La bac la matematică M1, Subiectul al II-lea · Problema 1 este mereu despre matrice și determinanți. Cel mai des apar: operații cu matrice, determinanți, sisteme de ecuații liniare. Pentru că poziția se repetă în fiecare an, cel mai repede înveți rezolvând la rând exercițiile date pe ea.
108 de cerințe oficiale pe MateSim
36 de lucrări, 2018–2027
Problema 1 Subiectul al II-lea
Exerciții oficiale, cu barem Modelul de subiect pentru bacul 2027 la matematică M1 (mate-info) · Subiectul al II-lea, problema 1
Se consideră matricele I 3 = ( 1 0 0 0 1 0 0 0 1 ) I_3=\begin{pmatrix} 1 & 0 & 0 \\ 0 & 1 & 0 \\ 0 & 0 & 1 \end{pmatrix} I 3 = 1 0 0 0 1 0 0 0 1 și A ( x ) = ( − 2 x 0 0 1 0 0 3 x + 2 − 2 ) A(x)=\begin{pmatrix} -2 & x & 0 \\ 0 & 1 & 0 \\ 0 & 3x+2 & -2 \end{pmatrix} A ( x ) = − 2 0 0 x 1 3 x + 2 0 0 − 2 , unde x x x este număr real.
a) · 5p
Arătați că det ( A ( 3 ) ) = 4 \det\big(A(3)\big)=4 det ( A ( 3 ) ) = 4 .
Rezolvarea din baremul oficial Pas Puncte A ( 3 ) = ( − 2 3 0 0 1 0 0 11 − 2 ) ⇒ det ( A ( 3 ) ) = ∣ − 2 3 0 0 1 0 0 11 − 2 ∣ = A(3)=\begin{pmatrix} -2 & 3 & 0 \\ 0 & 1 & 0 \\ 0 & 11 & -2 \end{pmatrix}\Rightarrow\det\big(A(3)\big)=\begin{vmatrix} -2 & 3 & 0 \\ 0 & 1 & 0 \\ 0 & 11 & -2 \end{vmatrix}= A ( 3 ) = − 2 0 0 3 1 11 0 0 − 2 ⇒ det ( A ( 3 ) ) = − 2 0 0 3 1 11 0 0 − 2 = 2p = 4 + 0 + 0 − 0 − 0 − 0 = 4 =4+0+0-0-0-0=4 = 4 + 0 + 0 − 0 − 0 − 0 = 4 3p
b) · 5p
Arătați că A ( x ) ⋅ A ( y ) − A ( x ) + 2 A ( y ) = 2 I 3 A(x)\cdot A(y)-A(x)+2A(y)=2I_3 A ( x ) ⋅ A ( y ) − A ( x ) + 2 A ( y ) = 2 I 3 , pentru orice numere reale x x x și y y y .
Rezolvarea din baremul oficial Pas Puncte A ( x ) ⋅ A ( y ) − A ( x ) + 2 A ( y ) = ( 4 x − 2 y 0 0 1 0 0 3 x − 6 y − 2 4 ) − ( − 2 x 0 0 1 0 0 3 x + 2 − 2 ) + ( − 4 2 y 0 0 2 0 0 6 y + 4 − 4 ) = A(x)\cdot A(y)-A(x)+2A(y)=\begin{pmatrix} 4 & x-2y & 0 \\ 0 & 1 & 0 \\ 0 & 3x-6y-2 & 4 \end{pmatrix}-\begin{pmatrix} -2 & x & 0 \\ 0 & 1 & 0 \\ 0 & 3x+2 & -2 \end{pmatrix}+\begin{pmatrix} -4 & 2y & 0 \\ 0 & 2 & 0 \\ 0 & 6y+4 & -4 \end{pmatrix}= A ( x ) ⋅ A ( y ) − A ( x ) + 2 A ( y ) = 4 0 0 x − 2 y 1 3 x − 6 y − 2 0 0 4 − − 2 0 0 x 1 3 x + 2 0 0 − 2 + − 4 0 0 2 y 2 6 y + 4 0 0 − 4 = 3p = ( 2 0 0 0 2 0 0 0 2 ) = 2 I 3 =\begin{pmatrix} 2 & 0 & 0 \\ 0 & 2 & 0 \\ 0 & 0 & 2 \end{pmatrix}=2I_3 = 2 0 0 0 2 0 0 0 2 = 2 I 3 , pentru orice numere reale x x x și y y y 2p
c) · 5p
Determinați numerele reale a a a și b b b pentru care A ( x ) ⋅ A ( x ) ⋅ A ( x ) = a A ( x ) + b I 3 A(x)\cdot A(x)\cdot A(x)=aA(x)+bI_3 A ( x ) ⋅ A ( x ) ⋅ A ( x ) = a A ( x ) + b I 3 , pentru orice număr real x x x .
