🎓 Лицензия №Л035-01598-70/01734260

8 (800) 600-18-43

Математика · Алгебраические выражения

Порядок действий в математике: правила и примеры

Все статьи по математике
Содержание статьи

    Порядок арифметических действий — это правило выполнения действий, которое задаёт приоритет действий в числовом выражении, то есть в записи из чисел, знаков действий и, возможно, скобок: сначала вычисляют выражения в скобках, затем умножение и деление, после них сложение и вычитание, а действия одной ступени выполняют слева направо. Скобки — парные знаки, выделяющие часть выражения для вычисления в первую очередь; умножение — нахождение произведения, деление — обратное ему действие нахождения частного, сложение — нахождение суммы, вычитание — обратное ему действие нахождения разности. Таким образом, скобки меняют обычную последовательность вычислений, приоритет определяет, какая ступень идёт раньше, а направление слева направо решает, в каком порядке выполнять равноправные действия.

    Что такое порядок действий в математике

    Одна и та же запись из чисел и знаков может дать разные результаты, если считать её по-разному. Выражение 2 + 3 · 4 при вычислении «как читается» даёт 20, а по правилу — 14. Порядок действий устраняет эту неоднозначность: любое числовое выражение имеет единственное значение, и все, кто его вычисляет, получают одинаковый ответ.

    Четыре арифметических действия делят на две ступени:

    • действия первой ступени — сложение и вычитание;
    • действия второй ступени — умножение и деление.

    Действия второй ступени имеют более высокий приоритет, то есть выполняются раньше действий первой ступени. Внутри одной ступени ни одно действие не главнее другого: их выполняют в том порядке, в каком они записаны слева направо. Скобки стоят над этой иерархией: всё, что заключено в скобки, вычисляют прежде остального.

    Порядок действий в выражениях без скобок

    Если скобок нет, последовательность вычислений зависит только от того, какие действия входят в выражение. Возможны три случая: только действия первой ступени, только действия второй ступени или их сочетание.

    Сложение и вычитание: выполнение слева направо

    Сложение не выполняется раньше вычитания, и наоборот. Если в выражении есть только эти действия, их выполняют по очереди слева направо.

    Пример: 20 − 8 + 5.

    1. 20 − 8 = 12.
    2. 12 + 5 = 17.

    Ответ: 17.

    Если сначала выполнить сложение, получится 20 − 13 = 7, и это неверно. Ошибка возникает потому, что вычитание относится только к числу 8, а не к сумме 8 + 5. Поэтому на вопрос, что делать сначала, сложение или вычитание, ответ один: то действие, которое стоит левее.

    Умножение и деление: выполнение слева направо

    Тот же принцип действует для второй ступени. Умножение и деление равноправны, и сначала выполняют то из них, которое записано первым.

    Пример: 24 : 4 · 2.

    1. 24 : 4 = 6.
    2. 6 · 2 = 12.

    Ответ: 12.

    Если сначала умножить, получится 24 : 8 = 3, что неверно: на 2 умножается частное 24 : 4, а не делитель.

    Правило распространяется и на цепочки одинаковых действий. В выражении 36 : 6 : 3 сначала 36 : 6 = 6, затем 6 : 3 = 2. Вычисление справа налево дало бы 36 : 2 = 18. Так что вопрос «сначала умножение или деление» решается положением знака в записи, а не названием действия.

    Если в выражении есть действия разных ступеней

    Когда в выражении встречаются и умножение с делением, и сложение с вычитанием, сначала слева направо выполняют все действия второй ступени, а затем слева направо все действия первой ступени.

    Пример: 15 + 6 · 4 − 18 : 3.

    1. 6 · 4 = 24.
    2. 18 : 3 = 6.
    3. Выражение принимает вид 15 + 24 − 6.
    4. 15 + 24 = 39.
    5. 39 − 6 = 33.

    Ответ: 33.

    Произведения и частные удобно воспринимать как отдельные «блоки»: пока они не вычислены, складывать и вычитать нечего, потому что слагаемыми здесь являются 15, 24 и 6, а не 15, 6 и 18.

    Порядок действий в выражениях со скобками

    Скобки показывают, что заключённую в них часть нужно вычислить раньше, даже если в ней стоит действие низшей ступени. Внутри скобок действуют те же правила, что и в выражении без скобок.

    Одна пара скобок

    Сравним два выражения:

    • 15 + 6 · 4 = 15 + 24 = 39;
    • (15 + 6) · 4 = 21 · 4 = 84.

    Числа и знаки одинаковые, но скобки заставляют сначала выполнить сложение, и результат меняется.

    Ещё пример: 48 : (8 − 2). Сначала вычисляют скобку: 8 − 2 = 6, затем 48 : 6 = 8. Без скобок выражение 48 : 8 − 2 равнялось бы 6 − 2 = 4.

    Несколько и вложенные скобки

    Если в выражении несколько независимых пар скобок, каждую вычисляют отдельно, обычно слева направо, а затем выполняют оставшиеся действия.

    Пример: (20 − 4) : (3 + 1) = 16 : 4 = 4.

    Вложенные скобки — это скобки внутри других скобок. Вычисление начинают с самых внутренних и двигаются наружу. Для наглядности внешние скобки иногда записывают квадратными, но смысл у них тот же.

    Пример: 100 − (5 + 3 · (12 − 8)) · 2.

