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十進数の和積計算 (「筆算」)

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6.3.1 十進数求和法

 

 7+15 を加法の手順 ( アルゴリズム ) に従って求めるとなると,16 行を費やしてしまいます。しかし実際には,わたしたちはこの結果を3 行ないし4行を費やすだけで得てしまいます。これは,十進数を使って いるおかげです。

 十進数では足し算の「九九表」を覚えてしまうことで,どんな2数の 和も求められるようになります。 

15 7 22 +

1

6.3.1 十進数求和法

6. 「十進数」──十進生成の自然数 6.3 十進数の和積計算 (「筆算」)

6.3.2 十進数求積法

 

 十進数では,「かけ算九九表」を使うことで,どんな二数の積も求め られるようになります(ただし計算の最終ステップで,「足し算九九表」

を使います)。

 小学算数では,この十進数の求積法に対し「かけ算」ないし「かけ算 の筆算」の言い回しが使われています。

3456 170204 1904

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6.3.2 十進数求積法

6.3.3 比較:8進数の和積計算 (「筆算」)

 

十進数の和積計算 (「筆算」) は,小学校低学年で指導されます。

生徒は,これをアタリマエにしていくよう指導されます。

そしてこれをアタリマエにした者は,十進数の和積計算 (「筆算」) の ロジックに,もはや意識が向かわない者です。

そこで,このロジックを改めて意識し理解するために,これまでやった ことのない8進数で,和積計算 (「筆算」) を行ってみることにします。

先ず,和の計算 (「筆算」) ができるために,「足し算九九表」を作成します。

すなわち,つぎの空白のマス目を埋めます: 

このときの計算は,自然数の求和アルゴリズムです。

例えば 6+4は,つぎの計算になります: 

6.3.3 比較:8進数の和積計算 (「筆算」)

6. 「十進数」──十進生成の自然数 6.3 十進数の和積計算 (「筆算」)

こうして,つぎの「足し算九九表」を得ます: 

そして,これと「位上がり」規則を合わせることで,和の計算 (「筆算」)  ができるようになります: 

1 1 2 3 4 5 6 7

2 3 4 5 6 7

+

4 6

3 7

2 10 1 11

0 12

1 1 2 3 4 5 6 7

2 3 4 5 6 7 10

3 4 5 6 7 10 11

4 5 6 7 10 11 12

5 6 7 10 11 12 13

6 7 10 11 12 13 14

7 10 11 12 13 14 15

10 11 12 13 14 15 16

2 3 4 5 6 7

+

3

3 1 1

61 71 1 4 2 3 4

5 5

6 + 7

そして,これと「足し算九九表」と「位上がり」規則の3つを合わせる ことで,積の計算 (「筆算」) ができるようになります: 

つぎに,積の計算 (「筆算」) ができるために,「かけ算九九表」を作成 します。

すなわち,つぎの空白のマス目を埋めます: 

このときの計算は,先ず,自然数の積の定義に戻ります。

例えば 6 4は,つぎがこれの意味です :  1

1 2 3 4 5 6 7

2 3 4 5 6 7

1 1 2 3 4 5 6 7

1 2 3 4 5 6 7

2 4 6 10 12 14 16

3 6 11 14 17 22 25

4 10 14 20 24 30 34

5 12 17 24 31 36 43

6 14 22 30 36 44 52

7 16 25 34 43 52 61

2 3 4 5 6 7

6 ) 6 ( (

( + + 6 ) 6 4

+ )

3

6 3 6

7

3 1 2 53 3 2 3 44

5 5

6 7

4 2 1

5

2 1 1 62 2 7 5 7 7 1 21 1 1

6. 「十進数」──十進生成の自然数 6.3 十進数の和積計算 (「筆算」)

6.4.1 0を含む自然数 6.4.2 0 との和・積

6.4 0を含む自然数

6. 「十進数」──十進生成の自然数 6.4 0を含む自然数

6.4.1  0を含む自然数

系列の十進生成に使う「0」は,十進の計数法 ( 2.3.3) では,「零 ( 無 )」

の解釈で処理されていることになります。

実際,例えば「2034 個」が,「1000 個が 2 個,100 個が零個,10 個 が 3 個,そして 4 個」のように読まれます。

足し算の筆算では任意の数nと0の和「 n + 0 =0+ n 」が暗黙に導 入され,かけ算の筆算では「 n 0 =0 n=0 」が暗黙に導入されて います。

ここから,自然数に「零」を明示的に要素として付加するという考えが 出てきます。

すなわち,零個0 ( 太字の「0」で表す ) とつぎのように関係する数と して,0を導入します: 

6.4.1  0を含む自然数

0

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