Derivate și studiul funcțiilor la bac mate M1 (Subiectul al III-lea, problema 1): ce se dă de obicei (limite și continuitate, derivate, monotonie, extreme, asimptote, convexitate) și exerciții oficiale rezolvate după barem.
La bac la matematică M1, Subiectul al III-lea · Problema 1 este mereu despre derivate și studiul funcțiilor. Cel mai des apar: limite și continuitate, derivate, monotonie, extreme, asimptote, convexitate. Pentru că poziția se repetă în fiecare an, cel mai repede înveți rezolvând la rând exercițiile date pe ea.
108de cerințe oficiale pe MateSim
36de lucrări, 2018–2027
Problema 1Subiectul al III-lea
Cu verificarea răspunsului, rezolvarea după barem și verificare cu AI.
Se consideră funcția f:(0,+∞)→R, f(x)=xxx2+4x−1.
a) · 5p
Arătați că f′(x)=2x3x(x−1)(x−3), x∈(0,+∞).
Rezolvarea din baremul oficial
Pas
Puncte
f′(x)=x3(2x+4)xx−(x2+4x−1)⋅23x=
3p
=2x3x(x2−4x+3)=2x3x(x−1)(x−3), x∈(0,+∞)
2p
b) · 5p
Determinați numerele a∈(0,+∞) pentru care tangenta la graficul funcției f în punctul A(a,f(a)) este paralelă cu axa Ox.
Rezolvarea din baremul oficial
Pas
Puncte
Tangenta la graficul funcției f în punctul A(a,f(a)) este paralelă cu axa Ox⇔f′(a)=0
3p
2a3a(a−1)(a−3)=0 și, cum a∈(0,+∞), obținem a=1 sau a=3
2p
c) · 5p
Demonstrați că f(x)−4f(4x1)≤2, pentru orice x∈(0,1].
Rezolvarea din baremul oficial
Pas
Puncte
Pentru orice x∈(0,1], f′(x)≥0, deci f este crescătoare pe (0,1]; pentru orice x∈[1,3], f′(x)≤0, deci f este descrescătoare pe [1,3]; pentru orice x∈[3,+∞), f′(x)≥0, deci f este crescătoare pe [3,+∞)
2p
x∈(0,1]⇒4x1∈[41,+∞) și, cum f(1)=4, f(41)=21, f(3)=3320>21, obținem f(x)≤4 și f(4x1)≥21, de unde rezultă că f(x)−4f(4x1)≤2, pentru orice x∈(0,1]
Arătați că dreapta de ecuație y=x este asimptota oblică spre +∞ la graficul funcției f.
Rezolvarea din baremul oficial
Pas
Puncte
x→+∞lim(f(x)−x)=
2p
=x→+∞limx2+5−9x=0, deci dreapta de ecuație y=x este asimptota oblică spre +∞ la graficul funcției f
3p
c) · 5p
Determinați mulțimea numerelor reale m pentru care ecuația f(x)=m are exact trei soluții.
Rezolvarea din baremul oficial
Pas
Puncte
f′(x)=0⇒x=−1 sau x=1; pentru orice x∈(−∞,−1), f′(x)>0, deci f este strict crescătoare pe (−∞,−1), pentru orice x∈(−1,1), f′(x)<0, deci f este strict descrescătoare pe (−1,1) și, pentru orice x∈(1,+∞), f′(x)>0, deci f este strict crescătoare pe (1,+∞)
2p
x→−∞limf(x)=−∞, f(−1)=21, f(1)=−21, x→+∞limf(x)=+∞ și f este continuă, de unde obținem că ecuația f(x)=m are exact trei soluții dacă și numai dacă m∈(−21,21)
x→0lim2x1−e2x=−1, de unde obținem x→0limx2f(x)=4(−1)(−1)=4
2p
c) · 5p
Demonstrați că ecuația f(x)+n=0 are soluție unică, pentru orice număr natural nenul n.
Rezolvarea din baremul oficial
Pas
Puncte
f′(x)=0⇔x=0 sau x=1; pentru orice x∈(−∞,0], f′(x)≤0, deci f este descrescătoare pe (−∞,0], pentru orice x∈[0,1], f′(x)≥0, deci f este crescătoare pe [0,1] și, pentru orice x∈(1,+∞), f′(x)<0, deci f este strict descrescătoare pe (1,+∞)
3p
Cum f(0)=0, x→+∞limf(x)=−∞ și f este continuă, obținem că ecuația f(x)+n=0 are soluție unică pentru orice număr natural nenul n