Rezolvarea din baremul oficial Pas Puncte A ( x ) ⋅ A ( x ) = 2 I 3 − A ( x ) A(x)\cdot A(x)=2I_3-A(x) A ( x ) ⋅ A ( x ) = 2 I 3 − A ( x ) , A ( x ) ⋅ A ( x ) ⋅ A ( x ) = 3 A ( x ) − 2 I 3 A(x)\cdot A(x)\cdot A(x)=3A(x)-2I_3 A ( x ) ⋅ A ( x ) ⋅ A ( x ) = 3 A ( x ) − 2 I 3 , pentru orice număr real x x x 2p 3 A ( x ) − 2 I 3 = a A ( x ) + b I 3 3A(x)-2I_3=aA(x)+bI_3 3 A ( x ) − 2 I 3 = a A ( x ) + b I 3 , deci ( 3 − a ) A ( x ) = ( b + 2 ) I 3 (3-a)A(x)=(b+2)I_3 ( 3 − a ) A ( x ) = ( b + 2 ) I 3 , pentru orice număr real x x x , de unde obținem a = 3 a=3 a = 3 și b = − 2 b=-2 b = − 2 3p
Bacalaureat 2026 la matematică M1 (mate-info): sesiunea din iunie, varianta 3 · Subiectul al II-lea, problema 1
Se consideră matricea A ( a ) = ( 1 a a a 3 a 0 2 1 ) A(a) = \begin{pmatrix} 1 & a & a \\ a & 3 & a \\ 0 & 2 & 1 \end{pmatrix} A ( a ) = 1 a 0 a 3 2 a a 1 și sistemul de ecuații liniare { x + a y + a z = 1 a x + 3 y + a z = 0 2 y + z = 0 \begin{cases} x + ay + az = 1 \\ ax + 3y + az = 0 \\ 2y + z = 0 \end{cases} ⎩ ⎨ ⎧ x + a y + a z = 1 a x + 3 y + a z = 0 2 y + z = 0 , unde a a a este număr real.
a) · 5p
Arătați că det ( A ( 1 ) ) = 2 \det\big(A(1)\big) = 2 det ( A ( 1 ) ) = 2 .
Rezolvarea din baremul oficial Pas Puncte A ( 1 ) = ( 1 1 1 1 3 1 0 2 1 ) ⇒ det ( A ( 1 ) ) = ∣ 1 1 1 1 3 1 0 2 1 ∣ = A(1) = \begin{pmatrix} 1 & 1 & 1 \\ 1 & 3 & 1 \\ 0 & 2 & 1 \end{pmatrix} \Rightarrow \det\big(A(1)\big) = \begin{vmatrix} 1 & 1 & 1 \\ 1 & 3 & 1 \\ 0 & 2 & 1 \end{vmatrix} = A ( 1 ) = 1 1 0 1 3 2 1 1 1 ⇒ det ( A ( 1 ) ) = 1 1 0 1 3 2 1 1 1 = 2p = 3 + 2 + 0 − 0 − 2 − 1 = 2 = 3 + 2 + 0 - 0 - 2 - 1 = 2 = 3 + 2 + 0 − 0 − 2 − 1 = 2 3p
b) · 5p
Arătați că, pentru orice număr real a a a , sistemul de ecuații are soluție unică.
Rezolvarea din baremul oficial Pas Puncte det ( A ( a ) ) = ∣ 1 a a a 3 a 0 2 1 ∣ = a 2 − 2 a + 3 \det\big(A(a)\big) = \begin{vmatrix} 1 & a & a \\ a & 3 & a \\ 0 & 2 & 1 \end{vmatrix} = a^2 - 2a + 3 det ( A ( a ) ) = 1 a 0 a 3 2 a a 1 = a 2 − 2 a + 3 , pentru orice număr real a a a 3p det ( A ( a ) ) = ( a − 1 ) 2 + 2 ≠ 0 \det\big(A(a)\big) = (a-1)^2 + 2 \neq 0 det ( A ( a ) ) = ( a − 1 ) 2 + 2 = 0 , pentru orice număr real a a a , deci pentru orice număr real a a a sistemul de ecuații are soluție unică2p
c) · 5p
Determinați numărul natural nenul a a a pentru care sistemul de ecuații are soluția ( x 0 , y 0 , z 0 ) (x_0, y_0, z_0) ( x 0 , y 0 , z 0 ) , cu z 0 = n x 0 z_0 = nx_0 z 0 = n x 0 , unde n n n este număr natural.
