לומדי

הכרת המספרים השליליים; מספרים נגדיים

מבוסס על תוכנית הלימודים הרשמית — מתמטיקה, משרד החינוך.

לומדי מסביר

היי, אני לומדי! אם אתה מתבלבל בין פלוס למינוס, תחשוב על ציר המספרים כמו על כביש ארוך שבו 0 הוא נקודת ההתחלה: כל מה שמימינו חיובי, וכל מה שמשמאלו שלילי - בדיוק כמו קומות מעל הקרקע וקומות מרתף מתחתיה. ומה זה מספר נגדי? זה פשוט התאום שלו מהצד השני, בדיוק באותו מרחק מה-0. תראה, אתה כבר מבין את זה הרבה יותר טוב משאתה חושב - בואו נתרגל ביחד עוד קצת!

למה בכלל יש מספרים שליליים?

בחיים האמיתיים יש הרבה מצבים שבהם לא מספיק לספור רק 1, 2, 3 וכן הלאה. בחורף הטמפרטורה יכולה לרדת מתחת לאפס מעלות. בבניין יש קומות מעל הקרקע, אבל גם מרתפים מתחת לקרקע. כדי לתאר דברים ש'מתחת' לנקודת התחלה מוסכמת, המתמטיקה משתמשת במספרים שליליים - מספרים עם סימן מינוס לפניהם.

ציר המספרים מתרחב שמאלה

עד עכשיו הכרתם את ציר המספרים כמתחיל ב-0 וממשיך ימינה: 1, 2, 3 וכן הלאה. עכשיו הציר ממשיך גם שמאלה מ-0: -1, -2, -3 וכן הלאה. ככל שמתקדמים ימינה על הציר המספר גדול יותר, וככל שמתקדמים שמאלה המספר קטן יותר. 0 נמצא בדיוק באמצע, בין המספרים החיוביים (מימינו) לשליליים (משמאלו). לכן כל מספר חיובי גדול מכל מספר שלילי - פשוט כי כל החיוביים נמצאים מימין ל-0, וכל השליליים משמאלו.

מספרים נגדיים

שני מספרים נקראים 'מספרים נגדיים' אם הם נמצאים באותו מרחק בדיוק מ-0, אבל בצדדים מנוגדים של הציר. למשל, 5 ו- -5 הם מספרים נגדיים: שניהם במרחק 5 מ-0, אחד מימין ואחד משמאל. את המספר הנגדי מקבלים על ידי החלפת הסימן: הנגדי של 3 הוא -3, והנגדי של -7 הוא 7. 0 הוא מקרה מיוחד: המרחק שלו מעצמו הוא 0, ולכן הוא הנגדי של עצמו - המספר היחיד שהוא הנגדי של עצמו.

דוגמאות פתורות

בלילה קר, המדחום הראה 'שלוש מעלות מתחת לאפס'. רשמו זאת כמספר, סמנו את המספר על ציר המספרים, ומצאו את המספר הנגדי לו.

  1. 'שלוש מעלות מתחת לאפס' פירושו 3 יחידות משמאל ל-0 על ציר המספרים, כלומר המספר -3.
  2. מסמנים על הציר: מתחילים ב-0 וזזים 3 צעדים שמאלה, מגיעים לנקודה -3.
  3. כדי למצוא את המספר הנגדי, מחפשים מספר באותו מרחק מ-0 (3 יחידות) אך בצד השני - כלומר מימין ל-0.
  4. הנקודה שנמצאת 3 יחידות מימין ל-0 היא 3. לכן הנגדי של -3 הוא 3.

תשובה: הטמפרטורה כמספר היא -3, והמספר הנגדי שלו הוא 3.

נתונים שלושה מספרים: 5, -2, ו-0. מצאו את המספר הנגדי של כל אחד מהם, וסמנו על ציר המספרים את כל המספרים שקיבלתם (המקוריים והנגדיים), מסודרים מהקטן לגדול.

  1. המספר הנגדי של 5 הוא מספר שנמצא באותו מרחק מ-0 (5 יחידות), אך בצד השני של הציר - כלומר מספר שלילי. לכן הנגדי של 5 הוא -5.
  2. המספר הנגדי של -2 הוא מספר שנמצא באותו מרחק מ-0 (2 יחידות), אך בצד השני - כלומר מספר חיובי. לכן הנגדי של -2 הוא 2.
  3. המספר הנגדי של 0 הוא 0 עצמו: 0 נמצא במרחק 0 מעצמו, ואין מספר אחר באותו מרחק בצד השני. לכן 0 הוא המספר היחיד שהוא הנגדי של עצמו, ומופיע פעם אחת בלבד ברשימת המספרים.
  4. כעת מסמנים על הציר את כל המספרים שקיבלנו: -5, -2, 0, 2, 5. המספרים השליליים תמיד קטנים מהחיוביים, וככל שמתרחקים שמאלה על הציר המספר קטן יותר, לכן הסדר מהקטן לגדול הוא: -5, -2, 0, 2, 5.

תשובה: הנגדי של 5 הוא -5, הנגדי של -2 הוא 2, והנגדי של 0 הוא 0 עצמו. בסדר עולה על ציר המספרים: -5, -2, 0, 2, 5.

תרגול

1. מצאו את המספר הנגדי לכל אחד מהמספרים הבאים: 8, -15, 0.תרגול
  1. המספר הנגדי לכל מספר הוא המספר הנמצא באותו מרחק מ-0, אך בצד השני של הציר.
  2. הנגדי של 8 הוא -8 (מרחק 8 מ-0, בצד השני).
  3. הנגדי של -15 הוא 15 (מרחק 15 מ-0, בצד השני).
  4. הנגדי של 0 הוא 0 עצמו, כי 0 הוא נקודת האמצע ואין לו 'צד שני'.

