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符号のついた数 ── 負の数を使うと何が変わる?

小学校までの算数は「0より大きい数」だけの世界。中学では 負の数(マイナスの数)を学んで、数の世界が一気にひろがります。3 − 5 のような「小さい数から大きい数を引く」計算もできるようになり、気温や得点や反対方向の動きなど、身近な「反対の性質」を1つの式で表せるようになります。

なぜ「負の数」を考えるの?

小学校では、3 − 5 のような計算は「できない」と習いました。引かれる数より引く数のほうが大きいからです。でも、現実の世界では「マイナス」の場面はたくさんあります。

  • 気温:今朝はマイナス3℃だった。
  • 標高・水深:山頂は1000m、海底は−500m。
  • 金銭:1000円借りた → −1000円の収支。
  • 得点:ゲームで100点失った → −100点。

こういった 「0より小さい状態」 をきちんと数で表すために、中学では数の世界をひろげます。

正の数と負の数:記号で表す

用語
正の数(せいのすう)
0より大きい数。前に +(プラス) をつけて表す。 例:+5、+3.2、+1/2
※ +は省略してもよい(「3」と書けばそれは+3を意味する)。
用語
負の数(ふのすう)
0より小さい数。前に −(マイナス) をつけて表す。 例:−5、−3.2、−1/2
※ こちらは 必ず − を書く(省略不可)。
0は正でも負でもない
  • 0は 正の数にも負の数にも含まれません。プラスでもマイナスでもない、特別な数。
  • 「正の数・0・負の数」の3つで、すべての数をカバーすると考えてください。

反対の性質を1つの式で

負の数の威力は、反対の性質をもつ2つの量を、1つの数として表せる こと。

正負の数で反対の性質を表す 場面 正の数 (+) で表す 負の数 (−) で表す 気温 +5℃(5度) −5℃(氷点下5度) 標高 +800m(海より上) −200m(海より下) 移動 +10m(東へ10m) −10m(西へ10m)
図1:反対の性質を正負で書き分ける

たとえば「東への移動を正、西への移動を負」と決めれば、「東へ5m進んでから西へ3m戻った」という動きを (+5) + (−3) = +2 という1つの式で表せます。これが、これから学ぶ 正負の数の計算のテーマです。

「基準とのちがい」を表すのにも便利

もう一つ大事な使い方が、「基準からどれだけ離れているか」 を表すこと。

  • テストの平均点が60点。Aさんが65点なら、平均より +5点。Bさんが55点なら −5点
  • 製品の重さが平均500g。出荷時の表示で +2、−1 のように、平均からのズレを記録する。

「基準=0」と置いて、そこから上か下かを正負で表す ── これは中学・高校の数学・理科でずっと使う考え方です。

覚えておきたいフレーズ
  • 「東へ進む」⇔「西へ進む」のような 反対の性質は、片方を正、もう片方を負で表せる。
  • どちらを正にするかは 自由に決めてよい(問題ごとに決める)。
  • 「基準より大きい/小さい」も正負で表せる。

練習問題

問題1(基本)
次のものを、正の数または負の数で表しなさい。
  1. 0℃より7℃低い温度
  2. 海面より50m低い場所
  3. 3000円の収入
  4. 1500円の支出(収入の反対)
答えを見る

(1) −7℃

(2) −50m

(3) +3000円(または 3000円。+は省略可)

(4) −1500円(収入を正としたので、その反対は負)

問題2(基準とのちがい)
テストの平均点を60点とする。次の生徒の平均点とのちがいを正負の数で表しなさい。
  1. Aさん:72点
  2. Bさん:53点
  3. Cさん:60点
答えを見る

(1) Aさんは平均より12点高いので +12

(2) Bさんは平均より7点低いので −7

(3) Cさんは平均そのものなので 0(正でも負でもない)

問題3(記述)
「1は正の数だが、−1は負の数である。0はどうか」自分のことばで答えなさい。
答えを見る

解答例:0は正の数でも負の数でもない、特別な数である。正の数は0より大きい数、負の数は0より小さい数と定義されているため、0自身はそのどちらにも当てはまらない。すべての数は「正の数・0・負の数」の3つに分けられる。

まとめ

  • 0より大きい数を 正の数(+をつけるが省略可)、0より小さい数を 負の数(必ず−をつける)と呼ぶ。
  • 0は正でも負でもない
  • 負の数を使うと、反対の性質(東⇔西、上⇔下、収入⇔支出)や 基準とのちがい(平均よりプラス/マイナス)を1つの式で表せる。
  • どちらを正にするかは問題ごとに自由に決める。