Перейти до основного вмісту
Каталог

Завдання 16 НМТ: функція та її графік або властивість

~15 хв · 9 розділів · 12 тестових запитань

Функції та прогресії
Математика НМТ

Частина кар’єрної траєкторії НМТ 2027: 3 обов’язкові + географія.

Відповідність «функція ↔ графік або властивість» у завданні № 16 НМТ: розпізнавання показникової, логарифмічної, тригонометричної й дробово-раціональної функцій за областю визначення, контрольними точками (0; 1), (1; 0), парністю та монотонністю.

Ознаки для швидкого розпізнавання

Щоб упевнено встановлювати відповідність між формулою функції та її графіком чи властивістю, варто тримати в пам'яті кілька груп ознак. Кожна з них дає змогу відкинути неправильні варіанти за лічені секунди.

Контрольні точки графіка

Контрольна точка — це точка з відомими координатами, через яку обов'язково проходить графік певної функції. Запам'ятай найважливіші:

Функція

Формула

Контрольна точка

Коментар

Показникова

y = aˣ

(0; 1)

будь-яка aˣ проходить через (0; 1)

Логарифмічна

y = logₐ x

(1; 0)

logₐ 1 = 0 завжди

Лінійна (пряма пропорційність)

y = kx

(0; 0)

початок координат

Лінійна загального вигляду

y = kx + b

(0; b)

перетин з віссю Oy

Квадратична

y = ax² + bx + c

(0; c)

c — вільний член

Область визначення функції

Область визначення — це множина всіх x, для яких формула має зміст. Це найпотужніший фільтр:

  • y = logₐ x — x > 0 (аргумент логарифма додатний)

  • y = √x — x ≥ 0 (підкореневий вираз невід'ємний)

  • y = k/x і будь-яка дробово-раціональна функція — усі x, крім нулів знаменника

  • y = tg x — x ≠ π/2 + πn, n ∈ Z

  • y = aˣ, sin x, cos x, усі многочлени — x ∈ R (усі дійсні числа)

Область значень функції

Область значень — це множина всіх y, яких може набувати функція:

  • y = aˣ — y > 0 (додатні числа)

  • y = sin x, y = cos x — [−1; 1]

  • y = tg x — усі дійсні числа

  • y = x² — y ≥ 0 (невід'ємні числа)

  • y = a(x − m)² + n при a > 0 — [n; +∞)

  • y = logₐ x — усі дійсні числа

Парність і непарність

Парна функція задовольняє умову f(−x) = f(x) — її графік симетричний відносно осі Oy. Непарна — f(−x) = −f(x) — симетрія відносно початку координат. Якщо жодна з умов не виконується, функція ні парна, ні непарна.

Парні (симетрія відносно Oy)

Непарні (симетрія відносно (0; 0))

Ні парні, ні непарні

x², cos x, |x|

x³, 1/x, sin x, tg x

2ˣ, log₂ x, x² + x

Запам'ятай: для перевірки парності не потрібен графік — достатньо підставити −x у формулу й порівняти з вихідною.

Створіть безкоштовний акаунт, щоб зробити це. Читання лишається відкритим для всіх.

Монотонність і основа степеня чи логарифма

Монотонність — це характер зміни функції: вона може зростати (більшому x відповідає більший y) або спадати (більшому x відповідає менший y). Для завдання № 16 визначальним є зв'язок між основою степеня чи логарифма та напрямом монотонності.

Показникова та логарифмічна функції

І для y = aˣ, і для y = logₐ x правило одне:

  • якщо a > 1 — функція зростає на всій області визначення;

  • якщо 0 < a < 1 — функція спадає на всій області визначення.

Приклади: y = 3ˣ зростає, y = lg x (основа 10 > 1) зростає; y = (1/3)ˣ спадає, y = log_(0,5)x спадає.

Пастки основи

Іноді основа записана неявно. Наприклад, y = 2⁻ˣ — це те саме, що y = (1/2)ˣ, тому функція спадає, хоча в записі фігурує основа 2. Так само y = −log₂ x спадає, тому що log₂ x зростає, а знак «−» перевертає напрям. Зважай на такі перетворення.

Лінійна функція

y = kx + b: зростає, коли k > 0, спадає, коли k < 0, стала при k = 0.

