2.5: Порядок операцій
- Page ID
- 57316
Для зручності повторюємо «Правила, що керують порядком операцій», вперше введені в Розділі 1.5.
Правила, що керують порядком операцій
При оцінці виразів дійте в наступному порядку.
- Спочатку оцініть вирази, що містяться в символах групування. Якщо символи групування вкладені, спочатку оцініть вираз у внутрішній парі символів групування.
- Оцінити всі експоненти, які з'являються у виразі.
- Виконуйте всі множення і ділення в тому порядку, щоб вони відображалися у виразі, рухаючись зліва направо.
- Виконуйте всі додавання і віднімання в тому порядку, щоб вони відображалися у виразі, рухаючись зліва направо.
Давайте розглянемо ряд прикладів, які вимагають використання цих правил.
Приклад 1
Спрощення: (a) (−3) 2 та (b) −3 2
Рішення
Нагадаємо, що для будь-якого цілого числа a ми маємо (−1) a = − a. Оскільки заперечення еквівалентно множенню на −1, «Правила керівного порядку операцій» вимагають, щоб ми розглядали символи групування та показники перед запереченням.
а) Через угруповання символів ми заперечуємо спочатку, потім квадрат. Тобто,
\[ \begin{aligned} (−3)^2 = (−3)(−3) \\ & = 9. \end{aligned}\nonumber \]
б) У цьому прикладі відсутні символи групування. Таким чином, ми повинні спочатку квадрат, потім звести нанівець. Тобто,
\[ \begin{aligned} −3^2 = −(3 \cdot 3) \\ = −9. \end{aligned}\nonumber \]
Вправа
Спрощення: −2 2.
- Відповідь
-
−4
Приклад 2
Спрощення: −2 − 3 (5 − 7).
Рішення
Спочатку угруповання символів, потім множення, потім віднімання.
\[ \begin{aligned} -2-3(5-7)=-2-3(-2) ~ & \textcolor{red}{ \text{ Perform subtraction within parentheses.}} \\ =2 -2-(-6) ~ & \textcolor{red}{ \text{ Multiply: } 3(-2)=-6.} \\ = -2+6 ~ & \textcolor{red}{ \text{ Add the opposite.}} \\ =4 \end{aligned}\nonumber \]
Вправа
Спрощення: −3 − 2 (6 − 8).
- Відповідь
-
1
Приклад 3
Спрощення: −2 (2 − 4) 2 − 3 (3 − 5) 3.
Рішення
Спочатку угруповання символів, потім множення та віднімання в такому порядку.
\[ \begin{aligned} -2(2-4)^2 -3(3-5)^3 = -2(-2)^2 -3(-2)^3 ~ & \textcolor{red}{ \text{ Perform subtraction within parentheses first.} \\ =2 (4) -3(-8) ~ & \textcolor{red}{ \text{ Exponents are next.}} \\ =-8-(-24) ~ & \textcolor{red}{ \text{ Multiplications are next.}} \\ =-8+24 ~ & \textcolor{red}{ \text{ Add the opposite.}} \\ =16 \end{aligned}\nonumber \]
Вправа
Спрощення: −2 (5 − 6) 3 − 3 (5 − 7) 2
- Відповідь
-
-10
Приклад 4
Спрощення: −24 ÷ 8 (−3).
Рішення
Ділення не має переваг перед множенням, або навпаки. Ділення і множення необхідно виконувати в тому порядку, щоб вони відбувалися, рухаючись зліва направо.
\[ \begin{aligned} -24 \div 8(-3) = -3(-3) ~ & \textcolor{red}{ \text{ Division first: } -24 \div 8 = -3.} \\ =9 \end{aligned}\nonumber \]
Зверніть увагу, що якщо ви помножите спочатку, що було б неправильно, ви отримаєте зовсім іншу відповідь.
Вправа
Спрощення: −48 ÷ 6 (−2).
- Відповідь
-
16
Приклад 5
Спростити: (−2) (−3) (−2) 3.
Рішення
Спочатку показники, потім множення в тому порядку, в якому воно відбувається, рухаючись зліва направо.
\[ \begin{aligned} (-2)(-3)(-2)^3 = (-2)(-3)(-8) ~ & \textcolor{red}{ \text{ Exponent first: } (-2)^3 = -8.} \\ =6(-8) ~ & \textcolor{red}{ \text{ Multiply from left to right: } (-2)(-3) = 6.} \\ =-48 \end{aligned}\nonumber \]
Ви спробуєте це!
Спростити: (−4) (−2) 2 (−1) 3.
