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数の大小と不等号 ── 負の数のほうが小さくなる理由

数直線の考え方を使って、正負を含めた 数の大小を整理します。「数字が大きいほど大きい」と思い込んで間違えがちな負の数の比較を、不等号の正しい使い方とセットで身につけます。

大小比較の基本ルール

前回の数直線の記事で見たように、すべての数は数直線上に位置を持っています。

大小のルール
数直線で右にあるほうが大きい

正の数も負の数も、すべての数について:

  • 正の数 > 0 > 負の数(正は必ず負より大きい)
  • 正の数どうし:絶対値が大きいほうが大きい(+5 > +3)
  • 負の数どうし:絶対値が 小さいほうが大きい(−3 > −5)
数直線で見る大小関係 −5 −3 0 +3 +5 小さい  →  大きい −5 < −3 < 0 < +3 < +5
図1:数直線で見ると大小は一目瞭然

不等号の使い方

大小関係を式で書くために 不等号(ふとうごう)を使います。

記号
4種類の不等号
  •  左 < 右 :左が右より小さい
  •  左 > 右 :左が右より大きい
  •  左 ≦ 右 :左は右以下(等しい場合を含む)
  •  左 ≧ 右 :左は右以上(等しい場合を含む)

記号の 大きく開いている方が大きい数、ぴったり閉じている方が小さい数。

覚え方:「ワニの口は大きい数を食べる」

不等号 < や > は、ワニの口に見立てると分かりやすい。口が開いている方に大きい数、閉じている方に小さい数を書きます。

  • 3 < 5 ── 口が開いた方(5)が大きい数
  • −2 > −7 ── 口が開いた方(−2)が大きい数

3つ以上の数を一度に並べる

不等号は つなげて使えます。たとえば「a は b 以上 c 以下」を1つの式で:

  • −5 < −3 < 0 < +3 < +5(左が一番小さく、右が一番大きい)
  • −10 ≦ x ≦ 10(x は −10以上 10以下)

このときは すべての不等号を同じ向き に揃えます(< ばかり、または > ばかり)。< と > を混ぜると意味がおかしくなるので注意。

つまずきポイント:負の数の大小
  • 「−10 と −3 ではどちらが大きい?」と聞かれて「−10」と答えてしまうのが定番のミス。
  • 正解は −3(数直線で右にある方)。
  • 気温で考えるとイメージしやすい:「−10℃ より −3℃ のほうが温かい(高い)」 = −3℃ の方が大きい。
  • 絶対値だけ見て判断しないこと。負の数では、絶対値が大きいほど数は小さい

具体例で確かめる

次の数を小さい順に並べてみましょう:−4、+2、0、−7、+5

  1. 正の数と負の数で分ける:負(−4、−7)/ 0 / 正(+2、+5)
  2. 負どうしを比較:絶対値が大きい −7 のほうが小さい → −7 < −4
  3. 正どうしを比較:絶対値が大きい +5 のほうが大きい → +2 < +5
  4. 全部つなぐ:−7 < −4 < 0 < +2 < +5

練習問題

問題1(基本)
次の数の大小を、不等号を使って表しなさい。
  1. +4 と +9
  2. −2 と +3
  3. −6 と −1
  4. −10 と −15
答えを見る

(1) +4 < +9(正どうしは絶対値の大きい方が大)

(2) −2 < +3(負<正)

(3) −6 < −1(負どうしは絶対値の小さい方が大)

(4) −15 < −10(−15のほうが絶対値が大きく、より小さい)

問題2(並べ替え)
次の数を、小さい順に並べて不等号でつなぎなさい。

+3、−5、0、−1、+8、−10

答えを見る

−10 < −5 < −1 < 0 < +3 < +8

負の数同士は絶対値が大きいほうが小さい。正の数と0より、まず負の数すべてが小さい。

問題3(記述)
「気温が −5℃ より −10℃ のほうが寒い」のはなぜか、数直線または絶対値の考えを使って説明しなさい。
答えを見る

解答例:数直線上で −10 は −5 より左にあるため、−10 のほうが小さい数である。気温は数値が小さいほど寒いので、−10℃ のほうが −5℃ より寒い。
絶対値で考えると、|−10| = 10、|−5| = 5 で、−10 のほうが絶対値が大きい。負の数では絶対値が大きいほど小さい数になるので、−10 < −5 となり、より寒い。

まとめ

  • 数直線上で 右にあるほうが大きい。これは正・負・0すべてに共通。
  • 不等号は4種類:<、>、≦、≧。口が開いている方が大きい数
  • 3つ以上を並べるときは、すべて同じ向きの不等号で揃える。
  • 負の数は 絶対値が大きいほうが小さい(例:−10 < −5)。