукой мы делаем меньше. Согнутая и поднятая левая рука даст нам знак "МЕНЬШЕ". Локоть правой руки смотрит в ту же сторону, куда направлено острие знака больше. Вот как это выглядит на картинке.

Знак больше и меньше

Действительно, согнутая в локте рука очень похожа на символ больше и меньше. Даже не обязательно поднимать руку. И эта шпаргалка всегда будет с вами. Ну, разве что математики вам руки отрубят.

Если вы левша и левой рукой делаете больше, чем правой? Как тогда быть? У вас два варианта. Либо вы рассуждаете также, как и все и у вас не будет проблем с математикой. Либо вы пишите свою "математику для левшей" и математики будут от вас просто в шоке.

2 в ноль пятой степени

Сколько будет 2 в ноль пятой степени? Вопрос с подвохом, как и всё то, что придумывают для нас математики. Если кратко, преобразования выглядят вот так.

2 в ноль пятой степени

А теперь разберемся более подробно в логике математиков.Возведение числа в целую степень - это умножение этих чисел. Возведение числа в дробную степень - это извлечение корня из числа, при этом число в знаменателе показывает, корень какой степени нужно найти. А вот саму дробь можно записать и в виде десятичной дроби, и в виде обычной дроби. Засыпаем всё это в горшок, тщательно перемешиваем и математический ребус для учебника готов.

Разгадывать этот ребус нужно в следующем порядке. Переводим десятичную дробь ноль пять в обычную дробь и получаем одну вторую. Вот теперь мы число 2 с показателем дробной степени можем записать как квадратный корень из двух и вычислить его значение.

Для закрепления пройденного материала, рассмотрим ещё парочку простых примеров.

4 в ноль пятой степени

4 в ноль пятой степени - это тоже самое, что и 4 в степени одна вторая. Четыре в степени одна вторая - это квадратный корень из 4. Извлекая квадратный корень из четырех, мы получаем два.

25 в ноль пятой степени

После рассмотрения двух предыдущих примеров, 25 в ноль пятой степени для нас не представляют никого труда. Как заправские шаманы, мы ноль пять превращаем в одну вторую, извлекаем квадратный корень из 25 и получаем такой желанный результат - корень из двадцати пяти равен пять.

Зачем все эти пляски шаманов с бубнами? У этой математической медали есть две стороны. Лицевая сторона - математики учат нас пользоваться математикой. Обратная сторона медали - если математики будут просто и ясно выражать свои мысли на языке математики, тогда они не будут казаться нам такими умными, а мы сами не будем выглядеть такими дураками.

101 в кубе. Как не надо делать.

Как найти 101 в кубе, используя формулы сокращенного умножения? Я уже показывал, как при помощи формулы куба суммы можно вычислить сто один в кубе. Там я одно число 101 представил в виде суммы двух чисел 100 и 1. Использование более простых (более удобных в вычислениях) чисел облегчает вычисление.

На просторах Интернета я увидел другой пример применения формул сокращенного умножения, а именно сумму и разность кубов. Предупреждаю сразу, так не надо делать. Для нахождения 101 в кубе там берут числа 101 и 100. Вот как это выглядит.

101 в кубе. Как не надо делать.

Почему так не надо делать для нахождения 101 в кубе? Сейчас я вам покажу. Я не буду брать числа 101 и 100, я возьму другую пару: число 101, куб которого нам нужно найти, и ноль (у меня уже язык не поворачивается называть ноль числом). Смотрите, что получилось у меня.

101 в кубе. Убираем мусор.

При помощи нуля я убрал из вычислений весь математический мусор. Ведь вместо двух умножений (это возведение числа в куб) какой-то умник нам предлагает выполнять ещё четыре умножения и четыре сложения или вычитания. С чем это можно сравнить? Все знают, что из одной комнаты в другую, соседнюю, можно пройти через дверь. Но вот нашелся человек, который предлагает вылезть в окно в одной комнате и залезть в окно в другой комнате. Да, так можно можно сделать, но зачем?

Я понимаю, что когда математикам делать нечего, они занимаются вычислениями, но лучше бы они брали пример с котов.

Сто один в кубе

Сегодня мы разберем пример, как при помощи формул сокращенного умножения можно найти сто один в кубе. Другими словами, как число 101 возвести в третью степень при помощи формулы сокращенного умножения.

