(ただし、aは実数とします)
今回は、分配法則などの計算法則をより深く理解するために、
少し難しい問題に挑戦しましょう。
証明
まずは、簡単な準備から
私たちは、今まで「0に何をかけても0になるんだよ」と習って
きたと思いますが、実はこれ、あたりまえなことではありません。
今回はこの問題を、今まで見てきた計算法則たちを使って
考えてみることにします。
そのための準備として、1つ計算をしておきます。
a+(-a)
この計算の答えは、0ですね。つまり
a+(-a)=0
です。これがこの証明では結構重要だったりします。
それでは、証明に入りましょう!
この証明は、一連の計算からなります。
それぞれの計算過程において、どんな風に
計算法則たちが活躍しているのかをよーく見てあげてくださいね!
まず、問題文の左辺の「a×0」を変形します。
ここで、さっきやった計算
a+(-a)=0
から「0はa+(-a)に等しい」ということがわかりますね。
これをa×0に代入すると、
a×0=a×(a+(-a))
となります。
次に、分配法則を持ち出します。分配法則の式の形を思い出すと、
a×(a+(-a))=a×a+a×(-a)
となります。つまりここでは、()内の「a+(-a)」を先に計算せず、
その代わり()の外についている「1」を()内の2つの項に分配したのです。
さらに計算を進めます。
a×a+a×(-a)=a×a+(-a×a)となりますね。
a×a+a×(-a)=a×a+(-a×a)=0
となりますね。
まとめよう!
今まで行った計算の一連の流れを書いてみましょう!すると
こんな感じになりますね。
a×0
=a×(a+(-a))
=a×a+a×(-a)
=a×a+(-a×a)
=0
最初の式と最後の式だけを取り出してみると
a×0=0
となりました。
この式の流れで感じてほしいのは、
「どの式の中でもa×0=0を使っていない」
ということなんです。計算法則(今回は主に分配法則)だけを使って
a×0の計算をし続けた結果、0にたどり着いた、ということを
この一連の計算式は示しているのです。
なので、a×0は決して当たり前に0ではなく
このような計算式があることを覚えておきましょう!
おまけとして、a×0に交換法則を使うと、
a×0=0×a
となりますので、やはり0×aも0になります。
また、この計算では結合法則は出てきませんでしたが、
この証明をキッチリやろうとすると出てきます。
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