数学
高校生

学校の授業で(4)ような問題は足し算をしなければダメです引き算はダメですって言っていたんですけどなんでダメなんですか?教えてください!

-1<x<2, 1<y<3であるとき, 次の式のとりうる値の範囲を求めよ。 31 練習 x (2) -2y 5 (4) 5x-3y 【類倉敷
(4)-5<5メく10. 土- 3 9 <34く -14くg3く 7
不等式

回答

例えば、今回の問題が、-1≦x≦2、1≦y≦3で、x-yを求めなさい、だった場合、
おっちゃんさんが言うように、引き算で求めると、-2≦x-y≦-1になりますよね。

では、本当に、-2≦x-y≦-1が正しいか、実際に数値を当てはめて考えてみます。
-1≦x≦2、1≦y≦3だから、x=-1、y=3になっても問題ない。
 では、この時、x-yはいくらになりますか?-1-3=-4になりますよね?
 ということは、-1≦x≦2、1≦y≦3のとき、x-yは-4になることがある、ということですよね。
 ということは、-2≦x-y≦-1は間違っていることに気がつくと思います。

おっちゃんさんが言うように、引き算で求めると、xの最小値-yの最小値で、x-yの最小値、
xの最大値-yの最大値で、x-yの最大値を求めていることになります。
でも、x-yの最小値はxの最小値-yの最大値、x-yの最大値はxの最大値-yの最小値で求まりますよね?
ということで、単純には引き算では求まりません。

分からなければ質問してください

おっちゃん

なぜ、x-yの最小値はxの最小値-yの最大値、x-yの最大値はxの最大値-yの最小値で決まるんですか?

たこ焼き

単純に考えてみてください
1番小さい数から、1番大きな数を引くのか(今回の場合は-1-3)、
1番大きな数から、1番大きな数を引くのか(今回の場合は2-3)、
1番大きな数から、1番小さな数を引くのか(今回の場合は2-1)、
1番小さな数から、1番小さな数を引くのか(今回の場合は-1-1)、
どれが1番小さな値になりますか?また、どれが1番大きな値になりますか?

おっちゃん

分かりました本当にありがとうございます☺️☺️☺️☺️☺️☺️☺️
あと、1つ聞きたいんですが足し算だったらなぜ答えが合うのですか?

おっちゃん

難しい質問だったらすみません( ⁎ᴗ_ᴗ⁎)ペコッ

たこ焼き

いいえ。大切なことですね。
それは、引き算の問題を足し算にしたらなぜ、答えが合うのか?ですか?
それとも、足し算の問題はなぜ、普通に足しただけでよいのか?ですか?

おっちゃん

引き算の問題を足し算にしたらなぜ答えが会うのか?です!

おっちゃん

あ、やっぱりどっちも分かりませんでした笑笑

たこ焼き

では、
今回の問題が、-1≦x≦2、1≦y≦3で、x-yを求めなさい、だった場合、
x-yをx+(-y)にして足し算で求めてみる。

yの範囲が1≦y≦3だから、-yの範囲は、-1≧-y≧-3
で、x+(-y)だから、 
      -1≦ x ≦2
     +)-1≧-y≧-3
      ̄ ̄ ̄ ̄ ̄ ̄ ̄
これでは、不等号の向きが揃ってないから、-1≧-y≧-3の向きを変えて-3≦-y≦-1
      -1≦ x ≦2
     +)-3≦-y≦-1
      ̄ ̄ ̄ ̄ ̄ ̄ ̄
    -1+(-3)≦x-y≦2+(-1) 
     -1-3≦x-y≦2-1
      -4 ≦x-y≦-1

-1-3≦x-y≦2-1って、自然と、左辺はxの最小値-yの最大値、右辺はxの最大値-yの最小値になっていませんか?だから、答えが合うのです。

たこ焼き

向きを入れ換えたことにより、
   xの最小値≦ x ≦xの最大値
+)-(yの最大値)≦-y≦-(yの最小値)
  ̄ ̄ ̄ ̄ ̄ ̄ ̄ ̄ ̄ ̄ ̄ ̄ ̄ ̄ ̄ ̄ ̄
 xの最小値-yの最大値≦x-y≦xの最大値-yの最小値になった、ということ

たこ焼き

【なぜ、足し算の範囲の問題は普通に辺通しを足すだけで求まるのか】
今回の問題が、-1≦x≦2、1≦y≦3で、x+yを求めなさい、だった場合、
普通に足し算で求めると、0≦x+y≦5になりますよね。

続く

たこ焼き

単純に考えてみてください
1番小さい数に1番大きな数を足すのか(今回の場合は-1+3)、
1番大きな数に1番大きな数を足すのか(今回の場合は2+3)、
1番大きな数に1番小さな数を足すのか(今回の場合は2+1)、
1番小さな数に1番小さな数を足すのか(今回の場合は-1+1)、
どれが1番小さな値になりますか?また、どれが1番大きな値になりますか?

1番小さな数に1番小さな数を足すのが、1番小さな値になりますよね?
1番大きな数に1番大きな数を足すのが、1番大きな値になりますよね?

入れ換えると、(xの最小値)+(yの最小値)=(x+yの最小値)
       (xの最大値)+(yの最大値)=(x+yの最大値)

だから、そのまま、単純に足すだけで求まります

分からなければ質問してください

おっちゃん

ほんとに丁寧にありがとうございます🥺

この回答にコメントする
疑問は解決しましたか?