Числовые и алгебраические выражения
Числовое выражение — это всякая запись, со смыслом составленная из чисел и знаков арифметических действий. Например, 5 · 8 - 7 — это числовое выражение, а 8-:4 — это не числовое выражение (это простой набор символов).
Алгебраическое выражение — числовое выражение, имеющее в своём составе буквы (наиболее часто употребляются буквы латинского алфавита).
Числовые и алгебраические выражения могут быть очень объёмными, поэтому математики придумали правила для упрощения этих выражений. Рассмотрим один пример упрощения числового выражения.
$$\frac{(2,23 + 3,05 - 7,98 + 12,05) : (\frac{2}{5} - \frac{22}{23})}{12 \cdot 5 - 2,04}$$
Итак, для того чтобы упростить это числовое выражение, нам придётся выполнить определённый план действий.
- Сначала найдём значение выражения в первой скобке числителя.
- Затем найдём значение выражения во второй скобке числителя.
- Теперь найдём значение выражения в числителе.
- Потом найдём значение выражения в знаменателе.
- И наконец, разделим то, что получилось в пункте 3 на то, что получилось в пункте 4.
Теперь, когда план действий готов, приступим к его реализации.
$$(2,23+3,05-7,98+12,05)$$
Для нахождения значения этого выражения, вспомним в каком порядке производятся арифметические действия — сперва делаем умножение и деление, а потом сложение и вычитание (И ВСЁ ЭТО СЛЕВА НАПРАВО).
В нашем примере нет умножения и деления, поэтому будем производить вычисления слева направо.
$$2,23+3,05$$
Вспомним, для того чтобы сложить две десятичные дроби, нужно сложить их столбиком как натуральные числа, но при этом запятая должна быть под запятой. Сделав это, мы получим
$$2,23+3,05=5,28$$
Далее вычисляем следующее действие.
$$5,28-7,98=-2,7$$
И, наконец, последнее действие.
$$-2,7+12,05=9,35$$
Ну вот, мы нашли значение выражения первой скобки числителя (мы выполнили первую часть плана). Теперь перейдём ко второй части нашего плана (то есть найдём значение выражения во второй скобке числителя).
$$(\frac{2}{5} - \frac{22}{23})$$
Вспомним, для того, чтобы из одной обыкновенной дроби вычесть другую, нужно привести обе дроби к общему знаменателю. Общий знаменатель для этих дробей — 115 (5 · 23). Поэтому и числитель, и знаменатель каждой дроби нужно умножить на соответствующие значение (23 и 5).
$$\frac{2\cdot 23}{5\cdot 23}-\frac{22\cdot 5}{23\cdot 5}$$
Как видите, в знаменателях обеих дробей одинаковое число (115). Теперь выполним умножение и получим следующее.
$$\frac{46}{115}-\frac{110}{115}$$
Теперь, используя правило сложения и вычитания обыкновенных дробей с общим знаменателем, найдём значение выражения.
$$\frac{46-110}{115}=\frac{-64}{115}=-\frac{64}{115}$$
Мы выполнили вторую часть плана. Переходим к третей. Разделим результат первой части плана на результат второй части.
$$9,35 : (-\frac{64}{115})$$
Для удобства вычислений представим десятичную дробь 9,35 в виде обыкновенной дроби.
$$9\frac{35}{100}: (-\frac{64}{115}) = \frac{935}{100}: (-\frac{64}{115})$$
Теперь, используя правило деления обыкновенной дроби на обыкновенную дробь, найдём значение выражения.
$$\frac{935}{100}: (-\frac{64}{115})=\frac{935}{100}\cdot (-\frac{115}{64})=-\frac{935\cdot115}{100\cdot64}=-16,80078125$$
Вот так мы нашли числитель, теперь пора приниматься за знаменатель. Как уже говорилось выше, сначала выполняется умножение и деление, а потом сложение и вычитание. Поэтому сначала сделаем умножение, а потом вычитание.
$$12\cdot5=60$$
Ну, а теперь сделаем вычитание.
$$60-2,04=57,96$$
Осталась всего одна часть плана (последняя). Нужно числитель разделить на знаменатель.
$$(-16,80078125) : 57,96$$
Значение этого выражения точно не возможно определить, поэтому мы округлим оба числа до сотых и, записав дробью, домножим и числитель, и знаменатель на 100.
$$-\frac{\sim16,80}{57,96}=-\frac{\sim1680}{5796}$$
Теперь эту дробь можно сократить.
$$-\frac{\sim1680}{5796}=-\frac{\sim420}{1449}=-\frac{\sim140}{483}$$