Вирази в завданнях 4–14 НМТ: швидкі обчислення
~20 хв · 9 розділів · 13 тестових запитань
Частина кар’єрної траєкторії НМТ 2027: 3 обов’язкові + хімія.
Обчислюй значення степеневих, логарифмічних, ірраціональних, тригонометричних і дробово-раціональних виразів за 1–2 хвилини: спершу спрощуй, потім підставляй, не помиляючись у знаку «мінус».
У завданнях 4–14 НМТ степеневі й ірраціональні вирази — одні з найчастіших. Твій головний прийом — звести всі числа до однієї основи й застосувати властивості з довідки. Розгляньмо, які саме властивості тобі знадобляться.
Довідка НМТ містить: aᵐ · aⁿ = aᵐ⁺ⁿ, aᵐ : aⁿ = aᵐ⁻ⁿ, (aᵐ)ⁿ = aᵐⁿ, a⁻ⁿ = 1/aⁿ, a⁰ = 1, a^(m/n) = ⁿ√(aᵐ), √(a²) = |a|.
Як звести до однієї основи
Коли бачиш добуток або частку чисел із різними основами, подай кожне число як степінь найменшої спільної основи. Найчастіше це 2 або 3. Потім застосуй властивості степенів.
Розберімо приклад: . Числа 8 і 4 — це степені двійки: , . Маємо:
.
Інший приклад: . Тут 27 і 9 — степені трійки: , . Обчислюємо:
.
Корені n-го степеня
У демоваріанті 2026 року завдання № 9 перевіряє саме дії з коренями n-го степеня. Правила з довідки:
— добуток коренів однакового степеня дорівнює кореню з добутку.
— частка коренів однакового степеня дорівнює кореню з частки.
Приклади:
.
.
Винесення множника з-під кореня й різниця квадратів
Коли маєш суму або різницю квадратних коренів, винеси спільний множник. Наприклад:
.
А якщо бачиш добуток виразів типу — це різниця квадратів: .
Запам'ятай: , а не просто . Наприклад, , а не .
Створіть безкоштовний акаунт, щоб зробити це. Читання лишається відкритим для всіх.
Логарифмічні вирази на НМТ завжди можна обчислити за двома інструментами: основною логарифмічною тотожністю та властивостями логарифмів з довідки. Розгляньмо їх.
Основна логарифмічна тотожність: a^(logₐ b) = b за умови a > 0, a ≠ 1, b > 0.
Це найшвидший спосіб «згорнути» показниково-логарифмічний вираз. Якщо бачиш число в степені, показник якого — логарифм за тією самою основою, результат дорівнює підлогарифмічному виразу.
Властивості логарифмів із довідки НМТ
У довідці ти знайдеш такі формули (для a > 0, a ≠ 1, b, c > 0):
— логарифм добутку.
— логарифм частки.
— логарифм степеня.
— зміна основи.
Застосовуй ці формули, щоб звести кілька логарифмів до одного, а потім обчислити його. Приклади:
.
.
— тут поєднано основну тотожність і властивість степенів.
Логарифми з різними основами
Коли основа логарифма — степінь іншого числа, скористайся формулою зміни основи:
.
Або за означенням: який показник має бути в основи 9, щоб отримати 27? .
Десятковий логарифм (lg) — це логарифм за основою 10: , .
Поширені пастки
— сума аргументів НЕ дорівнює сумі логарифмів.
, а не — частка логарифмів НЕ дорівнює логарифму частки.
— не плутай різницю аргументів з часткою логарифмів.
Запам'ятай: логарифм «працює» лише з множенням, діленням і степенем усередині аргументу. Додавання й віднімання аргументів не розкладаються на окремі логарифми.
Створіть безкоштовний акаунт, щоб зробити це. Читання лишається відкритим для всіх.
Тригонометричні вирази на НМТ перевіряють, чи вмієш ти користуватися таблицею значень, формулами зведення й подвійного кута. Найважливіше — не помилитися зі знаком.
