Вычитание чисел с разными знаками

В курсе арифметики установлено, что вычитание есть действие, обратное сложению, при помощи которого по данной сумме и по одному слагаемому находят другое слагаемое.

Пользуясь этим определением, мы должны разобрать, как надо выполнять вычитание относительных чисел.

Пусть надо из (+8) вычесть (–3), т. е. пусть надо

Вычитание отрицательного числа

Первое данное число выражает данную сумму, второе – данное слагаемое, а над найти другое слагаемое (для него оставлено место после знака равенства), т. е. надо решить вопрос: какое число надо сложить с (–3), чтобы в сумме получилось (+8)? Этот вопрос запишем в такой форме:

(?) + (–3) = +8.

Но сразу этот вопрос решить трудно, а поэтому сначала решим более простой, вспомогательный вопрос: какое число надо сложить с (–3), чтобы в сумме получился нуль ?, т. е.

(?) + (–3) = 0.

На этот вопрос ответ ясен: надо взять для неизвестного слагаемого число, имеющее ту же абсолютную величину, как и данное слагаемое, но обратный знак, – в данном случае надо для неизвестного слагаемого взять число +3. Теперь перейдем к решению главного вопроса: мы взяли для неизвестного слагаемого число + 3 и в сумме получился нуль, но нам надо получить в сумме число +8, поэтому надо чтобы и в другое слагаемое вошло это же число +8. Следовательно, неизвестное слагаемое должно состоять: 1) из +3, чтобы в сумме получился нуль и 2) из +8, чтобы эту сумму «нуль» довести до требуемой +8. Поэтому на месте неизвестного слагаемого пишем + 3 + 8:

(+ 8) – (– 3) = + 3 + 8 = + 11.

Последнее (= + 11) написано на том основании, что числа + 3 и + 8 надо соединить в одно или сложить.

Вот еще примеры:

(– 7) – (+ 5) = – 5 – 7 = – 12.

Искомое слагаемое должно состоять: 1) из –5, чтобы в сумме получился нуль и 2) из –7, чтобы дополнить этот нуль до требуемой суммы, до –7. Сложив числа –5 и –7, получим –12.

(– 3) – (– 8) = + 8 – 3 = + 5.

Искомое слагаемое должно состоять: 1) из +8, чтобы в сумме получился нуль и 2) из –3, чтобы дополнить этот нуль до требуемой суммы, до –3. Сложив числа +8 и –3, получим +5.

(+7) – (+9) = –9 + 7 = –2.

Искомое слагаемое должно состоять: 1) из –9, чтобы в сумме получился нуль и 2) +7, чтобы дополнить этот нуль до требуемой суммы, до +7; сложив числа –9 и +7, получим –2.

Из этих примеров видим, что вычитание в алгебре состоит лишь в умении раскрывать скобки: надо второе число (данное слагаемое или вычитаемое) написать с обратным знаком, а первое число (данную сумму или уменьшаемое) написать с тем же знаком. После того, как это сделано, т. е., когда скобки раскрыты, дело сводится к сложению, так как написаны числа рядом с их знаками, напр., в последнем примере: – 9 + 7.

Так как сумма не изменяется от перестановки слагаемых, то можно числа, полученные в разобранных примерах после раскрытия скобок, переставить, чтобы порядок был согласен с порядком данных чисел:

(+ 8) – (– 3) = + 8 + 3; (– 7) – (+ 5) = – 7 – 5;
– 3 – (– 8) = – 3 + 8; (+ 7) – (+ 9) = + 7 – 9.

Итак,

чтобы раскрыть скобки при вычитании, надо первое число (уменьшаемое) написать без изменения и приписать к нему второе число (вычитаемое) с обратным знаком.

Заметим еще, что при обозначении вычитания первое число пишется часто без скобок, а если оно положительное, то, как уже известно, знак + можно впереди не писать.

Например,

– 3 – (– 5) = – 3 + 5 = + 2; 1 – (– 6) = 1 + 6 = 7;
3 – (+ 3) = 3 – 3 = 0.

14. Примеры на сложение и вычитание. Пусть требуется вычислить:

1 – {3 + [5 – (3 – 5 – 6)]}.

Мы станем руководствоваться следующим порядком: если внутри какой-либо пары скобок нет других скобок и нет действия, то эти скобки можно раскрыть; если же внутри этих скобок есть действие (сложение), то надо сначала его выполнить. В нашем примере такой порядок: сначала выполним сложение чисел, написанных внутри маленьких скобок, потом надо эти скобки раскрыт, выполнить сложение внутри квадратных скобок, раскрыть квадратные скобки, выполнить сложение внутри витых скобок, раскрыть эти скобки и, наконец, сложить полученные числа:

1 – {3 + [5 – (3 – 5 – 6)]} = 1 – {3 + [5 – (– 8)]} = 1 – {3 + [5 + 8]} =
= 1 – {3 + [+13]} = 1 – {3 + 13} = 1 – {+ 16} = 1 – 16 = – 15.

Конечно, при навыке можно сразу выполнять несколько действий и, следовательно, укоротить вычисление.
Еще пример:

Примеры с вычитанием отрицательных чисел

Пусть еще требуется вычислить выражение:

a – {(b – c) – [d + (e + f)]} при a = – 3; b = 1; c = 4; d = – 5; e = – 7; f = 2.

Выполним вычисления по действиям:

1) b – c = + 1 – (+ 4) = 1 – 4 = – 3;

2) e + f = (– 7) + (+ 2) = – 7 + 2 = – 5;

3) d + (– 5) = – 5 + (– 5) = – 5 – 5 = – 10;

4) (– 3) – (– 10) = – 3 + 10 = + 7;

5) – 3 – (+ 7) = – 3 – 7 = – 10.

Примеры для упражнений:

Примеры вычитания с переменными

Если взять число нуль и прибавлять к нему по +1, то получим ряд постепенно увеличивающихся целых чисел:

0, +1, +2, +3, +4, +5, …..

Этот ряд совпадает (см. конец п. 10) с натуральным рядом чисел, т. е. с

0, 1, 2, 3, 4, 5 …..

Если мы, взяв число нуль, вычтем из него (+1), затем еще раз вычтем (+1) и т. д., то, согласно с тем, как мы это понимали в арифметике по отношению к натуральному ряду чисел, мы теперь признаем, что и здесь станем получать все уменьшающиеся целые числа:

1) 0 – (+ 1) = – 1; 2) (– 1) – (+ 1) = – 1 – 1 = – 2;
3) (– 2) – (+ 1) = – 3 и т. д.

Получим, идя от нуля налево, ряд уменьшающихся относительных чисел:

….., – 5, – 4, – 3, – 2, – 1, 0.

Соединяя этот ряд с предыдущим, получим полный ряд относительных чисел:

….., – 6, – 5, – 4, – 3, – 2, – 1, 0, +1, +2, +3, +4, +5, +6 …..

Этот ряд и вправо и влево идет без конца.

Всякое число в этом ряду больше другого, которое стоит левее и меньше любого, стоящего правее его. Так +1 > –3; 0 > –6; –5 < 0; –3 < +2 и т. д.

В промежутках между целыми числами этого ряда можно вставить бесконечно много дробных чисел.