חילוק מספרים מכוונים
אותם כללים כמו בכפל - פשוט הפעולה ההפוכה
חידת פתיחה
חברת כלי-הרכב הפסידה 600 שקלים ב-4 חודשים. מה ההפסד הממוצע בחודש? אתם יודעים שצריך לחלק, אבל איך מחלקים מספרשלילי? וחשוב מזה: מה יוצא כשמחלקים שליליבשלילי? דווקא דבר מפתיע. בואו נגלה.
חילוק = הפעולה ההפוכה של כפל
כללי הסימנים בחילוק
טבלת סימנים
כללי הסימנים בחילוק זהים לכללי הכפל:
- אותו סימן = חיובי: (+)÷(+)=(+), (−)÷(−)=(+)
- סימנים שונים = שלילי: (+)÷(−)=(−), (−)÷(+)=(−)
(+) ÷ (+) = (+)
10÷2=5
אותו סימן ← חיובי
(-) ÷ (-) = (+)
(−10)÷(−2)=5
אותו סימן ← חיובי
(+) ÷ (-) = (-)
10÷(−2)=−5
סימנים שונים ← שלילי
(-) ÷ (+) = (-)
(−10)÷2=−5
סימנים שונים ← שלילי
למה זה עובד? הקשר עם כפל
כפל וחילוק הם פעולות הפוכות (כמו חיבור וחיסור). אם אתם יודעים עובדת כפל אחת, אתם באמת יודעים שתי עובדות חילוק:
מכפל לחילוק - ובחזרה
אם a×b=c, אז:
−c÷a=b
−c÷b=a
דוגמה:
(−3)×4=−12
אז: (−12)÷(−3)=4
וגם: (−12)÷4=−3
כל משולש עובדות בנוי מעובדת כפל אחת ושתי עובדות חילוק.
שאלה לחשיבה
איך אפשר להסיק שהחוק (−)÷(−)=(+) חייב להיות נכון?
בעזרת הקשר לכפל! נניח (−6)÷(−2)=x. לפי הגדרת החילוק, זה אומר x×(−2)=−6. איזה x נותן כשכופלים ב-−2 את −6? רק x=3 (חיובי), כי 3×(−2)=−6. הנה הוכחה שחילוק שלילי בשלילי חייב להיות חיובי.
המתמטיקה לא בחרה שרירותית בחוקים - הם נובעים מההיגיון של פעולות הפוכות.
דוגמאות פתורות
דוגמה 1: חילוק עם מספרים שליליים
שלב 1 מתוך 3זיהוי הסימנים: שלילי חלקי חיובי ← תוצאה שלילית.
דוגמה 2: שלילי חלקי שלילי
שלב 1 מתוך 2שני הסימנים שליליים - התוצאה חיובית.
נסו בעצמכם - מחילוק לכפל
בחרו חילוק ובדקו איך אותו דפוס סימנים שכבר הכרתם בכפל חוזר כאן שוב. כך רואים שחילוק באמת נשען על כפל.
תרגול מהיר
חיובי ÷ חיובי
15÷3=?
פתרון: אותו סימן ← חיובי
15÷3=5
שלילי ÷ שלילי
(−15)÷(−3)=?
פתרון: אותו סימן ← חיובי
15÷3=5
חיובי ÷ שלילי
15÷(−3)=?
פתרון: סימנים שונים ← שלילי
15÷3=5⇒−5
שלילי ÷ חיובי
(−15)÷3=?
פתרון: סימנים שונים ← שלילי
15÷3=5⇒−5
אפס במונה
0÷(−5)=?
פתרון: אפס חלקי כל מספר (שאינו 0) = 0
חלוקה שאינה שלמה
(−7)÷2=?
פתרון: סימנים שונים ← שלילי
7÷2=3.5⇒−3.5
מהחיים: בעיות אמיתיות
מספרים מכוונים בעולם שלנו
הפסד ממוצע לחברה
חברה הפסידה 600 שקלים ב-4 חודשים. הפסד ממוצע לחודש?
פתרון: הפסד = סכום שלילי. (−600)÷4=−150
ההפסד הממוצע: 150 שקלים לחודש (שלילי = חוב).
