Come si dimostra in analisi matematica, la regola: "+" per "–" è uguale a "–" ?
In Z, possiamo parlare di opposto di un numero. L'opposto del numero a è quel numero x che sommato ad a dà come risultato zero: cioè è l'unica soluzione dell'equazione a+x=0. Questa soluzione si indica con -a. Un esempio notevole, e che ci serve nel seguito, è -1, che è l'opposto di 1.
Di più: l'insieme Z è costruito a partire dall'insieme dei numeri naturali
proprio aggiungendo a questo gli opposti di tutti i suoi elementi.
Naturalmente in Z abbiamo una moltiplicazione, ·, che è quella classica che conosciamo tutti e che compare nella regola che ci interessa.
Nei termini dei numeri interi, la regola "più per meno fa meno" si traduce come
E ora si tratta di dimostrarla, vale a dire di capire quanto è il numero (-1)·(+1).
La dimostrazione sembra un po' astrusa ma funziona. Per ottenerla, bisogna solo ricordarsi che l'equazione a+x=0 ha una e solo una soluzione e che questa è l'opposto di a.
Veniamo ai conti e per farli prendiamo un numero intero qualsiasi a che non sia lo zero. E calcoliamo quanto fa
Come prima cosa, sappiamo che 1 è l'elemento neutro della mopltiplicazione, cioè moltiplicato per un numero qualsiasi lo lascia invariato: (+1)·a=a. Quindi abbiamo che
Però abbiamo anche che a=(+1)·a e quindi
Se nell'ultimo passaggio raccogliamo un a, otteniamo
Ma -1 è l'opposto di +1 e quindi l'espressione dentro la parentesi quadra vale zero e quindi tutto il prodotto vale zero. Cioè
Abbiamo così scoperto che a + (-1)·(+1)·a fa zero, oppure, detto altrimenti, che (-1)·(+1)·a è l'unica soluzione dell'equazione a+x=0. Ma l'unica soluzione di questa equazione non è altro che -a, cioè
Questa relazione vale per ogni a, in particolare anche per a=1, dalla quale si ottiene
che è proprio la regola "più per meno fa meno".
Due osservazioni per concludere: