計算の順序

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数か月おきにネットで言い争いになる式があります。2 + 3 × 4。20 だという声と 14 だという声が半々に分かれ、正しいのは 14 のほうです。だれかが多数決で決めたからではなく、3 × 4 ははじめから二つの数ではなく、ひとかたまりだったからです。

計算の順序とは何ですか?

計算の順序とは、計算のどの部分を先にやるかを決める決まりです。かっこ、次に累乗とルート、次に左から右へ掛け算とわり算、最後に左から右へたし算とひき算の順です。20 − 2 × (3 + 4) では、かっこが先で 7 になり、かけ算で 2 × 7 = 14、ひき算で 20 − 14 = 6 になります。だから 20 − 2 × (3 + 4) = 6 です。この決まりがあるのは、だれもが計算を同じ順番で読めるようにするためです。PEMDAS、BODMAS、BIDMAS はどれも名前がちがうだけの同じ一覧です。二つの演算が同じ段にあるところでよくつまずきます。かけ算とわり算は対等な仲間なので、左から右へ進めます。12 ÷ 3 × 2 = 4 × 2 = 8 であって 2 ではありません。確かめるには、やった順にそれぞれの手順をかっこで囲んでみます。20 − (2 × (3 + 4)) = 6。

  1. まずかっこ。かっこの中は、外と関わる前に片づきます。
  2. 次に × と ÷ を、左から。ひとつの段を、ひとなでで。(3² のような累乗はこの段のすぐ上にあります。先に2乗して、それからかけます。)
  3. 最後に + と − を、左から。これもひとつの段、ひとなでです。
(5 + 3) × 2brackets first8 × 2then multiply16
かっこつきなら:まず 5 + 3 で 8、次に 8 × 2 で 16 です。 レッスン全体: かっこと四つの計算
bracketsthe new rungpowers and rootsthen these× and ÷last of all+ and −
だからはしごに1段増える:括弧、次に累乗とルート、次に×÷、最後に+−。 レッスン全体: 計算の順序における累乗

決まりはこれで全部です。学校で習う「かっこ → かけ算・わり算 → たし算・ひき算」も、英語圏の PEMDAS や BODMAS も、同じこの一覧に別の帽子をかぶせたものです。

やってみよう

(21 − 12) ÷ 3brackets first

(21 − 12) ÷ 3

(10 − 8) ÷ 2brackets first

(10 − 8) ÷ 2

なぜこの順番なのか

(2 + 3) × 4 = 202 + (3 × 4)(2 + 3) × 4

これは(2 + 3) × 4 = 20を計算しているが、それは2 + 3 × 4の意味ではない

ルールどおりの順番でやろう

かけ算は、たし算を縮めた書き方です。3 × 4 は 4 + 4 + 4 という意味そのもの。ですから 2 + 3 × 4 は、じつは 2 + (4 + 4 + 4) — 2 に「4が3つ分」というかたまりを足す式です。かたまりは文が書かれる前からかたまりで、× の記号はそれを包んでおくためのものです。2 を足す前に包みをほどくのは、作法への気づかいではありません。書いてあるとおりに読んでいるだけです。

かっこは、その反対の場面のためにあります。たし算を先にしてほしいときは、そう声に出して言う。(2 + 3) × 4 = 5 × 4 = 20。同じ三つの数で、別の文です。

3 + (4 × 2)brackets first3 + 8then add11
かっこを動かすと意味も動きます:3 + (4 × 2) は 3 + 8 で、11 です。 レッスン全体: かっこが先

計算の順序は例題でどう働きますか?

例題は段を一つずつ進めます。4 + 6 × 2 − 3 では、まずかけ算です。6 × 2 = 12 なので、式は 4 + 12 − 3 になります。次にたし算とひき算を左から右へ行います。4 + 12 = 16、16 − 3 = 13。だから 4 + 6 × 2 − 3 = 13 です。そのまま左から右へ計算すると 17 になってしまい、これは間違いです。6 × 2 は、何かを足す前にまず求めなければならない一つの量だからです。かっこは順番を変える場合です。(4 + 6) × 2 − 3 は先に足すよう指示しているので、10 × 2 − 3 = 20 − 3 = 17 になります。累乗は一段上のかっこのように働きます。2 + 3² では先に2乗するので、2 + 9 = 11 です。確かめるには、かっこを書き入れます。4 + (6 × 2) − 3 = 13。

第2段が第3段に勝つ — 足す前にかける

2 + 3 × 4 → 2 + 12 → 14

5 × 2 + 3 × 4 → 10 + 12 → 22 — 二つの包みを先にほどいてから、たし算です。

3 + 4 × 2× acts first3 + 8then add11
かっこがなければ × が先です:4 × 2 は 8、そして 3 + 8 で 11。 レッスン全体: かけ算・わり算はたしひきより先
20 − 12 ÷ 4÷ acts first20 − 3then subtract17
わり算も先です:12 ÷ 4 は 3 になり、20 − 12 ÷ 4 は 20 − 3 で、17 です。 レッスン全体: かけ算・わり算はたしひきより先

