Преобразование выражений
Преобразование выражений — не отдельная тема, а техника, которой ты пользуешься почти в каждом задании. На ЕГЭ это № 7 за 1 балл, и тот же навык даёт первый шаг в № 15. Главное здесь не список формул, а понимание: заменяя выражение на равное, легко изменить область определения, сам того не заметив.
Заменяем на равное — но равное не везде
Сами объекты — корни, степени, логарифмы, синусы — живут в соседних темах блока 1. Здесь речь о другом: что с ними делать. Преобразовать выражение — значит заменить его на другое, равное ему. Не «упростить», а именно заменить на равное: короче получилось или длиннее, зависит от того, куда ты идёшь.
Слово «равное» и есть всё содержание темы. Два выражения называют тождественно равными, если они принимают одинаковые значения при всех значениях переменной, при которых определены оба. Последняя оговорка выглядит формальностью — на ней теряют баллы.
Разложи числитель на множители и сократи:
Справа стоит обычная прямая — она прекрасно живёт при и даёт там 6. Слева при в знаменателе ноль, и выражения просто не существует.
Сокращение не вернуло эту точку: множитель исчез из записи, но ограничение осталось. Поэтому равенство верно везде, кроме , и приписка справа обязательна.
Такую исключённую точку называют выколотой — на графике её рисуют пустым кружком, как здесь при . Дальше это слово встретишь и в алгоритме, и в разборе неравенства: выколотая точка — короткое имя для «здесь выражения не существует».
На № 15 это работает буквально. Решаешь неравенство с дробью — нули знаменателя выкалываются из ответа, даже если после преобразований от знаменателя не осталось следа. Привыкай к рефлексу: прежде чем сокращать, запиши, что ты теряешь.

Формулы сокращённого умножения работают в обе стороны
Сразу о главном: в справочных материалах профиля этих формул нет. Там всего четыре формулы, и все четыре тригонометрические. Всё остальное — из головы.
Читать их надо слева направо и справа налево. Слева направо — это раскрыть скобки; справа налево — свернуть, то есть разложить на множители. Второе на экзамене нужнее: множители можно сокращать, а сумму — нет.
Средний член — то самое место, где теряют балл. Записать ничего не стоит, а результат неверен. Смотри, как это выглядит на корнях:
Обрати внимание на : под корнем числа перемножаются, а не складываются. Ответ — типичный след этой ошибки.
А вот разность квадратов на корнях, наоборот, всё убивает — квадрат снимает корень:
Отсюда приём умножения на сопряжённое. Сопряжённое — это то же выражение, но с обратным знаком между слагаемыми: для сопряжённым будет . Чтобы убрать корни из знаменателя, домножь числитель и знаменатель на сопряжённое — в знаменателе получится разность квадратов, и корни исчезнут.
Кубические формулы встречаются реже, но знать их нужно — особенно разложение суммы и разности кубов, которое даёт множители там, где их не ждут:
И то, чего в этом списке нет: формулы для не существует. На множители с действительными коэффициентами сумма квадратов не раскладывается — если ты «разложил» её, значит ошибся.
Вынести общий множитель — приём, который работает везде
Если формулу сокращённого умножения ещё надо узнать в лицо, то общий множитель — универсальная отмычка. Приём один и тот же: найти, что стоит в каждом слагаемом, и вынести это за скобку.
С многочленами всё привычно. Когда общего множителя во всех слагаемых сразу нет, помогает группировка: разбиваешь на пары, выносишь в каждой своё — и общий множитель появляется сам:
На последнем шаге снова разность квадратов: . Разложение доводят до конца — до множителей, которые дальше не раскладываются.
Со степенями приём тот же, и здесь он выручает чаще всего. Показатели разные, но у них общая часть: . Значит, и есть общий множитель:
Проверь себя вопросом «что осталось в скобке?». Именно там ошибаются: выносят и забывают единицу от второго слагаемого, получая вместо .
С числами это же движение решает задание № 7 в одну строчку. Выражение выглядит нерешаемым без калькулятора, пока не вынесешь : числитель превращается в , всё сокращается и остаётся 24. Никаких огромных чисел считать не пришлось — в этом и был замысел составителя.
Привести к одному виду: одно основание, одна функция
Пока в выражении разные объекты, делать с ними нечего. Складывать, сокращать и сравнивать можно только однотипное. Поэтому первое, что делает опытный решающий: приводит всё к одному виду. Три случая покрывают почти весь экзамен.
Одно основание степени. Равенство сравнивать нельзя — основания разные. Но , поэтому :
Всё преобразование закончилось, дальше сравнивают показатели — это уже тема показательных уравнений. Твоя работа здесь — увидеть, что 49 и 7 родственники.