В комментариях раздался вот такой крик о помощи:

Помогите пожалуйста, задача (пример) из физ-мата 8 класс:

101^3

Я не понимаю, как это решить с помощью формул сокращённого умножения.

Возвести число 101 в куб очень просто - нужно набрать число 101 на калькуляторе и два раза умножить на такое же число 101.

101^3=101*101*101=1030301

Если под рукой нет калькулятора (мало ли, телефон только что украли), то можно вычислить на бумажечке в столбик (картинка будет в конце, как проверка и калькулятора, и формулы).

Применяем формулу сокращенного умножения.

В условии задачи сказано, что нужно не просто найти куб числа 101, а применить для этого формулу сокращенного умножения. По мнению учителей математики, эти формулы должны знать все. Наивные. А если вы не знаете, где её взять?

Можно поискать в Интернете по запросу формулы сокращенного умножения. Есть у меня прямо здесь такая страница, если она не нравится - Гугл вам в помощь. Можно эти формулы найти в справочнике по математике, в учебнике по математике за какой-то там класс (врать не буду, а искать лень), можно спросить у знахарая-одноклассника, который знает формулы сокращенного умножения наизусть. Нужная нам формула сокращенного умножения называется "Куб суммы". Ниже вы её увидите.

И теперь ответ на самый каверзный вопрос: как из одного числа получить сумму чисел? Нужно это число разложить на слагаемые. С точки зрения математики, количество слагаемых может быть любое, но... Формулы сокращенного умножения для возведения суммы в куб я нашел только для двух и трех слагаемых. Формула куба суммы трех слагаемых - это просто лютая жесть. А вот куб суммы двух слагаемых выглядит даже симпатично. Основной принцип разложения на слагаемые для применения формул сокращенного умножения заключается в том, чтобы числа можно было легко перемножать в уме, не используя калькулятор. Для числа 101 самым лучшим вариантом будет 101=100+1. Сто и единичку без проблем можно перемножать в уме. Давайте посмотрим, что у нас получится.

Сто один в кубе

Не знаю как вы, но я без бумажки обойтись не смог. Да, записывал я всё в строчку, а не в столбик, но тем не менее. И в заключение, выполним проверку нашего решения, умножив в столбик на бумажке.

Сто один в кубе в столбик

Ну, как-то так. Зачем всё это нужно вам? Чтобы вы знали, что умножать можно не только на калькуляторе или в столбик, но иногда можно эффективно применять и формулы сокращенного умножения. Если, конечно, вы их знаете.

Минус на плюс что дает?

Положительные и отрицательные числа придумали математики. Делать им было нечего, вот они и придумали. Правила умножения и деления положительных и отрицательных чисел придумали всё те же математики. Специально для того, чтобы нам жизнь мёдом не казалась. Как же нам быть? Нужно выучить эти правила, чтобы говорить математикам то, что они хотят от нас слышать.

Запомнить правила умножения или деления положительных и отрицательных чисел очень просто.

Если два числа имеют разные знаки, в результате всегда будет знак минус.
Если два числа имеют одинаковые знаки, в результате всегда будет плюс.
Рассмотрим все возможные варианты. Что дает минус на плюс? При умножении и делении минус на плюс дает минус. Что дает плюс на минус? При умножении и делении в результате мы тоже получаем знак минус.

Минус на плюс, плюс на минус

Как вы видите, все варианты умножения и деления положительных и отрицательных чисел исчерпаны, но знак плюс у нас так и не появился. Это мы сформулировали правило для себя, чтобы запомнить. Что говорить математикам? При умножении или делении положительных и отрицательных чисел в результате получается отрицательное число. Всегда.

Что дает минус на минус? Всегда будет получаться плюс, если мы выполняем умножение или деление. Что дает плюс на плюс? Здесь совсем просто. Умножение или деление плюса на плюс дает всегда плюс.

Минус на минус, плюс на плюс

Надеюсь, это вы запомнили: минус на минус дает плюс, плюс на плюс дает минус. Что говорить математикам? При умножении и делении положительных или отрицательных чисел в результате получается положительное число.
Если с умножением и делением двух плюсов всё понятно (в результате получается такой же плюс), то с двумя минусами ничего не понятно. По логике, если два плюса дают плюс, то два минуса должны давать минус. Такой большой, жирный минус. Но не тут-то было. Математики думают иначе. Так почему минус и минус превращаются в плюс?

