НМТ 2027 · математика

Первісна та інтеграл: таблиця первісних і площа фігури

Первісна та визначений інтеграл — «зворотна» частина математичного аналізу на НМТ: знайти функцію за її похідною, обчислити інтеграл за формулою Ньютона–Лейбніца або знайти площу фігури під графіком. У тестах 2023–2026 років завдання з первісної чи інтеграла були три роки з чотирьох. Нижче — таблиця первісних, правила, метод крок за кроком, чотири приклади, справжні завдання УЦОЯО з ключами і чотири завдання для самоперевірки.

На НМТ: у 3 з 4 років (2023, 2024 і 2026) — у завданні 11 або 12 з вибором відповіді та в завданні 19 з короткою відповіддю.

Головне

це треба вміти
  • Функція FF — первісна функції ff на проміжку, якщо F′(x)=f(x)F'(x) = f(x) для всіх xx з цього проміжку. Усі первісні функції ff мають вигляд F(x)+CF(x) + C, де CC — довільна стала.
  • Таблиця первісних: для 00 — CC; для 11 — x+Cx + C; для xαx^\alpha (α≠−1\alpha \ne -1) — xα+1α+1+\dfrac{x^{\alpha + 1}}{\alpha + 1} +{}C C; для 1x\dfrac{1}{x} — ln⁡∣x∣+C\ln |x| + C; для exe^x — ex+Ce^x + C; для sin⁡x\sin x — −cos⁡x+C-\cos x + C; для cos⁡x\cos x — sin⁡x+C\sin x + C; для 1cos⁡2x\dfrac{1}{\cos^2 x} — tg⁡x+C\operatorname{tg} x + C.
  • Правила: первісна суми дорівнює сумі первісних, сталий множник виноситься. Якщо FF — первісна ff, то для f(kx+b)f(kx + b) первісною є 1kF(kx+b)\dfrac{1}{k} F(kx + b). Наприклад, первісна cos⁡3x\cos 3x дорівнює 13sin⁡3x\dfrac{1}{3}\sin 3x.
  • Формула Ньютона–Лейбніца: ∫abf(x) dx=F(x)∣ab=F(b)−F(a)\displaystyle\int_a^b f(x)\,dx = F(x)\Big|_a^b = F(b) - F(a), де FF — будь-яка первісна ff. Стала CC при цьому скорочується, тому її не пишуть.
  • Криволінійна трапеція — фігура, обмежена графіком функції y=f(x)y = f(x), де f(x)⩾0f(x) \geqslant 0 на [a;b][a; b], віссю xx і прямими x=ax = a, x=bx = b. Її площа S=∫abf(x) dxS = \displaystyle\int_a^b f(x)\,dx.
  • Площа фігури між двома графіками, де f(x)⩾g(x)f(x) \geqslant g(x) на [a;b][a; b]: S=∫ab(f(x)−g(x)) dxS = \displaystyle\int_a^b \bigl(f(x) - g(x)\bigr)\,dx. Межі інтегрування — абсциси точок перетину графіків, їх знаходять з рівняння f(x)=g(x)f(x) = g(x).
  • Якщо на [a;b][a; b] графік лежить під віссю xx, інтеграл від’ємний, а площа дорівнює його модулю. Сталий множник виноситься за знак інтеграла: ∫abkf(x) dx=k∫abf(x) dx\displaystyle\int_a^b kf(x)\,dx = k\displaystyle\int_a^b f(x)\,dx.

Як розв’язувати крок за кроком

по черзі
  1. 1.Прочитай, що шукають

    Первісну (з умовою чи без), значення інтеграла або площу. Якщо в умові є рисунок, визнач, що є верхньою, а що нижньою межею фігури, і які прямі її обмежують зліва та справа.
  2. 2.Знайди первісну за таблицею

    Роби це доданок за доданком: підніми степінь на одиницю й поділи на новий степінь, для sin⁡x\sin x напиши −cos⁡x-\cos x. Для виразів на кшталт cos⁡2x\cos 2x поділи на коефіцієнт при xx.
  3. 3.Перевір диференціюванням

    Знайди похідну отриманої функції: вона має збігтися з початковою. Це найшвидший спосіб відсіяти помилку в множнику чи знаку.
  4. 4.Застосуй формулу Ньютона–Лейбніца

    Підстав верхню межу в FF, потім нижню, і відніми: F(b)−F(a)F(b) - F(a). Стеж за знаками, особливо коли межа від’ємна.
  5. 5.Для площі знайди межі й порядок функцій

    Знайди точки перетину графіків, визнач, яка з функцій на відрізку більша, і інтегруй різницю «верхня мінус нижня». Для фігури з віссю xx нижньою функцією є 00.
  6. 6.Запиши відповідь у потрібній формі

    Якщо результат містить ee, π\pi чи ln⁡\ln, залиш його так, як у варіантах відповіді. У завданні з короткою відповіддю виходить число, його записують цифрами, десятковий дріб — із комою.