תשובה: הנגדי של 8 הוא -8; הנגדי של -15 הוא 15; הנגדי של 0 הוא 0.

2. כתבו כל אחד מהמצבים הבאים כמספר (עם סימן מינוס במידת הצורך): (א) 4 מעלות מתחת לאפס. (ב) 2 קומות מתחת לקרקע. (ג) 30 מטר מתחת לפני הים. (ד) 7 מעלות מעל האפס.תרגול
  1. 'מתחת לאפס', 'מתחת לקרקע' ו'מתחת לפני הים' פירושם משמאל ל-0 על ציר המספרים, ולכן כותבים אותם כמספר שלילי.
  2. (א) 4 מעלות מתחת לאפס נכתב -4.
  3. (ב) 2 קומות מתחת לקרקע נכתב -2.
  4. (ג) 30 מטר מתחת לפני הים נכתב -30.
  5. (ד) '7 מעלות מעל האפס' פירושו מימין ל-0, ולכן זהו מספר חיובי: 7.

תשובה: (א) -4 (ב) -2 (ג) -30 (ד) 7.

3. סמנו על ציר המספרים את הנקודות -4, 2 ו- -1, ולכל אחת מהן מצאו וסמנו גם את המספר הנגדי שלה.תרגול
  1. מסמנים את -4 ארבע יחידות משמאל ל-0.
  2. מסמנים את 2 שתי יחידות מימין ל-0.
  3. מסמנים את -1 יחידה אחת משמאל ל-0.
  4. המספר הנגדי מתקבל על ידי החלפת הסימן: הנגדי של -4 הוא 4, הנגדי של 2 הוא -2, והנגדי של -1 הוא 1.
  5. מסמנים גם את שלוש הנקודות הנגדיות: 4 (ארבע יחידות מימין ל-0), -2 (שתי יחידות משמאל ל-0), ו-1 (יחידה אחת מימין ל-0).

תשובה: הנגדי של -4 הוא 4; הנגדי של 2 הוא -2; הנגדי של -1 הוא 1.

4. בבניין, קומת הקרקע מסומנת ב-0. קומות מעל הקרקע מסומנות במספרים חיוביים, וקומות מרתף מתחת לקרקע מסומנות במספרים שליליים. דנה חונה במרתף שנמצא 2 קומות מתחת לקרקע. באיזה מספר מסומנת הקומה שבה דנה חונה? אם יש בבניין גם מרתף שנמצא 3 קומות מתחת לקרקע - איזה מהמרתפים נמוך יותר?שאלה בהקשר
  1. קומת הקרקע מסומנת ב-0, וכל קומה מתחת לקרקע מוסיפה עוד יחידה שלילית.
  2. מרתף 2 קומות מתחת לקרקע מסומן במספר -2.
  3. מרתף 3 קומות מתחת לקרקע מסומן במספר -3.
  4. ככל שהמספר קטן יותר (רחוק יותר משמאל ל-0), הקומה נמוכה יותר. מכיוון ש- -3 קטן מ- -2, המרתף המסומן -3 הוא הנמוך יותר.

תשובה: דנה חונה בקומה -2. המרתף הנמוך יותר הוא זה המסומן -3.

5. בבוקר חורפי נמדדה בצפת טמפרטורה של -1 מעלות, ובהר החרמון נמדדה טמפרטורה של -6 מעלות. באיזה מקום היה קר יותר? הסבירו לפי מיקום המספרים על ציר המספרים.שאלה בהקשר
  1. מסמנים את שני המספרים על ציר המספרים: -1 ו- -6.
  2. -6 נמצא משמאל ל- -1 על הציר, כלומר -6 < -1.
  3. מספר קטן יותר על ציר המספרים מייצג כאן טמפרטורה נמוכה יותר, כלומר קר יותר.

תשובה: בהר החרמון היה קר יותר (-6 מעלות קר מ- -1 מעלות).

6. פסגת הר גבוהה 400 מטרים מעל פני הים, ובור מכרה עמוק 400 מטר מתחת לפני הים. אם פני הים מסומנים ב-0, רשמו את שני הגבהים כמספרים. איזה קשר יש בין שני המספרים שקיבלתם?שאלה בהקשר
  1. גובה ההר מעל פני הים נכתב כמספר חיובי: 400.
  2. עומק בור המכרה מתחת לפני הים נכתב כמספר שלילי: -400.
  3. שני המספרים, 400 ו- -400, נמצאים באותו מרחק בדיוק מ-0 (400 יחידות), אך בצדדים מנוגדים של הציר.
  4. לכן הם מספרים נגדיים.

תשובה: 400 ו- -400 הם מספרים נגדיים.

לזכירה

  • מספרים שליליים מתארים דברים 'מתחת' לנקודת התחלה מוסכמת (0) - כמו מעלות מתחת לאפס, קומות מרתף מתחת לקרקע, או עומק מתחת לפני הים.
  • ציר המספרים ממשיך גם שמאלה מ-0: מימין ל-0 - מספרים חיוביים, משמאלו - מספרים שליליים.
  • ככל שמתקדמים ימינה על הציר המספרים גדלים, וככל שמתקדמים שמאלה הם קטנים.
  • לכל מספר יש 'מספר נגדי' - מספר באותו מרחק מ-0 אך בצד ההפוך של הציר (הנגדי של 5 הוא -5, והנגדי של -5 הוא 5).
  • הנגדי של 0 הוא 0 עצמו - זו הנקודה היחידה על הציר שהיא הנגדי של עצמה.