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高校数学ピンポイント①

掛け算、割り算は回転で考える

中学校で負の数を習うとき、多くは「逆方向」という発想で教えられます。

プラスの逆方向はマイナスで、マイナスの逆方向はプラスという具合です。

 

掛け算の場合

「プラス×マイナス=マイナス」

「マイナス×マイナス=プラス」となります。
割り算の場合

「プラス÷マイナス=マイナス」

「マイナス÷マイナス=プラス」となります。

しかし高校数学においては「虚数」というものが登場してきます。
虚数はプラスでもマイナスでもありませんから、「逆方向」では処理できません。


新しい数の概念が登場するたびに、感覚を合わせるのに苦労します。
その苦労を少しでも軽減する為に、すべてを統括する計算法則を覚えましょう。

つまり「逆方向」「180度回転」として考えます。
掛け算は「180度順回転」、

割り算は「180度逆回転」となります。


プラスは0度なので、何回かけても角度は0度のまま、プラスのままです。
マイナスは180度なので、かけるたびに方向が逆になります。

360度は0度と同じ方向です。

は原点から見て「90度」の位置にあるので、

i を2回かけると「180度」となり、-1になります。


この考え方は、「加法定理」から導くことが出来ます。

sin(α+β)=sin α cos β + cos α sin β

cos(α+β)=cos α cos β - sin α sin β

​順回転

​逆回転

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