Квадратична функція (парабола)

y = ax² + bx + c при a > 0 спадає на проміжку (−∞; x₀] і зростає на [x₀; +∞), де x₀ = −b/(2a) — абсциса вершини. При a < 0 напрям змінюється на протилежний.

Обернена пропорційність

y = k/x при k > 0 спадає на кожному з проміжків (−∞; 0) і (0; +∞) окремо. Але на всій області визначення вона не є спадною — ця помилка одна з найпоширеніших!

Створіть безкоштовний акаунт, щоб зробити це. Читання лишається відкритим для всіх.

Логарифмічна, тригонометрична й дробово-раціональна функції

Саме ці три типи функцій були в завданні № 16 демоваріанта НМТ-2026. Вони мають характерні особливості, які легко перевірити.

Логарифмічна функція

Логарифмічна функція y = logₐ x визначена на проміжку (0; +∞), проходить через точку (1; 0) і може зростати або спадати залежно від основи. Якщо аргумент ускладнено, область визначення звужується. Наприклад:

  • y = log₂(x − 3): x − 3 > 0 → x > 3. Нуль функції: log₂(x − 3) = 0 → x − 3 = 1 → x = 4. Графік — графік y = log₂ x, зсунутий на 3 одиниці вправо.

  • y = lg x + 1: нуль функції — lg x + 1 = 0 → lg x = −1 → x = 0,1.

Тригонометричні функції

Функція

Парність

Період

Область значень

y = sin x

непарна

2π

[−1; 1]

y = cos x

парна

2π

[−1; 1]

y = tg x

непарна

π

усі дійсні числа

Зверни увагу: y = tg x не визначена в точках x = π/2 + πn. Якщо перед синусом чи косинусом стоїть множник, область значень змінюється — наприклад, y = 2 sin x має область значень [−2; 2].

Дробово-раціональна функція

Дробово-раціональна функція — це відношення двох многочленів. Найважливіше: вона не визначена в нулях знаменника. Приклад: y = (x + 2)/(x − 1). Знаменник дорівнює нулю при x = 1 — це точка розриву. Чисельник дорівнює нулю при x = −2 — це нуль функції (перетин з віссю Ox). Перетин з віссю Oy знаходимо, підставляючи x = 0: y = (0 + 2)/(0 − 1) = −2. Отже, точка (0; −2).

Інший приклад: y = 3/x + 1. Функція не визначена при x = 0. Вона не набуває значення 1 — це горизонтальна асимптота, бо при дуже великих x дріб 3/x прямує до 0, а y — до 1.

Як формулюють властивості в завданні

У варіанті НМТ властивість або графік описують словами. Типові формулювання:

  • «графік проходить через точку (1; 0)» — ознака логарифмічної функції;

  • «функція спадає на всій області визначення» — може бути показниковою (a < 1), логарифмічною (a < 1), лінійною (k < 0);

  • «область визначення — (0; +∞)» — логарифмічна (у √x область визначення [0; +∞));

  • «функція непарна» — x³, 1/x, sin x, tg x;

  • «найбільше значення дорівнює 1» — sin x або cos x (без множника);

Створіть безкоштовний акаунт, щоб зробити це. Читання лишається відкритим для всіх.

Як виконувати № 16: від ознаки до пари

Завдання № 16 — це відповідність між трьома функціями (1, 2, 3) і п'ятьма варіантами графіків чи властивостей (А–Д, два зайві). Ось покроковий алгоритм.

Крок 1. Випиши ознаки для кожної функції

У чернетці для кожної з трьох функцій запиши 3–4 ознаки: область визначення, одну контрольну точку, монотонність, парність. Наприклад, для y = log₃ x: область (0; +∞), точка (1; 0), зростає, ні парна ні непарна.

Крок 2. Визнач, чи варіант містить графіки чи словесні властивості

Якщо варіанти А–Д — це описи графіків («пряма через точки...», «парабола з вершиною...»), перевіряй кожну функцію за двома ознаками: точка перетину з віссю та поведінка (зростає чи спадає, де не існує). Якщо варіанти — словесні властивості («спадає», «парна», «область визначення — (0; +∞)»), перевіряй кожну властивість для всіх трьох функцій.

