【雑談】 14 「√9=±3」と答えてはいけない理由を、田中家でわかりやすく解説してみた

はじめに

「√9はいくつですか?」

こう聞かれたときに、

「±3!」

と答えてしまった経験はないでしょうか。

実は私も昔は、

「3の2乗も9だし、-3の2乗も9だから、答えは±3じゃないの?」

と思っていました。

どうして、このような間違いが生じるのでしょうか。

単純な計算ミスではありません。

もっと根本的な、

『質問の意味を取り違えている』

ことが原因です。

今回は、家族構成を例に、この違いをわかりやすく考えてみます。


まずは数学の問題

次の2つの問題を見てください。

問題A

√9 は?

問題B

9の平方根は?

実はこの2つ、

似ているようで全く別の質問です。

(答えを書いておくと、下記の通り)

問A:3
問B:±3


家族構成による例え:田中家を紹介します

では、今回の話が分かりやすくなる、例え話を交えながら、説明したいと思います。
今回の登場人物はこちらです。

父:田中 太郎
母:田中 花子
子:田中 一郎

質問①:「田中一郎君の親は誰ですか?」

まずはこの質問に答えてください

「田中一郎君の親は誰ですか?」

この質問なら答えは

田中太郎 (父)
田中花子 (母)

です。

親は、母親と父親の2人いるからです。

これが数学でいう

「9の平方根は?」

に対応します。

9を作ることができる数を探すと

3² = 9
(-3)² = 9

なので、

9の平方根
=3と-3

になります。


質問②:「田中一郎君のお父さんは誰ですか?」

今度は質問を変えます。

「田中一郎君のお父さんは誰ですか?」

この場合、

答えは

田中太郎

だけです。

母親は答えにはなりません。

質問の時点で、答える対象が限定されている(=父親の名前を聞かれている)からです。


√9 は「お父さんは誰ですか?」に近い

実は

√9 は?

という質問は、今回の話における、

「お父さんは誰ですか?」という質問と同じです。

つまり、質問(問題)の時点で、解答する範囲が制限されているのです。

ここで、

±3

と答えてしまうのは、

「お父さんは誰ですか?」

と聞かれているのに

「親は誰ですか?」

という質問だ、と勘違いしてしまうようなものです。


ちなみに -√9 は?

ちなみに、

-√9

はどうでしょう。

これは

-√9 = - 3

です。

田中家で例えるなら、

一郎君のお母さんは誰ですか?

と聞かれているようなものです。

答えは

田中花子

ただ1人です。

つまり、この問題でも、答えは一つです。


なぜ多くの人が間違えるのか

多くの人は

√9

を見ると、

無意識に

9の平方根

という問題に変換してしまいます。

すると

3
-3

の両方を答えたくなります。

しかし実際には、

問題そのものが違います。

今回の例え話で、なんとなくわかってくれたでしょうか。


まとめ

今回のポイントを整理すると、

質問答え
9の平方根は?3 と -3
√9 は?3
-√9 は?-3

です。

数学では

「定義だから覚えなさい」

と言われることもあります。

しかし、

「親は誰ですか?」

「お父さんは誰ですか?」

が違う質問であるように、

「9の平方根は?」

「√9は?」

も違う質問なのだと考えると、

なぜ答えが変わるのかが見えてきます。

この違いに気付いたとき、

「なるほど、答えが違うのではなく、そもそも質問が違ったのか」

と納得できるのではないでしょうか。

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