- Відповідь
-
16
Оцінка дробів
Якщо присутній брусок дробу, оцініть чисельник і знаменник окремо за «Правилами керівного порядку операцій», потім виконайте поділ на заключному кроці.
Приклад 6
Спростити:
\[ \frac{-5-5(2-4)^3}{-22 - 3(-5)}\nonumber \]
Рішення
Оцінити чисельник і знаменник окремо, потім розділити.
\[ \begin{aligned} \frac{-5-5(2-4)^3}{-22-3(-5)} = \frac{-5-5(-2)^3}{-22-(-15)} ~ & \begin{array}{l} \textcolor{red}{ \text{ Numerator: parentheses first.}} \\ \textcolor{red}{ \text{ Denominator: multiply } 3(-5)=-15.} \end{array} \\ = \frac{-5-5(-8)}{-22+15} ~ & \begin{array}{l} \textcolor{red}{ \text{ Numerator: exponent } (-2)^3 = -8.} \\ \textcolor{red}{ \text{ Denominator: add the opposite.}} \end{array} \\ = \frac{-5-(-40)}{-7} & \begin{array}{l} \textcolor{red}{ \text{ Numerator: multiply } 5(-8) = -40.} \\ \textcolor{red}{ \text{ Denominator: add } -22 + 15 = -7.} \end{array} \\ = \frac{-5+40}{-7} ~ & \textcolor{red}{ \text{ Numerator: add the opposite.}} \\ = \frac{35}{-7} ~ & \textcolor{red}{ \text{ Numerator: } -5 + 40 = 35.} \\ = -5 ~ & \textcolor{red}{ \text{ Divide: } 35/-7 = -5.} \end{aligned}\nonumber \]
Вправа
Спростити:
\[ \frac{6-2(-6)}{-2-(-2)^2}\nonumber \]
- Відповідь
-
-3
Абсолютна величина
Абсолютне значення обчислює величину вектора, пов'язаного з цілим числом, яке дорівнює відстані між числом і початком (нулем) на числовому рядку. Так, наприклад, |4| = 4 і | − 5| = 5.
Але стовпчики абсолютних значень також діють як символи групування, і згідно з «Правилами, що керують порядком операцій», ви повинні спочатку оцінити вираз всередині пари символів групування.
Приклад 7
Спростити: (a) − (−3) та (b) −| − 3|.
Рішення
Існує величезна різниця між простими символами групування і абсолютним значенням.
а) Це випадок − (− a) = a. Таким чином, − (−3) = 3.
б) Цей випадок сильно відрізняється. Абсолютне значення −3 дорівнює 3, а від'ємне значення дорівнює −3. В символах,
−| − 3| = −3
Вправа
Спростити: −|−8|.
- Відповідь
-
−8
Приклад 8
Спрощення: −3 − 2|5 − 7|.
Рішення
Спочатку оцініть вираз всередині барів абсолютних значень. Потім множити, потім відняти.
\[ \begin{aligned} -3-2|5-7|=-3-2|-2| ~ & \end{aligned}\nonumber \]
Вправа
Спрощення: −2 − 4|6 − 8|.
- Відповідь
-
−10
Вправи
У вправах 1-40 обчислити точне значення заданого виразу.
1. \(7 - \frac{-14}{2}\)
2. \(-2 - \frac{-16}{4}\)
3. \(-7 - \frac{-18}{9}\)
4. \(-6 - \frac{-7}{7}\)
5. −54
6. −33
7. 9 − 1 (−7)
8. 85 − 8 (9)
9. −63
10. −35
11. 3 + 9 (4)
12. 6 + 7 (−1)
13. 10 − 72 ÷ 6 · 3+8
14. 8 − 120 ÷ 5 · 6+7
15. \(6 + \frac{14}{2}\)
16. \(16 + \frac{8}{2}\)
17. −34
18. −22
19. 3 − 24 ÷ 4 · 3+4
20. 4 − 40 ÷ 5 · 4+9
21. 64 ÷ 4 · 4
22. 18 ÷ 6 · 1
23. −2 − 3 (−5)
24. 64 − 7 (7)
25. 15 ÷ 1 · 3
26. 30 ÷ 3 · 5
27. 8 + 12 ÷ 6 · 1 − 5
28. 9 + 16 ÷ 2 · 4 − 9
29. 32 ÷ 4 · 4
30. 72 ÷ 4 · 6
31. \(-11 + \frac{16}{16}\)
32. \(4 + \frac{-20}{4}\)
33. −52
34. −43
35. 10 + 12 (−5)
36. 4 + 12 (4)
37. 2+6 ÷ 1 · 6 − 1
38. 1 + 12 ÷ 2 · 2 − 6
39. 40 ÷ 5 · 4
40. 30 ÷ 6 · 5
У вправах 41-80 спростіть даний вираз.