Крок 3. Почни з найяскравішої ознаки

Серед трьох функцій майже завжди є одна з унікальною ознакою, яка підходить лише одному варіанту. Постав цю пару першою. Наприклад, якщо є логарифмічна функція, а серед властивостей є «область визначення — (0; +∞)» — це майже напевно її пара.

Крок 4. Якщо властивість підходить двом — використай другу ознаку

Наприклад, властивість «спадає на всій області визначення» може підходити і y = (1/3)ˣ, і y = log_(0,5)x. Тоді зверни увагу на контрольну точку: (0; 1) — для показникової, (1; 0) — для логарифмічної.

Крок 5. Після кожної пари запиши, яка ознака її вирішила

Це допомагає тренувати увагу й уникати помилок. Ти можеш записувати скорочено: «точка», «область», «монотонність», «парність». З часом ти робитимеш це подумки за секунду.

Створіть безкоштовний акаунт, щоб зробити це. Читання лишається відкритим для всіх.

Розбираємо завдання

Розгляньмо чотири приклади завдань формату НМТ. Кожен із них ілюструє різні типи відповідностей.

Приклад 1. Функція ↔ властивість (контрольні точки та монотонність)

Установи відповідність між функцією (1–3) та її властивістю (А–Д).

  1. y = log₃ x

  2. y = (1/3)ˣ

  3. y = 3x

А. Графік проходить через точку (1; 0) Б. Спадає на всій області визначення В. Непарна Г. Область визначення — [0; +∞) Д. Графік проходить через точку (0; 3)

Розв'язання: Для y = log₃ x: область (0; +∞), точка (1; 0), зростає (a = 3 > 1). Отже, властивість А (точка (1; 0)) — її пара. Для y = (1/3)ˣ: основа 0 < 1/3 < 1 — спадає. Контрольна точка (0; 1). Отже, властивість Б (спадає) — підходить. Для y = 3x: це лінійна функція з k = 3, проходить через (0; 0), непарна: f(−x) = 3(−x) = −3x = −f(x). Властивість В (непарна) — її пара.

Відповідь: 1–А, 2–Б, 3–В.

Чому інші варіанти неправильні: Г — [0; +∞) — область визначення √x, а не цих функцій; Д — точка (0; 3) — лінійна функція y = 3 теж мала б (0; 3), але вона стала, а y = 3x має (0; 0).

Приклад 2. Функція ↔ властивість (область визначення, парність, перетин)

Установи відповідність.

  1. y = cos x

  2. y = (x − 2)/(x + 1)

  3. y = log₂(x + 4)

А. Парна Б. Не визначена в точці x = −1 В. Графік перетинає вісь Oy у точці (0; 2) Г. Має нуль x = −2 Д. Найбільше значення дорівнює 2

Розв'язання: y = cos x — парна (cos(−x) = cos x). Отже, 1–А. y = (x − 2)/(x + 1): знаменник x + 1 = 0 при x = −1 — точка, де функція не визначена. Отже, 2–Б. y = log₂(x + 4): перетин з віссю Oy при x = 0: y = log₂(0 + 4) = log₂ 4 = 2. Отже, 3–В.

Відповідь: 1–А, 2–Б, 3–В.

Г (нуль x = −2) — пастка: y = log₂(x + 4) має нуль при x + 4 = 1 → x = −3, а не −2. Функція y = (x − 2)/(x + 1) має нуль при x = 2 (чисельник = 0). Д — значення 2 — найбільше для y = 2 cos x, а не для cos x.

Приклад 3. Функція ↔ словесний опис графіка

Установи відповідність.

  1. y = x² − 4

  2. y = −2x + 4

  3. y = 2ˣ − 4

А. Пряма через точки (2; 0) і (0; 4) Б. Парабола з вершиною (0; −4), вітки вгору В. Зростаюча крива через (0; −3), що лежить вище від прямої y = −4 Г. Парабола з вершиною (0; 4), вітки вниз Д. Пряма через (0; −4) і (2; 0)

Розв'язання: y = x² − 4 — парабола, a = 1 > 0 (вітки вгору), вершина при x = 0: y = −4. Отже, 1–Б. y = −2x + 4 — пряма, перетин з Oy: (0; 4), нуль: −2x + 4 = 0 → x = 2, отже (2; 0). Отже, 2–А. y = 2ˣ − 4 — показникова, зростає (2 > 1), при x = 0: y = 1 − 4 = −3, і 2ˣ > 0 → y > −4. Отже, 3–В.