Могу вас заверить, что интуитивно математики правильно решили задачу на умножение и деление плюсов и минусов. Они записали правила в учебники, не особо вдаваясь в подробности. Для правильного ответа на вопрос, нам нужно разобраться, что же означают знаки плюс и минус в математике.

Давайте попробуем применить правило умножениея и деления положительных и отрицательных чисел на практике. Придумаем какой-нибудь пример из нашей жизни. Думаю, вы слышали про бочку мёда и ложку дёгтя, которая может испортить весь мёд. Пусть мёд - это положительные числа, а дёготь - это числа отрицательные. Пробуем. Смотрим на картинки и описываем правила.

Если в бочку дёгтя добавить ложку мёда, получится бочка дёгтя.
Если в бочку мёда добавить ложку дёгтя, получится бочка дёгтя.
Если в бочку дёгтя добавить ложку дёгтя, получится бочка мёда.
Если в бочку мёда добавить ложку мёда, получится бочка мёда.

Первых два примера с натяжкой можно принять. Последний пример вообще не вызывает вопросов. А вот с предпоследним примером возникают очень большие проблемы - в жизни такого не бывает.

Здесь возможны два варианта:
1. Математики не правильно записали свое правило.
2. Мы не правильно применяем математическое правило.

Лично я за второй вариант. Объясню почему. Математику не только нужно знать, но нею ещё нужно уметь пользоваться.

Приведу пример из собственного опыта. Один учитель математики на уроках нам говорил: «математика – это точная наука, два раза соври – получится правда». Это утверждение однажды мне очень пригодилось. Как-то я решал сложную задачу с длинным решением. Я точно знал, какой результат должен быть. Но результат был другим. Я долго искал ошибку в расчетах, но не смог ее найти. Тогда, за несколько действий до итогового результата, я изменил одно число так, чтобы результат получился правильным. Я в расчетах соврал два раза и получил правильный результат. Математические вычисления в тот раз никто не проверял и я получил хорошую оценку. Это очень похоже на правило «минус на минус дает плюс», не так ли?

Но вернемся к нашим бочкам. Кстати, говорят, именно с бочек с вином математики срисовали знак "минус". Виноделы этим знаком обозначали пустые бочки. После наполнения бочек вином они перечеркивали знак "минус" и получался знак "плюс". По сути, знак "минус" заменял виноделам обычный ноль, ведь он обозначал отсутствие вина в бочке. Но математики ловко присобачили знак "минус" к числам и назвали их "отрицательными".

Так что же не так с мёдом и дёгтем в бочках? Мои четыре примера описывают действие сложения - ведь мы прибавляем одно к другому, а математические правила мы рассматриваем для деления и умножения. Это абсолютно разные вещи, сколько бы математики не повторяли, что умножение это и есть сложение. Сложение - это изменение количества. Умножение - это изменение качества. При добавлении ложки дёгтя в бочку мёда, мёд не превращается в дёготь. Мы просто получаем бочку испорченного мёда. Точно так же и дёготь, добавленный в бочку дёгтя, не превращает всё в мёд. При сложении и вычитании положительных и отрицательных чисел действуют совсем другие правила знаков.

В чем же отличие качественных изменений от количественных? В единицах измерения, которые в математике предпочитают игнорировать. Вот смотрите. Если мы к метрам длины прибавим метры ширины, мы получим метры периметра. А если мы умножим метры длины на метры ширины, то в результате будут метры квадратные площади. Теперь вопрос к математикам: сколько метров длины или ширины нужно сложить, чтобы получить один метр квадратный площади? Или вопрос к вам: сколько метров ниток вам нужно намотать на себя, чтобы одеться? Ведь ткань - это те же самые нитки, только в совершенно другом качестве. Ну и наглядный пример из алгебры:

2а+2а=4а
2а*2а=4а^2

В этом примере буква а выполняет роль единицы измерения. Кстати, правило умножения отрицательных чисел наводит на ещё один вопрос математикам: сколько отрицательных чисел нужно сложить, чтобы получилось одно положительное число?

(-2)+(-2)=-4
(-2)*(-2)=+4

Так что же такое знаки "плюс" и "минус" в математике? Существуют ли отрицательные числа? Об этом мы начнем долгий разговор со страницы под назанием "Отрицательные числа: вычитание".

А пока повторяем ещё раз для запоминания:

+ на - будет -
- на + будет -
- на - будет +
+ на + будет +
плюс на минус дает минус
минус на плюс дает минус
минус на минус дает плюс
плюс на плюс дает плюс