Раскрытие скобок
Знак «+» и «−» перед скобками
Понятие отрицательных чисел позволяет получить общее правило раскрытия скобок, которое упрощает вычисления и преобразования выражений. Сравним два похожих выражения — они отличаются только знаком перед скобками:
$$a + (b + c) = a + b + c \qquad a - (b + c) = a - b - c$$
Знак «+» перед скобками ничего не меняет внутри них, а знак «−» переворачивает знак каждого слагаемого в скобках на противоположный.
Если перед скобками стоит знак «+», то при раскрытии скобок знаки слагаемых внутри сохраняются.
Если перед скобками стоит знак «−», то при раскрытии скобок знаки слагаемых внутри заменяются на противоположные.
Например: $3x + (-y + 5) = 3x - y + 5$, а $3x - (-y + 5) = 3x + y - 5$.
Умножение на скобку — распределительное свойство
Похожая идея работает и при умножении числа на сумму — этому учит распределительное свойство умножения:
$$a(b + c) = ab + ac$$
По правилам умножения рациональных чисел, если множитель $a$ положительный, знаки слагаемых $b$ и $c$ не изменятся; а если $a$ отрицательный — изменятся на противоположные (точно так же, как со знаком «−» перед скобками). Например:
$5(-n + y) = -5n + 5y$ и $-5(-n + y) = 5n - 5y$
Таким образом, при умножении суммы на число можно применять то же самое правило раскрытия скобок, что и для знаков «+»/«−»: положительный множитель — знаки сохраняются, отрицательный — знаки меняются на противоположные у всех слагаемых.
Разбор примера
Раскроем скобки и упростим выражение $-3(a - b) - 5(a + b)$: