Задания № 1, 3, 10 · ЕГЭ

Вычисление значения алгебраического выражения

Подстановка значений переменных, упрощение и точный порядок вычислений
6 мин чтенияСложность: Обновлено 27 сентября 2026

Вычислить значение алгебраического выражения — значит подставить вместо переменных данные числа и найти результат. Чтобы не ошибиться, сначала упрощают выражение, затем аккуратно выполняют действия в правильном порядке, учитывая скобки, знаки и область допустимых значений.

Что такое значение выражения

Арифметическое выражение состоит из чисел и знаков действий, например \(7-2\cdot3\). Членами алгебраического выражения называют части, соединённые знаками сложения или вычитания. В алгебраическом выражении есть числа, переменные и действия между ними: \(3x^2-5x+1\).

D
Определение

Значение алгебраического выражения при заданных значениях переменных — это число, которое получается после замены переменных этими значениями и выполнения всех действий.

Например, при \(x=4\) значение выражения \(2x+3\) равно \(2\cdot4+3=11\). Одно и то же выражение может иметь разные значения при разных значениях переменной.

T
Основное правило

При подстановке числа вместо переменной сохраняются все действия и их порядок. Если подставляется отрицательное число, его заключают в скобки: при \(x=-2\) выражение \(x^2\) записывают как \((-2)^2\).

Алгоритм вычисления

Удобно действовать по плану. Он особенно важен в выражениях с дробями, степенями и несколькими переменными.

  1. Запишите, какие значения имеют переменные.
  2. Проверьте, допустима ли подстановка: знаменатели не должны обращаться в ноль, а подкоренные выражения при работе с действительными числами не должны быть отрицательными.
  3. Если возможно, выполните преобразование выражения к удобному виду до подстановки чисел.
  4. Замените каждую переменную её значением; отрицательные значения заключайте в скобки.
  5. Вычисляйте по порядку: скобки, степени и корни, умножение и деление, сложение и вычитание.
  6. Проверьте знак, примерный размер ответа и отсутствие арифметических ошибок.
\[a(b+c)=ab+ac,\qquad (a+b)^2=a^2+2ab+b^2\]

Эти тождества часто помогают сначала упростить выражение. Правила степеней подробнее разобраны на странице упрощение степенных выражений. Если выражение содержит дробные степени, полезна страница значение выражения с дробными степенями.

Приём

Если в выражении есть общий множитель, вынесите его за скобки. Например, \(6x+9=3(2x+3)\). Так уменьшается количество действий и вероятность ошибки.

Микро-проверка

Чему равно выражение \(x^2-3x\) при \(x=-2\)?

Подстановка и порядок действий

При записи подстановки не пропускайте знак умножения там, где это повышает ясность. Например, вместо неясной записи \(3-2^2\) после подстановки \(x=-2\) в \(3+x^2\) пишите \(3+(-2)^2\). Степень относится ко всему числу в скобках.

\[A(x,y)=\frac{x^2-2y}{x+y},\qquad x+y\ne0\]

В дробно-рациональном выражении сначала проверьте знаменатель. Для выражения выше нельзя брать значения, при которых \(x+y=0\). После подстановки чисел можно сократить дробь, если числитель и знаменатель имеют общий ненулевой множитель.

Разобранный пример

Найдём значение выражения \(\frac{a^2-4ab+4b^2}{a-2b}\) при \(a=7\) и \(b=2\). Наивная подстановка даст длинные вычисления, поэтому сначала заметим структуру числителя.

1
Числитель является квадратом разности: \(a^2-4ab+4b^2=(a-2b)^2\).
\(\displaystyle \frac{a^2-4ab+4b^2}{a-2b}=\frac{(a-2b)^2}{a-2b}\)
2
Сокращаем общий множитель \(a-2b\), если он не равен нулю.
\(\displaystyle \frac{(a-2b)^2}{a-2b}=a-2b,\qquad a-2b\ne0\)
3
Подставляем \(a=7\), \(b=2\).
\(\displaystyle a-2b=7-2\cdot2=7-4=3\)
4
Полученное число и есть значение исходного выражения.
\(\displaystyle \boxed{3}\)
№
Почему проверяем сокращение

При данных \(a=7\), \(b=2\) знаменатель равен \(7-4=3\), то есть не равен нулю. Поэтому сокращение законно. Если бы \(a=2b\), исходная дробь была бы не определена, даже несмотря на формальное упрощение до \(a-2b=0\).

Формулы, которые ускоряют вычисления

Перед подстановкой полезно распознавать знакомые конструкции. Это особенно важно в заданиях, где числа подобраны так, чтобы выражение сворачивалось в квадрат или разность квадратов.

\[(a+b)^2=a^2+2ab+b^2\]
\[(a-b)^2=a^2-2ab+b^2\]
\[a^2-b^2=(a-b)(a+b)\]
\[\frac{ka}{kb}=\frac{a}{b},\qquad b\ne0,\ k\ne0\]

Если выражение задано формулой, подставляйте значения непосредственно в неё. Например, площадь прямоугольника вычисляют по формуле \(S=ab\), а при \(a=3{,}5\) и \(b=2\) получают \(S=3{,}5\cdot2=7\). Связанные случаи собраны на странице вычисление значения выражения по формуле.

Запомните

Нельзя сокращать слагаемые. В выражении \(\frac{x+2}{x}\) нельзя убрать \(x\) в числителе и знаменателе. Сокращают только множители, например \(\frac{x(x+2)}{x}=x+2\) при \(x\ne0\).

Частые ошибки и проверка ответа

!
Частые ошибки

1. Потеря скобок: \(-3^2=-9\), но \((-3)^2=9\).<br>2. Неверный знак при умножении: \((-2)\cdot(-5)=10\).<br>3. Нарушение порядка действий: сначала выполняют умножение, а не сложение.<br>4. Деление на ноль: выражение с нулевым знаменателем не имеет значения.<br>5. Ошибка в формуле: в \((a-b)^2\) средний член равен \(-2ab\), а не \(-ab\).<br>6. Округление слишком рано: сначала считайте точно, а округляйте только в конце, если это требуется.

Для самопроверки вычислите результат вторым способом: сначала подставьте числа напрямую, а затем упростите выражение и подставьте после преобразований. Если ответы совпали, вероятность ошибки меньше. В задачах на оценку результата пригодится оценка значения выражения, а для определения положительности или отрицательности — знак значения выражения.

Если переменная входит в знаменатель, корень или показатель степени, отдельно выпишите ограничения. Это связывает вычисление с алгоритмом вычисления значения выражения и помогает не принять недопустимое значение за ответ.

Итоговая тренировка

Q
Быстрый тест по теме

Проверь себя

~ 2 мин4 вопроса
Вопрос 1 / 4
Вопрос 1 из 4 · подстановка
Найдите значение \(3x^2-2x+1\) при \(x=-1\).
Главное за минуту

Главное

  • Значение выражения получают заменой переменных числами и выполнением действий по правилам.
  • Перед подстановкой ищите формулы сокращённого умножения и общий множитель.
  • Отрицательные значения переменных заключайте в скобки.
  • Сначала вычисляйте скобки, степени, умножение и деление, затем сложение и вычитание.
  • Проверяйте область допустимых значений: знаменатель не равен нулю, а корень имеет допустимый подкоренный выражение.
  • Для контроля сравнивайте прямую подстановку с вычислением после упрощения.