Одно основание логарифма. Тот же приём, только формула запоминается хуже. Если основание — степень другого основания, лишний показатель уходит в множитель перед логарифмом:
Так и перестают быть чужими: , значит :
Дробь идёт в знаменатель, а не в множитель. Записать — перевернуть формулу и сломать всё решение. Проверить направление можно за пять секунд на числах: , а — логарифм по большему основанию меньше, значит делим.
Одна тригонометрическая функция. Основное тождество — это разрешение менять на и обратно. Так выражение с двумя функциями сводится к одной.
Здесь же — единственная поблажка от составителей. Справочные материалы дают , и из неё вместе с основным тождеством две рабочие формы выводятся прямо на бланке:
Подставь — получишь первую форму, подставь — вторую. Само основное тождество в справочных не выдают, его надо помнить.
И главная оговорка про тождество: оно работает, только когда аргумент у синуса и косинуса один и тот же. Выражение похоже на тождество ровно настолько, чтобы рука сама написала «1». А там 30 и 60 — разные углы, и честный счёт даёт .
Разбор: задание 7 целиком
Разбор: то же умение в задании 15
Как преобразовывать выражение
Проверь себя
Пять вопросов по местам, где чаще всего теряют балл на № 7 и на первом шаге № 15. Отвечай, не подглядывая в текст выше.
1.Чему равно (√5 + √2)²?
По формуле квадрата суммы: (√5)² + 2·√5·√2 + (√2)² = 5 + 2√10 + 2 = 7 + 2√10. Ответ «7» получается, если потерять двойное произведение. Ответ «7 + 2√7» — если сложить подкоренные числа вместо умножения: на самом деле √5·√2 = √(5·2) = √10.
2.Дробь (x² − 25)/(x − 5) сократили и получили x + 5. При каких значениях x эта запись верна?
x² − 25 = (x − 5)(x + 5), после сокращения на (x − 5) остаётся x + 5. Но при x = 5 в исходной дроби знаменатель обращается в ноль, и выражения не существует. Сокращение множитель из записи убрало, а ограничение — нет. Число −5 знаменателю не мешает: оно обращает в ноль только числитель.
3.Чему равно значение выражения (sin 60°)² + (cos 30°)²?
Основное тождество sin²α + cos²α = 1 работает только при одинаковом аргументе, а здесь углы разные — 60° и 30°. Считаем честно: sin 60° = √3/2 и cos 30° = √3/2, каждый квадрат равен 3/4, сумма 3/4 + 3/4 = 1,5.
4.Как записать log₂₅x через логарифм по основанию 5?
25 = 5², поэтому по формуле log_(a^k)b = (1/k)·log_a b получаем log₂₅x = (1/2)·log₅x. Направление легко проверить на числе: log₂₅625 = 2, а log₅625 = 4 — логарифм по большему основанию оказался меньше, значит делим на 2, а не умножаем.
5.Чему равно значение выражения (5¹¹ − 5⁹)/5⁹?
Возводить 5 в 11-ю степень не нужно. Выносим общий множитель: 5¹¹ = 5⁹·5², поэтому числитель равен 5⁹·(5² − 1) = 5⁹·24. Сокращаем на 5⁹ и получаем 24. Ответ «25» — след потерянной единицы в скобке.

Типичные ошибки на ЕГЭ
Теряют двойное произведение. — это , а не . Средний член пропадает молча, ответ остаётся правдоподобным, и ошибку не видно до критериев. Разность квадратов — это произведение , совсем другая формула.
Сокращают дробь и молча меняют область определения. После точка остаётся выколотой, хотя в новой записи ничто на это не намекает. В № 7 это может обойтись, в № 15 — прямо портит ответ: нули знаменателя выкалываются из промежутка.
Применяют основное тождество к разным аргументам. = 0,5, а вовсе не 1: углы 30° и 60° разные. А вот действительно равно 1 — но не «по тождеству», а потому что сначала по формуле приведения, и только после этого аргументы совпали. Сначала уравняй аргумент, потом применяй тождество.
Переворачивают формулу перехода к новому основанию. , а не . Проверяй направление на числах за пять секунд: , — большее основание даёт меньший логарифм.
Ошибаются в скобке при вынесении общего множителя. . Второе слагаемое — это , и единица обязана остаться в скобке. Забыл её — получил и потерял балл на ровном месте.
«Раскладывают» сумму квадратов. Формулы для в школьном курсе нет: с действительными коэффициентами она на множители не раскладывается. Раскладываются разность квадратов и обе кубические формулы — и . Сумма квадратов в этот список не входит.
Останавливаются на полпути в № 7. Ответ части 1 — целое число или конечная десятичная дробь. Если в бланк просится или , преобразование не доведено до конца либо где-то ошибка. Это бесплатная самопроверка: формат ответа сам сообщает, что ты ещё не закончил.
Запомни для ЕГЭ
На экзамене
- Задание 7 стоит 1 балл — держи его в пределах 3 минут. Это одно из самых дешёвых по времени заданий части 1, и на нём глупо застревать, когда впереди задачи по 2, 3 и 4 балла.