Довідка НМТ містить таблицю значень тригонометричних функцій для кутів 0, π/6, π/4, π/3, π/2, π, 3π/2, 2π.
Таблиця значень і основні тотожності
Кут α | 0 | π/6 (30°) | π/4 (45°) |
|---|---|---|---|
sin α | 0 | 1/2 | √2/2 |
cos α | 1 | √3/2 | √2/2 |
tg α | 0 | √3/3 | 1 |
Кут α | π/3 (60°) | π/2 (90°) | π (180°) |
|---|---|---|---|
sin α | √3/2 | 1 | 0 |
cos α | 1/2 | 0 | -1 |
tg α | √3 | — | 0 |
Тотожності з довідки: , , , .
Формули зведення: правило знака
У довідці є формули зведення лише для і . Для решти випадків працюй за правилом:
Назва функції змінюється (sin ↔ cos, tg ↔ ctg), якщо кут містить 90° або 270° (π/2 або 3π/2).
Назва залишається, якщо кут містить 180° або 360° (π або 2π).
Знак визначає чверть, у якій лежить вихідний кут (до застосування формули).
Приклади:
— кут 210° лежить у III чверті, де cos від'ємний. 210° = 180° + 30°, назва не змінюється. Отже, .
— кут 300° — IV чверть, sin від'ємний. 300° = 270° + 30°, назва змінюється (sin → cos). Отже, .
Подвійний кут як згортка
Формули подвійного кута дозволяють «згорнути» добуток або різницю квадратів у значення відомої функції:
.
.
Значення за іншою функцією
Часто дають значення однієї функції й чверть, щоб знайти іншу. Наприклад: , α — у II чверті. За маємо , звідки . У II чверті sin додатний, тому . Тоді .
Не забувай перевіряти знак за чвертю! Найчастіша помилка — узяти sin α = -0,8 замість 0,8, бо забули, що у II чверті синус додатний.
Створіть безкоштовний акаунт, щоб зробити це. Читання лишається відкритим для всіх.
Найпоширеніша помилка на НМТ — хапатися за підстановку числа одразу, не спростивши вираз. У результаті отримуєш громіздкі дроби, плутанину в знаках і втрачений час. Натомість спершу спрости вираз, а потім підстав значення змінної.
Чому спрощення вигідніше
Розгляньмо вираз при . Якщо підставляти одразу:
— але це вимагає уважних дій з десятковими дробами й легко збитися.
Натомість спрости: , де і . Тепер підставляємо: .
Спрощення перетворює складний дріб на простий лінійний вираз. Це швидше й безпечніше.
Формули скороченого множення для швидких обчислень
У довідці НМТ є формули скороченого множення. Вони допомагають обчислити числові вирази без калькулятора. Наприклад, різниця квадратів:
.
Без цієї формули довелося б підносити до квадрата 73 і 27, що зайняло б набагато більше часу.
Мінус перед дужками чи дробом
Знак «мінус» перед дужками змінює знак кожного доданка всередині: .
Те саме з дробом: .
Якщо перед дробом стоїть мінус, він «розподіляється» на весь чисельник після скорочення.
Як перевірити себе
Після спрощення підстав одне зручне число (наприклад, 0 або 1, якщо воно входить в ОДЗ) у початковий і кінцевий вирази. Значення мають збігтися. Перед вибором відповіді звір її з варіантами за знаком і порядком величини.
Тренування
Склади змішані серії з 10 виразів різних типів (степінь, корінь, логарифм, тригонометрія, дріб) і виконуй їх з таймером на 15 хвилин. Фіксуй час і тип кожної помилки — це допоможе виявити слабкі місця.
Створіть безкоштовний акаунт, щоб зробити це. Читання лишається відкритим для всіх.
Розгляньмо чотири типові завдання з вибором відповіді, які можуть трапитися на НМТ. Кожен приклад розібрано покроково, із поясненням, чому інші варіанти неправильні.
Приклад 1. Степені — звести до однієї основи
Завдання: Обчисліть .
Крок 1. Подаємо як степінь двійки: . Тоді .