ירידת טמפרטורה קבועה
בלילה על הר החרמון הטמפרטורה ירדה ב-12∘C במהלך 6 שעות (באופן אחיד). מה שיעור הירידה לשעה?
פתרון: שינוי = −12∘. (−12)÷6=−2
הטמפרטורה ירדה ב-2 מעלות לשעה.
חלוקת חוב
ארבעה חברים חולקים חוב של 240 שקלים בחלקים שווים. כמה חייב כל אחד?
פתרון:(−240)÷4=−60
כל חבר חייב 60 שקלים.
נסיעה אל ים המלח
יוסי נמצא בגובה של 300 מטר מעל פני הים ורוצה להגיע לים המלח שבגובה −430 מטר. השינוי בגובה הוא −730 מטר (ירידה). אם הוא נוסע 5 שעות, מה השינוי הממוצע לשעה?
פתרון:−730÷5=−146
ירידה ממוצעת של 146 מטרים לשעה.
אי-חילוק באפס! (קריטי)
למה אסור לחלק באפס?
חילוק באפס אינו מוגדר - לא קיימת תשובה הגיונית. נסו לחשוב: אם 5÷0=x, אז לפי הגדרת החילוק: x×0=5. אבל כל מספר כפול אפס הוא אפס - אז אי אפשר לקבל 5. אין x שעובד.
- 5÷0 - לא מוגדר (אין תשובה)
- (−5)÷0 - לא מוגדר (גם לשליליים)
- 0÷0 - לא מוגדר (במיוחד!)
- 0÷5=0 - זה כן מוגדר, ושווה אפס
הבחנה חשובה: אפס במונה מול אפס במכנה
אפס במונה = אפס
0÷(−5)=0
0÷7=0
0÷100=0
כי:0×כלשהו=0
דוגמה: זה מוגדר - תשובה = 0
אפס במכנה = לא מוגדר
(−5)÷0=?
7÷0=?
אין תשובה. במחשבון תקבלו שגיאה.
דוגמה: זה לא מוגדר - אסור!
אפשר לחלק אפס בכל מספר (תוצאה אפס). אי אפשר לחלק כל מספר באפס.
טעויות נפוצות
המלכודות הנפוצות בחילוק מכוונים
שלוש הטעויות שתלמידים עושים הכי הרבה בחילוק מספרים שליליים:
- שוכחים את הסימן: מחשבים רק את הערכים המוחלטים. פתרון: קודם קובעים את הסימן, אז מחלקים.
- חושבים ש-(−)÷(−) = שלילי. זה חיובי! כמו בכפל.
- מחלקים באפס ולא שמים לב. תמיד בדקו שהמכנה אינו אפס.
שאלה לחשיבה
אם (−36)÷9=−4, מה זה אומר על (−4)×9?
מהקשר בין כפל וחילוק: אם (−36)÷9=−4, אז (−4)×9=−36. ואכן: סימנים שונים ← שלילי, 4×9=36, אז (−4)×9=−36.
כפל וחילוק הם פעולות הפוכות - תמיד אפשר לעבור מאחד לשני.
טבלת סימנים - חילוק
| ÷ | חיובי (+) | שלילי (-) |
|---|---|---|
| חיובי (+) | (+) חיובי | (-) שלילי |
| שלילי (-) | (-) שלילי | (+) חיובי |
* זהה לחלוטין לטבלת הכפל! אם זכרתם את אחת - זכרתם את השנייה.
חילוק קשור לשברים - הרי a÷b זה בדיוק ba. לכן כל הדרכים הבאות זהות:
בשבר, הסימן המינוס יכול "לחיות" במונה, במכנה, או לפני השבר - והתוצאה זהה. זה מאפשר להעביר סימנים כדי לפשט ביטויים. בתיכון תראו שזו טכניקה קריטית.
עוד סודות: אי אפשר לחלק באפס בשום מערכת מתמטית, גם לא במתמטיקה מתקדמת. זה לא "חסר" - זה פשוט לא מוגדר. אם ננסה להגדיר 01 כמשהו, כל חוקי המתמטיקה ייפלו.