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算式中的括号主要用于改变运算顺序,确保计算结果符合数学运算规则。以下是具体说明:
一、括号的作用
括号内的运算优先于括号外的运算。例如:
$$3 + 4 times 5 = 3 + (4 times 5) = 23$$
通过添加括号,先计算乘法再计算加法,使表达式更清晰。
明确运算范围
在复杂表达式中,括号可以界定特定部分的运算范围。例如:
$$[2 times (3 + 4)] - 5 = (2 times 7) - 5 = 9$$
这里括号明确了先计算加法再乘法,最后减法的顺序。
二、添加括号的规则
最外层优先
先为整个表达式添加最外层括号,再根据需要添加内层括号。例如:
$$3 + 4 times 5 = (3 + 4 times 5)$$
若需改变运算顺序,可在适当位置添加括号,如:
$$3 + 4 times 5 = 3 + (4 times 5) = 23$$
或者:
$$3 + 4 times 5 = (3 + 4) times 5 = 35$$
后者通过括号改变了先乘后加的顺序。
特殊符号优先
- 指数或根号优先加括号:
$$sqrt{a + b} quad text{而非} quad sqrt{a} + sqrt{b}$$
- 分数或多项式优先加括号:
$$frac{a + b}{c} quad text{而非} quad frac{a}{c} + frac{b}{c}$$
- 已有括号时,需再加一层括号以明确优先级:
$$3 + (4 times 5) = (3 + (4 times 5)))$$
(虽然实际书写中通常不需要多余括号,但可增强可读性)
三、去括号的规则
符号变化规则
- 加号:
去掉括号后,括号内符号不变。 $$a + (b - c) = a + b - c$$
- 减号:去掉括号后,括号内符号全变。 $$a - (b + c) = a - b - c$$
- 乘除号:直接去掉括号,无需变号。 $$a times (b div c) = a times b div c$$
但需注意运算优先级,如:
$$a div (b times c) = a div b div c$$
乘法分配律
适用于两个数的和(或差)与一个数相乘的情况:
$$(a + b) times c = a times c + b times c$$
例如:
$$(3 + 4) times 5 = 3 times 5 + 4 times 5 = 35$$
四、注意事项
平衡运算顺序
添加括号时需确保等式平衡,例如:
$$64 + 24 div 8 - 2 times 3 = 5$$
可添加括号为:
$$(64 + 24) div 8 - 2 times 3 = 5$$
需通过尝试调整括号位置来满足等式要求。
多层括号处理
当存在多层括号时,从内到外逐层处理。例如:
$$3 + [4 times (5 - 2)] = 3 + [4 times 3] = 15$$
先计算小括号内的减法,再乘法,最后加法。
通过合理使用括号,可以简化复杂运算并提高表达式的可读性。建议在计算前先分析运算优先级,再决定添加括号的位置。