Крок 2. .
Крок 3. Добуток: .
Відповідь: 2.
Чому інші варіанти неправильні?
32 — помножили 8 на 4 (переплутали з ).
12 — обчислили як , загубивши степеневий сенс.
1/2 — поділили 1 на 2 замість 8 на 4.
8 — забули помножити на .
Приклад 2. Логарифми й основна тотожність
Завдання: Обчисліть .
Крок 1. Різниця логарифмів: .
Крок 2. Основна логарифмічна тотожність: .
Крок 3. Сума: .
Відповідь: 8.
Чому інші варіанти неправильні?
3 — загубили доданок .
10 — прочитали як .
27 — записали аргумент логарифма (27) замість його значення (3).
32 — записали аргумент 27 замість log₃ 27 = 3 і додали 5: 27 + 5 = 32.
Приклад 3. Тригонометрія — знак має значення
Завдання: Обчисліть .
Крок 1. .
Крок 2. .
Крок 3. Різниця: .
Відповідь: 1.
Чому інші варіанти неправильні?
0 — узяли , пропустивши знак мінус.
-1 — помилилися з обома знаками.
— замість узяли .
√3 — зовсім неправильне застосування формул.
Приклад 4. Дробово-раціональний вираз — спершу спростити
Завдання: Знайдіть значення виразу при .
Крок 1. Спрощуємо перший дріб: (при ).
Крок 2. Весь вираз: .
Відповідь: 1.
Чому інші варіанти неправильні?
16 — загубили віднімання .
15 — неправильно скоротили й не відняли .
-14 — помилка в знаку під час спрощення.
0 — неправильно скоротили дріб.
Створіть безкоштовний акаунт, щоб зробити це. Читання лишається відкритим для всіх.
Навіть коли ти знаєш усі правила, кілька типових помилок можуть коштувати бала на НМТ. Розгляньмо їх, щоб навчитися уникати.
Губити мінус під час розкриття дужок чи перед дробом. Приклад: , а не . Мінус перед дужкою змінює знак кожного доданка.
У формулах зведення брати знак зведеної, а не вихідної функції. Наприклад, , а не . Знак визначає чверть вихідного кута (210° — III чверть, де cos від'ємний), а не зведеного (30°).
Плутати з і з : , а не ; , а не .
Вважати, що — це найчастіша логарифмічна пастка. Логарифм суми не дорівнює сумі логарифмів!
Вважати, що . Насправді , а — це різні числа.
Підставляти число до спрощення й губитися в громіздких дробах. Завжди спершу спрощуй.
Писати для від'ємного . Насправді , тобто , а не .
Переплутати значення і у таблиці: , , а не навпаки.
Створіть безкоштовний акаунт, щоб зробити це. Читання лишається відкритим для всіх.
Розуміння того, як саме виглядають завдання на НМТ, допомагає налаштуватися на правильний темп і не витрачати зайвих хвилин.
Формат завдань
У демоваріанті НМТ 2026 року завдання на обчислення виразів розташовані серед позицій 4–14. Зокрема:
№ 9 — обчислення з коренями n-го степеня (теми 1.1 + 1.3 програми).
№ 14 — скорочення дробового раціонального виразу (тема 1.3).
Обидва завдання — з вибором однієї відповіді з п'яти, оцінюються в 0 або 1 бал.
Скільки таких завдань буває
За аналізом програми, тема 1.3 «Числа і вирази» дає в середньому близько 2,75 завдання на тест (2–3 завдання у вибірці 2023–2024 років). У демоваріанті 2026 року розділ «Числа і вирази» охоплює 5 завдань загальною вартістю 7 балів.
Що можна використати з довідки
На тесті ти отримаєш довідку, яка містить:
Властивості степенів, визначення і .
Властивості логарифмів (добуток, частка, степінь, зміна основи).
Формули скороченого множення.
Таблицю значень тригонометричних функцій, формули , .
Формули зведення лише для і .