Відповідь: 1–Б, 2–А, 3–В.

Приклад 4. Функція ↔ монотонність + контрольна точка

Установи відповідність.

  1. y = log_(1/2) x

  2. y = 2ˣ

  3. y = (1/2)ˣ

А. Зростає, проходить через (0; 1) Б. Спадає, проходить через (0; 1) В. Спадає, проходить через (1; 0) Г. Зростає, проходить через (1; 0) Д. Спадає, проходить через (0; 0)

Розв'язання: y = log_(1/2) x: основа 1/2 < 1 — спадає; контрольна точка (1; 0). Отже, 1–В. y = 2ˣ: основа 2 > 1 — зростає; точка (0; 1). Отже, 2–А. y = (1/2)ˣ: основа 1/2 < 1 — спадає; точка (0; 1). Отже, 3–Б.

Відповідь: 1–В, 2–А, 3–Б.

Варіант Г — пастка для тих, хто помилково вважає log_(1/2) x зростаючою, бо «логарифмічна функція зростає». Насправді все залежить від основи.

Створіть безкоштовний акаунт, щоб зробити це. Читання лишається відкритим для всіх.

Типові помилки й пастки

Розгляньмо найпоширеніші помилки, яких припускаються на НМТ у завданні № 16. Знаючи їх, ти зможеш їх уникнути.

  • Вважати, що y = (1/3)ˣ чи y = log_(0,5) x зростає. Запам'ятай: не будь-яка показникова чи логарифмічна функція зростає — усе залежить від основи: при a > 1 зростає, при 0 < a < 1 спадає.

  • Плутати контрольні точки: (0; 1) — для aˣ, (1; 0) — для logₐ x. Легко забути, яка точка до якої функції належить. Повторюй: показникова — нуль у степені дає 1; логарифм — логарифм одиниці дорівнює нулю.

  • Забувати, що logₐ x визначена лише при x > 0, а дробово-раціональна функція — не в нулях знаменника. Область визначення — найшвидший спосіб відкинути неправильний варіант.

  • Вважати y = k/x спадною на всій області визначення. Насправді вона спадає окремо на (−∞; 0) і на (0; +∞), але на всій множині — ні, бо, наприклад, f(−1) = −k, а f(1) = k, і при k > 0 маємо −k < k, що порушує означення спадної функції.

  • Плутати симетрію парної (відносно Oy) і непарної (відносно початку координат) функцій. Парна: f(−x) = f(x), графік симетричний відносно вертикальної осі. Непарна: f(−x) = −f(x), графік симетричний відносно точки (0; 0).

  • Вирішувати пару за однією ознакою, яка підходить двом функціям. Наприклад, властивість «спадає на всій області визначення» одночасно підходить і y = (1/3)ˣ, і y = log_(0,5)x. Треба взяти другу ознаку — контрольну точку — і розрізнити їх.

Створіть безкоштовний акаунт, щоб зробити це. Читання лишається відкритим для всіх.

Як це перевіряють на НМТ

Ось що треба знати про завдання № 16 на реальному НМТ.

  • У демоваріанті 2026 року № 16 — це відповідність «функція ↔ властивість» для логарифмічної, тригонометричної й дробово-раціональної функцій (тема 3.2 програми НМТ). Завдання оцінюється в 0–3 бали — по 1 балу за кожну правильно встановлену пару.

  • У вибірці тестів 2023–2024 років на позиції 16 стояла відповідність «функція ↔ графік чи властивість». Формат міг відрізнятися, але логіка розпізнавання ознак лишалася тією самою.

  • За аналізом програми НМТ, тема 3.2 (функції та їхні властивості) дає приблизно 2 завдання на тест. У демо 2026 це № 6 (знак квадратичної функції за ескізом графіка) і № 16.

  • У переліку довідкових матеріалів, які видають на НМТ, немає графіків і властивостей елементарних функцій. Усі ознаки — контрольні точки, область визначення, парність, монотонність — треба знати напам'ять.