Rezolvarea din baremul oficial Pas Puncte 2 a = n ( 3 − 2 a ) 2a = n(3 - 2a) 2 a = n ( 3 − 2 a ) , unde a a a și n n n sunt numere naturale, a a a nenul3p 3 − 2 a > 0 3 - 2a > 0 3 − 2 a > 0 și, cum a a a este număr natural nenul, obținem a = 1 a = 1 a = 1 , care convine2p
Bacalaureat 2026 la matematică M1 (mate-info): sesiunea din august, varianta 4 · Subiectul al II-lea, problema 1
Se consideră matricea A ( a ) = ( 1 a − 2 a 2 − 1 − a 1 − a 0 ) A(a) = \begin{pmatrix} 1 & a & -2a \\ 2 & -1 & -a \\ 1 & -a & 0 \end{pmatrix} A ( a ) = 1 2 1 a − 1 − a − 2 a − a 0 și sistemul de ecuații liniare { x + a y − 2 a z = − 1 2 x − y − a z = a x − a y = a \begin{cases} x + ay - 2az = -1 \\ 2x - y - az = a \\ x - ay = a \end{cases} ⎩ ⎨ ⎧ x + a y − 2 a z = − 1 2 x − y − a z = a x − a y = a , unde a a a este număr real.
a) · 5p
Arătați că det ( A ( 2 ) ) = 4 \det\big(A(2)\big) = 4 det ( A ( 2 ) ) = 4 .
Rezolvarea din baremul oficial Pas Puncte A ( 2 ) = ( 1 2 − 4 2 − 1 − 2 1 − 2 0 ) ⇒ det ( A ( 2 ) ) = ∣ 1 2 − 4 2 − 1 − 2 1 − 2 0 ∣ = A(2) = \begin{pmatrix} 1 & 2 & -4 \\ 2 & -1 & -2 \\ 1 & -2 & 0 \end{pmatrix} \Rightarrow \det\big(A(2)\big) = \begin{vmatrix} 1 & 2 & -4 \\ 2 & -1 & -2 \\ 1 & -2 & 0 \end{vmatrix} = A ( 2 ) = 1 2 1 2 − 1 − 2 − 4 − 2 0 ⇒ det ( A ( 2 ) ) = 1 2 1 2 − 1 − 2 − 4 − 2 0 = 2p = 0 + 16 − 4 − 4 − 4 − 0 = 4 = 0 + 16 - 4 - 4 - 4 - 0 = 4 = 0 + 16 − 4 − 4 − 4 − 0 = 4 3p
b) · 5p
Pentru a = 1 a = 1 a = 1 , arătați că sistemul de ecuații are o infinitate de soluții.
Rezolvarea din baremul oficial Pas Puncte { x + y − 2 z = − 1 2 x − y − z = 1 x − y = 1 \begin{cases} x + y - 2z = -1 \\ 2x - y - z = 1 \\ x - y = 1 \end{cases} ⎩ ⎨ ⎧ x + y − 2 z = − 1 2 x − y − z = 1 x − y = 1 și ∣ 1 1 − 2 2 − 1 − 1 1 − 1 0 ∣ = 0 \begin{vmatrix} 1 & 1 & -2 \\ 2 & -1 & -1 \\ 1 & -1 & 0 \end{vmatrix} = 0 1 2 1 1 − 1 − 1 − 2 − 1 0 = 0 2p ∣ 1 1 2 − 1 ∣ ≠ 0 \begin{vmatrix} 1 & 1 \\ 2 & -1 \end{vmatrix} \ne 0 1 2 1 − 1 = 0 și ∣ 1 1 − 1 2 − 1 1 1 − 1 1 ∣ = 0 \begin{vmatrix} 1 & 1 & -1 \\ 2 & -1 & 1 \\ 1 & -1 & 1 \end{vmatrix} = 0 1 2 1 1 − 1 − 1 − 1 1 1 = 0 , deci sistemul de ecuații are o infinitate de soluții3p
c) · 5p
Arătați că, pentru orice a ∈ R ∖ { 0 , 1 } a \in \mathbb{R} \setminus \{0, 1\} a ∈ R ∖ { 0 , 1 } , sistemul de ecuații are soluție unică ( x 0 , y 0 , z 0 ) (x_0, y_0, z_0) ( x 0 , y 0 , z 0 ) și 4 x 0 z 0 = 1 4x_0 z_0 = 1 4 x 0 z 0 = 1 .
Rezolvarea din baremul oficial Pas Puncte det ( A ( a ) ) = 2 a 2 − 2 a \det\big(A(a)\big) = 2a^2 - 2a det ( A ( a ) ) = 2 a 2 − 2 a ; cum a ∈ R ∖ { 0 , 1 } a \in \mathbb{R} \setminus \{0, 1\} a ∈ R ∖ { 0 , 1 } , obținem că det ( A ( a ) ) ≠ 0 \det\big(A(a)\big) \ne 0 det ( A ( a ) ) = 0 , deci sistemul de ecuații are soluție unică2p Pentru a ∈ R ∖ { 0 , 1 } a \in \mathbb{R} \setminus \{0, 1\} a ∈ R ∖ { 0 , 1 } , x 0 = a 2 x_0 = \dfrac{a}{2} x 0 = 2 a , z 0 = 1 2 a z_0 = \dfrac{1}{2a} z 0 = 2 a 1 , deci 4 x 0 z 0 = 1 4x_0 z_0 = 1 4 x 0 z 0 = 1 , pentru orice a ∈ R ∖ { 0 , 1 } a \in \mathbb{R} \setminus \{0, 1\} a ∈ R ∖ { 0 , 1 } 3p
Celelalte poziții Bac M1