Стратегія
Орієнтуйся на 1–2 хвилини на один вираз. Якщо обчислення затягується, звір отриманий результат з варіантами за знаком і порядком величини — це часто допомагає відсіяти половину відповідей.
Створіть безкоштовний акаунт, щоб зробити це. Читання лишається відкритим для всіх.
Що робити спершу: спрощувати чи одразу підставляти число?
Завжди спершу спрощуй. Підстановка числа до спрощення дає громіздкі дроби, у яких легко помилитися. Спрощений вираз зазвичай має вигляд простого числа або лінійного виразу, і підставити в нього значення — справа кількох секунд. Крім того, спрощення часто приводить до скорочення змінної, як у прикладі з , де після спрощення отримуємо 1 — і підстановка взагалі не потрібна.
Як не помилитися зі знаком у формулах зведення, яких немає в довідці?
Користуйся простим правилом. По-перше, визнач, чи змінюється назва функції: якщо кут містить 90° або 270° (π/2 або 3π/2), назва змінюється (sin ↔ cos, tg ↔ ctg). Якщо кут містить 180° або 360° — назва залишається. По-друге, визнач знак: уяви вихідний кут (до формули) й визнач, у якій чверті він лежить. Знак візьми за вихідною функцією в цій чверті.
Як швидко обчислити корінь із великого числа?
Розклади число на множники, серед яких є повні квадрати (або куби, залежно від степеня кореня). Наприклад, . Або скористайся властивостями коренів: . Якщо число не розкладається на зручні множники, спробуй подати його як степінь меншої основи.
Чому log₂ 8 : log₂ 2 не дорівнює log₂ 4?
Тому що немає такої властивості логарифмів! Властивість стосується логарифма від частки, а не частки логарифмів. , тоді як . Це різні операції, і плутати їх — одна з найпоширеніших пасток.
Як тренуватися, щоб вкладатися у дві хвилини на вираз?
Склади серії з 10 виразів різних типів (степені, корені, логарифми, тригонометрія, дроби) і виконуй їх з таймером на 15 хвилин. Фіксуй час виконання кожного виразу й тип помилок. Повторюй такі серії щодня. З часом ти помітиш, які типи виразів потребують більше уваги, і зможеш над ними попрацювати окремо.
Створіть безкоштовний акаунт, щоб зробити це. Читання лишається відкритим для всіх.
Степені й корені: зводь усі числа до однієї основи (найчастіше 2 або 3), потім застосовуй властивості степенів.
Логарифми: обчислюй через властивості з довідки (добуток, частка, степінь) і основну логарифмічну тотожність .
Формули зведення: назва змінюється при 90° і 270°, знак бери за вихідною функцією в заданій чверті.
Спершу спрости вираз, потім підставляй число — це швидше й безпечніше.
Мінус перед дужками змінює знак кожного доданка всередині.
Перевір результат: підстав зручне число в початковий і кінцевий вирази або оціни порядок величини.
Тренуйся з таймером: 10 виразів за 15 хвилин, фіксуй час і помилки.
Створіть безкоштовний акаунт, щоб зробити це. Читання лишається відкритим для всіх.
Перевірте себе на цьому юніті
Спробуйте ці 5 запитань — оберіть відповідь, щоб побачити, чи ви праві й чому. Приєднайтеся, щоб пройти повний тест юніту, який іде в глибину по цьому юніту.
1. Обчисліть $\sin 300^\circ + \cos 210^\circ$.
2. Знайдіть значення виразу $\dfrac{x^2-9}{x^2-3x} - \dfrac{3}{x}$ при $x = 0{,}2$.
3. Спростіть вираз $5 - (2x - 3)$ та обчисліть його значення при $x = 1$.
4. Обчисліть $\sqrt{50} - \sqrt{18} + \sqrt{8}$.
5. Обчисліть $5^{\log_5 7 + 1}$.
Це лише дрібка самоперевірки — повний тест юніту йде в глибину й використовує всі 13 запитань цього юніта і точно визначає, що вивчати.
Приєднатися, щоб пройти тест