Приклади

Спробуй спершу сам, потім порівняй з розв’язанням. Кожне число ми перерахували ще раз.
  1. 1.Первісні за таблицею

    Знайди загальний вигляд первісних функцій: а) f(x)=f(x) ={}8x3−1x+3ex 8x^3 - \dfrac{1}{x} + 3e^x; б) f(x)=cos⁡2xf(x) = \cos 2x; в) f(x)=4x2f(x) = \dfrac{4}{x^2}.
  2. 2.Первісна, що проходить через точку

    Графік первісної FF функції f(x)=6x+1f(x) = 6x + 1 проходить через точку (1;5)(1; 5). Запиши F(x)F(x).
  3. 3.Визначений інтеграл

    Обчисли: а) ∫12(3x2+1x)dx\displaystyle\int_1^2 \left(3x^2 + \dfrac{1}{x}\right) dx; б) ∫0π/2cos⁡x dx\displaystyle\int_0^{\pi/2} \cos x\,dx.
  4. 4.Площа фігури

    Знайди площу фігури, обмеженої параболою y=6x−x2y = 6x - x^2 і віссю xx.
    −11234567−1123456789100xy

Завдання з НМТ

джерело: УЦОЯО
Справжнє завдання з тесту НМТ, слово в слово. Розв’яжи його, перш ніж дивитися розв’язання.
Завдання з тесту УЦОЯОНМТ

НМТ 2023, математика, варіант 2, завдання 11

Завдання 11. (0–1)

Якщо функція F(x)=x3+4F(x) = x^3 + 4 є однією з первісних функції f(x)f(x), тоді f(x)=f(x) =

Джерело: УЦОЯО, НМТ 2023, математика, варіант 2 (Офіційний звіт про проведення НМТ у 2023 році, том II), завдання 11. Відповідь — за ключем УЦОЯО. · Тест на сайті УЦОЯО

Завдання з тесту УЦОЯОНМТ

НМТ 2024, математика, варіант 1, завдання 19

Завдання 19. (0–2)

Обчисліть інтеграл ∫35x2+2x+1x+1 dx\displaystyle\int_{3}^{5} \dfrac{x^2 + 2x + 1}{x + 1}\,dx.

Джерело: УЦОЯО, НМТ 2024, математика, варіант 1 (Офіційний звіт про проведення НМТ у 2024 році, том II), завдання 19. Відповідь — за ключем УЦОЯО. · Тест на сайті УЦОЯО

Перевір себе

перевіриш одразу
Обери відповідь і одразу перевір її: під завданням з’явиться пояснення.
НМТ

Завдання 1. (0–1)

Обчисліть площу SS зафарбованої фігури, обмеженої графіком функції y=exy = e^x, осями координат і прямою x=1x = 1 (див. рисунок).
xy011y = eˣ

Завдання 12 з тесту НМТ 2026 року (математика, варіант 1, УЦОЯО) — пояснення Kleksa

завдання Kleksa

Завдання 2. (0–1)

Визначте загальний вигляд первісних функції f(x)=6x2−4x+5f(x) = 6x^2 - 4x + 5.

Завдання, написане для цієї сторінки, — пояснення Kleksa.

завдання Kleksa

Завдання 3. (0–2)

Обчисліть інтеграл ∫−12(3x2−2x) dx\displaystyle\int_{-1}^{2} (3x^2 - 2x)\,dx.

Завдання, написане для цієї сторінки, — пояснення Kleksa.

завдання Kleksa

Завдання 4. (0–1)

Обчисліть площу фігури, обмеженої параболою y=4−x2y = 4 - x^2 і віссю xx.

Завдання, написане для цієї сторінки, — пояснення Kleksa.

Більше завдань: розв’яжи безкоштовно весь тест НМТ 2026 року

Типові помилки

тут найлегше втратити бал
  • Забути CC у відповіді на запитання про «загальний вигляд первісних» або, навпаки, писати CC у формулі Ньютона–Лейбніца. У загальному вигляді CC обов’язкова, а в F(b)−F(a)F(b) - F(a) вона скорочується.
  • Забути поділити на коефіцієнт при xx. Первісна sin⁡5x\sin 5x дорівнює −15cos⁡5x-\dfrac{1}{5}\cos 5x, а не −cos⁡5x-\cos 5x. Перевір диференціюванням: похідна має дати sin⁡5x\sin 5x.
  • Відняти межі в зворотному порядку. Спершу підставляй верхню межу: F(b)−F(a)F(b) - F(a). Якщо переплутати, відповідь матиме протилежний знак.
  • Вважати інтеграл площею, коли графік лежить під віссю xx. Тоді інтеграл від’ємний, а площа — його модуль. Якщо фігура частково над віссю, частково під нею, інтегруй окремо.
  • У площі між графіками відняти «нижню» функцію від «верхньої» навпаки. Перед інтегруванням підстав одне число з відрізка в обидві функції й переконайся, яка більша.