- Формул сокращённого умножения в справочных материалах нет. На профиле выдают ровно четыре формулы, и все четыре тригонометрические: , , , . Всё остальное — наизусть, и планировать подготовку надо исходя из этого.
- Зато выданное можно разворачивать. Из справочной вместе с основным тождеством за пять секунд получаются обе рабочие формы: и . Выпиши их на черновик в самом начале экзамена, пока голова свежая.
- Формат ответа — бесплатная самопроверка. В № 7 ждут целое число или конечную десятичную дробь. Остался корень, логарифм или π — либо это не конец решения, либо ошибка. Ищи её сразу, не переписывая в бланк.
- Числа в № 7 всегда «хорошие»: степени двойки и тройки, логарифмы с целым значением, углы 30°, 45°, 60°, 90°, 135°. Если счёт полез в четырёхзначные числа или в длинную десятичную дробь — ты пошёл не тем путём. Вернись и поищи, что выносится или сворачивается.
- В № 15 преобразование — первый шаг, а не ответ. За 2 балла требуется вся цепочка: ОДЗ, приведение к одному виду, решение, пересечение с ОДЗ. По критериям 1 балл дают только за верную последовательность всех шагов при вычислительной ошибке — пропущенное ОДЗ спасти уже нечем.
- Сомневаешься в преобразовании — подставь число. Взял или (любое из области определения), посчитал исходное и полученное. Не сошлось — ошибка внутри, и ты нашёл её за полминуты вместо перечитывания всей выкладки.
Словарь темы
Источники и проверка
17 источников
- Тема соответствует коду 1.8 «Преобразование выражений» кодификатора ФИПИ-2026 по математике профильного уровня и проверяется заданиями 7 и 15.
- Задание 7 — базового уровня, 1 балл; задание 15 — повышенного уровня, 2 балла.
- Сами объекты (корни, степени, тригонометрические функции, логарифмы) разобраны в соседних темах, поэтому эта тема — о технике преобразования, а не о них.
- Ответ части 1 (задания 1–12, включая № 7) — целое число или конечная десятичная дробь. На этом построена самопроверка «остался корень — не конец решения».
- На профиле в справочных материалах выдают ровно четыре формулы, все тригонометрические: sin 2α, cos 2α, sin(α+β), cos(α+β). Формул сокращённого умножения и основного тригонометрического тождества там нет.
- cos 2α = 1 − 2sin²α и cos 2α = 2cos²α − 1 выводятся из справочной формулы cos 2α = cos²α − sin²α подстановкой основного тождества.
- Формулы сокращённого умножения: (a ± b)² = a² ± 2ab + b², a² − b² = (a−b)(a+b), (a ± b)³ = a³ ± 3a²b + 3ab² ± b³, a³ ± b³ = (a ± b)(a² ∓ ab + b²).
- Сумма квадратов a² + b² не раскладывается на множители с действительными коэффициентами, формулы для неё в школьном курсе нет.
- Формула перехода к новому основанию log_{a^k} b = (1/k)·log_a b и её частный случай log₄(x+3) = (1/2)·log₂(x+3) — реальный шаг решения задания 15.
- Разбор log₃x + log₉x ≤ 3 → (3/2)·log₃x ≤ 3 → log₃x ≤ 2 → ответ (0; 9] верен.
- Инвариант заданий 15: сначала ОДЗ, потом преобразование и решение, потом пересечение с ОДЗ. Критерий: 2 балла — обоснованно верный ответ; 1 балл — верная последовательность всех шагов при вычислительной ошибке.
- Нули знаменателя выкалываются из ответа задания 15 даже после преобразований — на этом построен блок про область определения.
- Основное тригонометрическое тождество применимо только при одинаковом аргументе: sin²30° + cos²60° = 0,5, а не 1.
- sin²40° + sin²50° = 1 — но через формулу приведения sin 50° = cos 40°, а не прямым применением тождества.
- Вынесение общего множителя из степеней: 3^(x+2) − 3^x = 3^x(9 − 1) = 8·3^x; 5^(x+1) − 5^x = 5^x(5 − 1) = 4·5^x.
- Числовые ответы всех примеров и вопросов темы верны: (√5+√2)² − 2√10 = 7; (√7−√3)(√7+√3) = 4; 4/(√7−√3) = √7+√3; (5¹¹ − 5⁹)/5⁹ = 24; 7^(x+2) = 49^x при x = 2; log₄16 = 2 против log₂16 = 4.
- У темы нет подходящей лаборатории, поэтому блок interactive отсутствует.
Утверждения сверены со спецификацией и кодификатором ФИПИ и с банком заданий НейроМиши, проверено редакцией, обновлено 2026-07-16.
Закрепи на тренажёре
Прочитал теорию — реши задания по теме. Миша подберёт уровень и разберёт ошибки.