41. −11 + | − 1 − (−6) 2 |
42. 13 + | − 21 − (−4) 2 |
43. |0 (−4) | − 4 (−4)
44. |10 (−3) | − 3 (−1)
45. (2 + 3 · 4) − 8
46. (11 + 5 · 2) − 10
47. (8 − 1 · 12) + 4
48. (9 − 6 · 1) + 3
49. (6 + 10 · 4) − 6
50. (8 + 7 · 6) − 12
51. 10 + (6 − 4) 3 − 3
52. 5 + (12 − 7) 2 − 6
53. (6 − 8) 2 − (4 − 7) 3
54. (3 − 8) 2 − (4 − 9) 3
55. |0 (−10) | + 4 (−4)
56. |12 (−5) | + 7 (−5)
57. |8 (−1) | − 8 (−7)
58. |6 (−11) | − 7 (−1)
59. 3 + (3 − 8) 2 − 7
60. 9 + (8 − 3) 3 − 6
61. (4 − 2) 2 − (7 − 2) 3
62. (1 − 4) 2 − (3 − 6) 3
63. 8 −|− 25 − (−4) 2 |
64. 20 −|− 22 − 4 2 |
65. −4 − |30 − (−5) 2 |
66. −8 −|− 11 − (−6) 2 |
67. (8 − 7) 2 − (2 − 6) 3
68. (2 − 7) 2 − (4 − 7) 3
69. 4 − (3 − 6) 3 + 4
70. 6 − (7 − 8) 3 + 2
71. −3 + | − 22 − 5 2 |
72. 12 + |23 − (−6) 2 |
73. (3 − 4 · 1) + 6
74. (12 − 1 · 6) + 4
75. 1 − (1 − 5) 2 + 11
76. 9 − (3 − 1) 3 + 10
77. (2 − 6) 2 − (8 − 6) 3
78. (2 − 7) 2 − (2 − 4) 3
79. |9 (−3) | + 12 (−2)
80. |0 (−3) | + 9 (−7)
У вправах 81-104 спростити даний вираз.
81. \( \frac{4(-10) -5}{-9}\)
82. \( \frac{-4 \cdot 6 - (-8)}{-4}\)
83. \(\frac{10^2 - 4^2}{2 \cdot 6 - 10}\)
84. \(\frac{3^2 - 9^2}{2 \cdot 7 - 5}\)
85. \( \frac{3^2 + 6^2}{5 - 1 \cdot 8}\)
86. \( \frac{10^2 + 4^2}{1 - 6 \cdot 5}\)
87. \( \frac{-8-4}{7 - 13}\)
88. \( \frac{13-1}{8-4}\)
89. \( \frac{2^2 + 6^2}{11 - 4 \cdot 4}\)
90. \( \frac{7^2 + 3^2}{10 - 8 \cdot 1}\)
91. \(\frac{1^2 - 5^2}{9 \cdot 1 - 5}\)
92. \( \frac{5^2 - 7^2}{2 \cdot 2 - 12}\)
93. \( \frac{4^2 - 8^2}{6 \cdot 3 - 2}\)
94. \( \frac{7^2 - 6^2}{6 \cdot 3 - 5}\)
95. \( \frac{10^2 + 2^2}{10-2 \cdot 7}\)
96. \( \frac{2^2 + 10^2}{10 - 2 \cdot 7}\)
97. \( \frac{16-(-2)}{19-1}\)
98. \( \frac{-8-20}{-15-(-17}\)
99. \( \frac{15 -(-15)}{13-(-17)}\)
100. \( \frac{7-(-9)}{-1-1}\)
101. \( \frac{4 \cdot 5 - (-19)}{3}\)
102. \( \frac{10 \cdot 7 - (-11)}{-3}\)
103. \( \frac{-6 \cdot 9 -(-4)}{2}\)
104. \( \frac{-6 \cdot 2 - 10}{-11}\)
Відповіді
1. 14
3. −5
5. −625
7. 16
9. −216
11. 39
13. −18
15. 13
17. −81
19. −11
21. 64
23. 13
25. 45
27. 5
29. 32
31. −10
33. −25
35. −50
37. 37
39. 32
41. 26
43. 16
45. 6
47. 0
49. 40
51. 15
53. 31
55. −16
57. 64
59. 21
61. −121
63. −33
65. −9
67. 65
69. 35
71. 44
73. 5
75. −4
77. 8
79. 3
81. 5
83. 42
85. −15
87. 2
89. −8
91. −6
93. −3
95. −8
97. 1
99. 1
101. 13
103. −25