    1. Самая внутренняя скобка: 12 − 8 = 4.
    2. Внешняя скобка принимает вид 5 + 3 · 4. Внутри неё сначала умножение: 3 · 4 = 12, затем 5 + 12 = 17.
    3. Выражение принимает вид 100 − 17 · 2.
    4. 17 · 2 = 34.
    5. 100 − 34 = 66.

    Ответ: 66.

    Универсальный алгоритм вычисления числового выражения

    Любое выражение из четырёх арифметических действий и скобок вычисляется по трём шагам. Перед началом можно надписать над знаками номера действий: это помогает не пропустить ни одно из них и не нарушить последовательность.

    Найти скобки и вычислить выражения внутри них

    Просмотрите выражение и найдите все скобки. Если есть вложенные, начните с самых внутренних. Каждое выражение в скобках вычисляйте по тем же правилам, то есть с учётом приоритета ступеней и направления слева направо. Вычисленную скобку замените её значением.

    Дробная черта работает как скобки: числитель и знаменатель вычисляют отдельно, а затем делят один на другой.

    Выполнить умножение и деление слева направо

    Когда скобок не осталось, пройдите по выражению слева направо и выполните все умножения и деления в порядке их записи. Каждое произведение или частное замените результатом.

    Выполнить сложение и вычитание слева направо

    В выражении остались только сложение и вычитание. Выполните их по порядку слева направо. Полученное число и есть значение выражения.

    Примеры применения правила

    Пример с умножением, делением, сложением и вычитанием

    Условие: найти значение выражения 50 − 36 : 4 · 3 + 7 · 2.

    Решение:

    1. Скобок нет, поэтому начинаем со второй ступени слева направо.
    2. 36 : 4 = 9.
    3. 9 · 3 = 27, поскольку умножение на 3 относится к частному 36 : 4.
    4. 7 · 2 = 14.
    5. Выражение принимает вид 50 − 27 + 14.
    6. 50 − 27 = 23.
    7. 23 + 14 = 37.

    Ответ: 37.

    Пример с действиями одной ступени

    Условие: найти значения выражений 90 : 3 · 2 : 5 и 45 − 17 + 8 − 6.

    Решение для первого выражения, где есть только вторая ступень:

    1. 90 : 3 = 30.
    2. 30 · 2 = 60.
    3. 60 : 5 = 12.

    Решение для второго выражения, где есть только первая ступень:

    1. 45 − 17 = 28.
    2. 28 + 8 = 36.
    3. 36 − 6 = 30.

    Ответ: 12; 30.

    Пример со скобками

    Условие: найти значение выражения (64 − 28) : (2 + 7) + 3 · (10 − 4 · 2).

    Решение:

    1. Первая скобка: 64 − 28 = 36.
    2. Вторая скобка: 2 + 7 = 9.
    3. Третья скобка содержит действия разных ступеней: 4 · 2 = 8, затем 10 − 8 = 2.
    4. Выражение принимает вид 36 : 9 + 3 · 2.
    5. 36 : 9 = 4.
    6. 3 · 2 = 6.
    7. 4 + 6 = 10.

    Ответ: 10.

    Типичные ошибки при вычислении выражений

    Выполнение всех действий строго слева направо

    В чём ошибка: выражение 8 + 2 · 5 вычисляют как 10 · 5 = 50.

    Почему возникает: срабатывает привычка читать запись подряд, без учёта ступеней.

    Как правильно: сначала умножение, затем сложение: 2 · 5 = 10, 8 + 10 = 18. Направление слева направо применяется только к действиям одной ступени.

    Уверенность, что умножение всегда выполняется раньше деления

    В чём ошибка: выражение 60 : 5 · 2 вычисляют как 60 : 10 = 6.

    Почему возникает: в формулировке правила умножение обычно называют раньше деления, и это принимают за порядок выполнения.

    Как правильно: умножение и деление равноправны, выполняется то, что стоит левее: 60 : 5 = 12, 12 · 2 = 24. Проверить себя помогает замена деления умножением на обратное число: 60 · 1/5 · 2 = 24, и при такой записи порядок множителей уже не влияет на результат.

    Уверенность, что сложение всегда выполняется раньше вычитания

    В чём ошибка: выражение 30 − 10 + 5 вычисляют как 30 − 15 = 15.

    Почему возникает: ошибку подкрепляет та же логика перечисления, что и в предыдущем случае, а также привычка сначала «собрать» числа справа.

    Как правильно: 30 − 10 = 20, 20 + 5 = 25. Вычитаемым здесь является только 10. Если представить вычитание как прибавление противоположного числа, 30 + (−10) + 5, становится видно, что знак «минус» принадлежит одному числу.

    Игнорирование или потеря скобок

    В чём ошибка: при переписывании выражения (12 − 4) · 3 скобки пропадают, и получается 12 − 4 · 3 = 0 вместо 8 · 3 = 24. Другой вариант: выражение 20 − (8 − 3) раскрывают как 20 − 8 − 3 = 9.

    Почему возникает: скобки воспринимают как необязательное оформление или раскрывают их механически, не учитывая знак перед ними.

    Как правильно: сначала вычислить скобку и только затем продолжать. В первом случае 12 − 4 = 8, 8 · 3 = 24. Во втором 8 − 3 = 5, 20 − 5 = 15. Если скобку всё же нужно раскрыть, при минусе перед ней знаки внутри меняются на противоположные: 20 − 8 + 3 = 15.

    Как составить математическую формулу Что такое одночлен Одночлены, многочлены и действия с ними Преобразуйте выражение в многочлен стандартного вида