かっこは文を変える

(2 + 3) × 4 → 5 × 4 → 20

18 − (4 + 6) → 18 − 10 → 8

(3 + 4) × 2brackets first7 × 2then multiply14
3 + 4 × 2 は 14 とも 11 とも読めます。かっこが迷いを消します:(3 + 4) × 2 は 14。 レッスン全体: かっこが先

四則が一度に出てくる式

段の順に進めます。かっこ、次に × と ÷、最後に + と −。

7 + 2 × 6 − 5 → 7 + 12 − 5 → 19 − 5 → 14

(10 − 4) ÷ 2 + 1brackets first6 ÷ 2 + 1then divide3 + 1then add4
四つ全部まとめて:かっこが 6、わり算が 3、たし算が 4 を出します。 レッスン全体: かっこと四つの計算

累乗が入るとき

3² + 4 × 5 → 9 + 20 → 29 — 2乗がいちばん先にほどけ(これはかけ算をさらに縮めた書き方で、一段上にいます)、次に ×、最後に + です。

the power first
3 × 16then multiply48
指数は4だけにかかる:4²は16なので、3 × 4²は3 × 16、つまり48。 レッスン全体: 計算の順序における累乗

やってみよう

6 × 3 + 5× before +

6 × 3 + 5

15 − 6 ÷ 3÷ before −

15 − 6 ÷ 3

計算の順序について何を間違えやすいですか?

いちばん多い間違いは、PEMDAS を六つの別々の手順として読み、すべてのかけ算がすべてのわり算より先、すべてのたし算がすべてのひき算より先だと思い込むことです。実際にはかけ算とわり算は一つの段を分け合い、たし算とひき算はもう一つの段を分け合っていて、それぞれの段は左から右へ進めます。だから 12 ÷ 2 × 3 = 6 × 3 = 18 であり、先にかけ算をすると 12 ÷ 6 = 2 になってしまい、これは間違いです。同じように 10 − 4 + 3 = 6 + 3 = 9 であり、先にたし算をすると 10 − 7 = 3 になります。この組が段を分け合うのは、わり算がかけ算を打ち消し、ひき算がたし算を打ち消すからで、どちらもその相棒より上位ではありません。二つ目の間違いは、段の中を右から左へ進めることで、これはわり算かひき算がからむときだけ答えを変えてしまいます。ひき算を含む式を確かめるには、それぞれのひき算を負の数を足す形に書き直すと、順番はもう関係なくなります。10 + (−4) + 3 = 9。

8÷2×48 ÷ 82 × 4 = 88 ÷ (2 × 4) = 18 ÷ 2 × 48 − 2 + 5左から右÷より先に×

÷と×は同じ階層、+と−は別の階層である: 同じ階層の中では、最初に出会った演算を左から右へ最初に行う

左から右の順を選び、最後までスキャンしよう

10 − 4 + 3same rank: left to right6 + 39
たし算とひき算は同じ位なので、左から右へ:10 − 4 は 6、次に 6 + 3 で 9。 レッスン全体: かけ算・わり算はたしひきより先
なぜ左から右なのか。− と ÷ は左右が対等ではないからです。8 − 2 は 2 − 8 ではありません。読む向きをひとつに決めておけば、同じ一行がだれにとっても同じ意味になります。たし算とかけ算だけなら、順番を変えても答えは動かないので、この決まりはいりません。落とし穴がひき算とわり算のときだけ噛みつくのは、そのためです。

やってみよう

6 × 3 + 5× before +

6 × 3 + 5

15 − 6 ÷ 3÷ before −

15 − 6 ÷ 3

あなたの番

三問だけ — 正解だと思うものをタップしてください。

3 + 4 × 2

(3 + 4) × 2

20 − 12 ÷ 4

よくある質問

計算の順序とは何ですか?
まずかっこの中、次に累乗、続いて かけ算とわり算 を左から順に、最後に たし算とひき算 を左から順に計算します。ですから 2 + 3 × 4 は 2 + 12 = 14 です。式の中でどちらが先に書かれていても、かけ算がたし算より先に働きます。
なぜ かけ算は たし算より先なのですか?
3 × 4 は、はじめから「4が3つ分」というひとかたまりを表しているからです。2 + 3 × 4 は、2 に「4が3つ分」というかたまりを足す式です。かたまりを先にほどくのは、だれかが決めた作法に従っているのではありません。式がそう書いてある、というだけのことです。
8 ÷ 2 × 4 はいくつですか?
16 です。かけ算とわり算は同じ段にあり、左から順に計算します。8 ÷ 2 = 4、そして 4 × 4 = 16。かけ算をわり算より先にすると 8 ÷ 8 = 1 になりますが、それは存在しない優先順位を持ちこんだ結果です。
8 − 2 + 5 はいくつですか?
11 です。たし算とひき算も同じ段にあり、左から順に進みます。8 − 2 = 6、そして 6 + 5 = 11。先にたし算をして 2 + 5 = 7、8 − 7 = 1 とするのは、ここにない優先順位を使っています。
Mr. Chalk