  • Стратегія: виділи на завдання 3–5 хвилин. Почни з функції, яка має найяскравішу ознаку (наприклад, контрольна точка чи характерна область визначення). Якщо сумніваєшся — повернися до функції знову після того, як поставив інші пари.

Створіть безкоштовний акаунт, щоб зробити це. Читання лишається відкритим для всіх.

Питання й відповіді

Як швидко відрізнити графік y = 2ˣ від графіка y = log₂ x?

Подивися на контрольну точку: y = 2ˣ завжди проходить через (0; 1), а y = log₂ x — через (1; 0). Також область визначення різна: у показникової — усі x, у логарифмічної — лише x > 0. Якщо бачиш графік, що наближається до осі Ox (асимптота y = 0) і весь час зростає — це показникова; якщо графік має вертикальну асимптоту x = 0 і повільно зростає вправо — це логарифмічна.

Чому y = 1/x не є спадною на всій області визначення?

Функція спадна на множині, якщо для будь-яких x₁ < x₂ з цієї множини виконується f(x₁) > f(x₂). Для y = 1/x візьмемо x₁ = −1 і x₂ = 1: маємо −1 < 1, але f(−1) = −1, f(1) = 1, тобто f(−1) < f(1) — умова спадання порушена. Тому y = 1/x спадає окремо на (−∞; 0) і на (0; +∞), але не на всій області визначення.

Як перевірити парність функції, якщо графіка немає?

Підстав у формулу −x замість x. Якщо отримаєш ту саму функцію — f(−x) = f(x) — вона парна. Якщо отримаєш функцію з протилежним знаком — f(−x) = −f(x) — вона непарна. Якщо не виконується жодна з умов — функція ні парна, ні непарна. Наприклад, для f(x) = 3x⁴ − 2x² маємо f(−x) = 3(−x)⁴ − 2(−x)² = 3x⁴ − 2x² = f(x) — парна. Для f(x) = 5x³ − x маємо f(−x) = −5x³ + x = −(5x³ − x) = −f(x) — непарна.

Що робити, якщо властивість підходить двом функціям з трьох?

Це нормальна ситуація — спеціально, щоб змусити тебе перевіряти за двома ознаками. Наприклад, властивість «спадає на всій області визначення» підходить і y = (1/3)ˣ, і y = log_(0,5)x. Тоді звернися до іншої ознаки: контрольна точка. Для (1/3)ˣ це (0; 1), для log_(0,5)x — (1; 0). Якщо в варіантах є обидві точки — задача вирішена. Якщо лише одна — друга функція отримує іншу властивість, і ти ставиш її пару окремо.

Чи можна визначити графік, не будуючи його?

Так, саме цього й вимагає НМТ. Ти будуєш графік подумки за кількома ознаками: (1) область визначення — де графік існує; (2) контрольні точки — перетин з осями; (3) монотонність — зростає чи спадає; (4) парність — симетрія; (5) для показникової та логарифмічної — асимптоти (горизонтальна y = 0 або вертикальна x = 0). Жодна з цих ознак не потребує побудови точок — достатньо аналізу формули.

Створіть безкоштовний акаунт, щоб зробити це. Читання лишається відкритим для всіх.

Коротко: головне

  • Показникова функція aˣ завжди проходить через (0; 1), логарифмічна logₐ x — через (1; 0).

  • Основа між 0 і 1 — функція спадає; основа більша за 1 — функція зростає. Це працює і для показникової, і для логарифмічної.

  • Область визначення відсікає найбільше варіантів: логарифм — аргумент > 0; дріб — без нулів знаменника; √x — x ≥ 0; tg x — без точок π/2 + πn; показникова, sin x, cos x, многочлени — усі x.

  • Парна функція: f(−x) = f(x), симетрія відносно осі Oy. Непарна: f(−x) = −f(x), симетрія відносно початку координат.

  • Перевіряй кожну пару за двома ознаками. Якщо одна ознака підходить двом функціям — використай другу.

  • Після кожної пари називай ознаку, що її вирішила: «точка», «область», «монотонність» або «парність».

Створіть безкоштовний акаунт, щоб зробити це. Читання лишається відкритим для всіх.