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算術/運算順序

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運算順序

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運算順序是指簡化所有代數表示式時應遵循的順序。通常,複雜表示式的含義會根據計算順序的不同而改變。運算順序是

Parentheses 指括號 ()
Exponents (and Roots) 指冪
Multiplication & Division 指乘法和除法
Addition & Subtraction 指加法和減法

示例: 2 + 2 × 5 等於 12

這意味著先計算括號內的表示式,然後計算指數(包括根,即根式),然後計算乘法和除法(在同一級別),最後計算加法和減法(在同一級別)。如果在運算順序的同一級別上有多個運算,則從左到右進行。

有很多不同的縮略詞用於記憶順序。PEMDAS、BEDMAS 和 BODMAS(B 指 Brackets)很常見。另一種常見的記憶順序的方法是使用助記符

  • "Please Excuse My Dear Aunt Sally,"

其中每個字母代表一個運算。無論您使用哪種助記符,請注意,乘法並不總是先於除法,加法並不總是先於減法。例如

如果您有類似的表示式

  • 3 × 3 - 5 + 2

您需要按照以下步驟進行計算: 首先,注意沒有括號或指數,因此我們移動到乘法和除法。只有一個乘法運算,因此我們先進行該運算,得到 9 - 5 + 2。現在我們移動到加法和減法,從左到右進行。因此,我們首先進行減法得到 4 + 2,最後進行加法得到 6。如果我們盲目地先進行加法,我們將得到答案 2,這是錯誤的!

分組的原理(除了括號,它們顯然是第一位的)是,乘法是重複加法,而指數運算則是重複乘法。此外,除法是乘以倒數,減法是加上負數,因此這些運算是等價的。事實上,PEMA 會是一個更好的短語(“Please Excuse My Aunt”),但在較低的算術課程中,通常會教授 MDAS,而不會解釋倒數。

括號是彎曲的符號,(),它們被放在表示式的一部分周圍,以表示應先計算括號內的表示式。在一個括號集合內,應遵循運算順序。方括號,[],有時用於括號周圍,以避免混淆:[(3+5)×2]2 與 ((3+5)×2)2 的含義相同。分數線和根號線(通常稱為連線)將表示式分組,就像括號一樣。

例如,表示式 2×(6+7)-82 應按以下順序求解

2×(6+7)-82 {首先計算括號內的表示式 (6+7)}
 = 2×(13)-82 {其次,計算指數 82}
 = 2×(13)-64 {第三,計算乘法 2×(13)
 = 26-64 {最後,計算減法}
 = -38 {我們的最終答案}

如果求解表示式的所需順序不同(基於初始問題),則括號將被不同地放置,甚至被省略。

必須仔細理解分數線和根號線的含義。線下方或上方直接的表示式部分應視為括號內的。 (在編寫帶線的表示式時要小心。)

表示式 表示 c 乘以 a + b 的根,而不是 a + b × c 的根,甚至不是 c 乘以 a + b 的和的根,因為線在 ab 上方,但在 c 上方。

表示式 可以寫成一行
(4+5)/(1+2) = 9/3 = 3,而不是 4+5/1+2 = 4+5+2 = 11。如您所見,先計算線上的表示式,然後計算線下的表示式。最後,我們可以進行除法。

由於運算順序,-22 = -(22) = -4,而不是 (-2)2 = +4:負號可以認為前面有一個隱含的 0,使表示式變為 0 - 22

當涉及到分配冪時,使用冪的冪規則。示例: (xy^2) 的四次方 (^4) =(x)^4 (y^2)^4 =x^4×y^8 (最初是 y^6;這隻有在 y^2 * y^4 時才成立,其中您添加了指數)

運算順序非常重要,在使用簡單計算器時必須記住順序。2+3 × 5 等表示式在使用的順序上有所不同。在大多數計算器上輸入 [2] [+] [3] [×] [5] 會導致先將 3 加到 2,然後乘以 5,結果為 25;正確的計算順序應該是 2+(3×5),先將 3 乘以 5,然後將結果加到 2,得到 17。一些科學計算器和大多數圖形計算器使用正確的運算順序,但四則運算計算器通常使用“從左到右”的計算順序,這可能會返回不正確的結果。

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