Запам’ятай

  • F′(x)=f(x)F'(x) = f(x); усі первісні — F(x)+CF(x) + C.
  • ∫xα dx=xα+1α+1+C\displaystyle\int x^\alpha\,dx = \dfrac{x^{\alpha + 1}}{\alpha + 1} + C при α≠−1\alpha \ne -1; ∫dxx=ln⁡∣x∣+C\displaystyle\int \dfrac{dx}{x} = \ln |x| + C.
  • ∫abf(x) dx=F(b)−F(a)\displaystyle\int_a^b f(x)\,dx = F(b) - F(a).
  • Для f(kx+b)f(kx + b) первісна 1kF(kx+b)\dfrac{1}{k}F(kx + b).
  • Площа між графіками: ∫ab(верхня−нижня) dx\displaystyle\int_a^b (\text{верхня} - \text{нижня})\,dx.

У довідкових матеріалах

На НМТ з математики ти отримуєш довідкові матеріали УЦОЯО. Тут сказано, що з них знадобиться в цій темі.
  • Первісна функції та визначений інтегралс. 23
На сторінці 23 довідкових матеріалів, у блоці «Первісна функції та визначений інтеграл», є таблиця загальних виглядів первісних для 00, 11, xαx^\alpha (α≠−1\alpha \ne -1), 1x\dfrac{1}{x}, exe^x, sin⁡x\sin x, cos⁡x\cos x і 1cos⁡2x\dfrac{1}{\cos^2 x}, а також формула Ньютона–Лейбніца.
Чого там немає: правила для f(kx+b)f(kx + b) (ділення на kk), властивостей інтеграла (сталий множник, сума), формул площі криволінійної трапеції та фігури між двома графіками, первісних показникової функції axa^x. Їх треба вивчити окремо. Корисно знати: первісна axa^x дорівнює axln⁡a+C\dfrac{a^x}{\ln a} + C.
Довідкові матеріали з математики (PDF, УЦОЯО)

Питання і відповіді

  1. 1.Що таке первісна функції?+
    Відп.:Це функція, похідна якої дорівнює даній. Наприклад, x3x^3 — первісна для 3x23x^2, бо (x3)′=3x2(x^3)' = 3x^2. Первісних нескінченно багато: до будь-якої можна додати сталу, і вона залишиться первісною. Тому в загальному вигляді завжди пишуть F(x)+CF(x) + C.
  2. 2.Як обчислити визначений інтеграл?+
    Відп.:Знайди будь-яку первісну FF підінтегральної функції, підстав у неї верхню межу і відніми значення в нижній: F(b)−F(a)F(b) - F(a). Це формула Ньютона–Лейбніца, вона є в довідкових матеріалах. Сталу CC додавати не треба.
  3. 3.Як знайти площу фігури за допомогою інтеграла?+
    Відп.:Для фігури між графіком і віссю xx на відрізку [a;b][a; b], де функція невід’ємна, площа дорівнює ∫abf(x) dx\displaystyle\int_a^b f(x)\,dx. Для фігури між двома графіками інтегруй різницю «верхня мінус нижня» між точками їх перетину. Наприклад, фігура між y=x2y = x^2 і y=2xy = 2x: межі 00 і 22, S=∫02(2x−x2) dx=43S = \displaystyle\int_0^2 (2x - x^2)\,dx = \dfrac{4}{3}.
  4. 4.Які первісні є в довідкових матеріалах НМТ?+
    Відп.:На сторінці 23 є таблиця для 00, 11, xαx^\alpha, 1x\dfrac{1}{x}, exe^x, sin⁡x\sin x, cos⁡x\cos x і 1cos⁡2x\dfrac{1}{\cos^2 x} та формула Ньютона–Лейбніца. Правила для f(kx+b)f(kx + b), площі фігур і первісна axa^x в довідкових матеріалах відсутні.
  5. 5.У яких завданнях НМТ потрібен інтеграл?+
    Відп.:У тестах 2023, 2024 і 2026 років він був у завданні 11 або 12 з вибором відповіді (знайти ff за первісною, загальний вигляд первісних, площа фігури за рисунком) та в завданні 19 з короткою відповіддю (обчислити інтеграл). У 2025 році таких завдань не було.
  6. 6.Чи входять до програми НМТ складніші методи інтегрування?+
    Відп.:Ні. Інтегрування частинами та заміною змінної не входить до програми НМТ: потрібні лише таблиця первісних, правила суми, сталого множника та лінійної заміни kx+bkx + b, а також формула Ньютона–Лейбніца.

Завдання останнє.

Розв’яжи безкоштовно справжній тест НМТ 2026 року з математики: 22 завдання УЦОЯО, результат у тестових балах і за шкалою 100–200.