§ 14. Законы сложения.
Убедимся в том, что при сложении рациональных чисел остаются в силе основные законы сложения, установленные для положительных чисел.
Переместительный закон. Для любых рациональных чисел а и b справедливо равенство:
Это следует из правил сложения рациональных чисел.
В самом деле, если числа имеют одинаковые знаки (правило 1), то мы складываем их абсолютные величины, то есть положительные числа, а для них переместительное свойство сложения справедливо.
Если же числа имеют противоположные знаки (правило 2), то мы из большей абсолютной величины вычитаем меньшую независимо от того, стоит ли число с большей абсолютной величиной на первом или на втором месте. Значит, и здесь величина суммы не зависит от порядка слагаемых.
Например:
В правилах 3 и 4 ничего не говорится о порядке слагаемых, значит, они верны при любом порядке слагаемых.
Переместительный закон справедлив при сложении любого числа слагаемых.
Покажем это на примере.
Складывая числа в любом порядке, мы получим одно и то же число
Сочетательный закон.
При сложении рациональных чисел остаётся в силе сочетательный закон сложения.
Убедимся в этом на примере суммы трёх слагаемых:
При получим:
Нередко в вычислениях одновременно пользуются и переместительным и сочетательным законами.
Приведём такой пример.
Вычислим сумму
Переместим слагаемые так:
Произведём сложение в таком порядке:
Такое одновременное применение переместительного и сочетательного законов иногда выражают кратко в виде следующего правила:
Слагаемые можно соединять в группы любым способом.
При вычислении суммы, содержащей и положительные и отрицательные слагаемые, можно применять следующее правило:
Чтобы сложить несколько рациональных чисел, можно сложить отдельно все положительные отдельно все
отрицательные числа и полученные два числа сложить по правилу сложения двух чисел.
В справедливости этого правила нетрудно убедиться.
Пользуясь переместительным законом, расположим (мысленно) слагаемые так, чтобы сначала стояли все положительные слагаемые, а за ними все отрицательные, Затем, пользуясь сочетательным законом, сложим отдельно все положительные слагаемые и отдельно все отрицательные. Получим два числа, которые сложим по правилу сложения двух рациональных чисел.
Пример. Сумму
можно вычислить так:
1) Сложить положительные слагаемые:
2) Сложить отрицательные слагаемые:
3) Сложить полученные суммы: