前代数:从算术到代数
有符号数运算
想象一支温度计或一个银行账户。正数是存入的钱或零度以上的温度;负数是欠债或零度以下的寒冷。有符号数运算就是一套规则,让正数和负数的加、减、乘、除保持一致,使盈亏按照直觉所预期的方式合并。
对加法而言,同号相加并保留符号(−3 + −5 = −8),异号则求两者大小之差并取较大者的符号(−7 + 4 = −3)。减去一个数等同于加上它的相反数:5 − (−2) = 5 + 2 = 7。在数轴上,加正数向右移,加负数向左移。
对乘法和除法而言,规则只关乎符号:同号得正,异号得负。所以 (−4)(−3) = 12,而 (−4)(3) = −12。两个负数相乘得正,可能让人觉得奇怪;一种诚实的理解是,乘以 −1 会反转方向,反转两次便回到起点。
计算 −6 + 10 − (−4) × 2。先乘:(−4) × 2 = −8,于是式子为 −6 + 10 − (−8) = −6 + 10 + 8 = 12。
减去负数变成加上正数;符号遵循同号/异号规则。
一个微妙之处:−3^2 不等于 9。在没有括号时,乘方比负号结合得更紧,所以 −3^2 = −(3^2) = −9,而 (−3)^2 = 9。这里的符号由运算顺序决定。
又称
另见