MateSim

Matrice și determinanți · Bac M1

Matrice și determinanți la bac mate M1 (Subiectul al II-lea, problema 1): ce se dă de obicei (operații cu matrice, determinanți, sisteme de ecuații liniare) și exerciții oficiale rezolvate după barem.

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.

108de cerințe oficiale pe MateSim
36de lucrări, 2018–2027
Problema 1Subiectul al II-lea

Cu verificarea răspunsului, rezolvarea după barem și verificare cu AI.

Rezolvă toate cele 108 de exerciții →

Formulele capitolului

Definițiile, teoremele și formulele de care ai nevoie: Matrice și determinanți: formule.

Exerciții oficiale, cu barem

Modelul de subiect pentru bacul 2027 la matematică M1 (mate-info) · Subiectul al II-lea, problema 1

Se consideră matricele I3=(100010001)I_3=\begin{pmatrix} 1 & 0 & 0 \\ 0 & 1 & 0 \\ 0 & 0 & 1 \end{pmatrix} și A(x)=(−2x001003x+2−2)A(x)=\begin{pmatrix} -2 & x & 0 \\ 0 & 1 & 0 \\ 0 & 3x+2 & -2 \end{pmatrix}, unde xx este număr real.

a) · 5p

Arătați că det⁡(A(3))=4\det\big(A(3)\big)=4.

Rezolvarea din baremul oficial
PasPuncte
A(3)=(−230010011−2)⇒det⁡(A(3))=∣−230010011−2∣=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}=2p
=4+0+0−0−0−0=4=4+0+0-0-0-0=43p

b) · 5p

Arătați că A(x)⋅A(y)−A(x)+2A(y)=2I3A(x)\cdot A(y)-A(x)+2A(y)=2I_3, pentru orice numere reale xx și yy.

Rezolvarea din baremul oficial
PasPuncte
A(x)⋅A(y)−A(x)+2A(y)=(4x−2y001003x−6y−24)−(−2x001003x+2−2)+(−42y002006y+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}=3p
=(200020002)=2I3=\begin{pmatrix} 2 & 0 & 0 \\ 0 & 2 & 0 \\ 0 & 0 & 2 \end{pmatrix}=2I_3, pentru orice numere reale xx și yy2p

c) · 5p

Determinați numerele reale aa și bb pentru care A(x)⋅A(x)⋅A(x)=aA(x)+bI3A(x)\cdot A(x)\cdot A(x)=aA(x)+bI_3, pentru orice număr real xx.

Rezolvarea din baremul oficial
PasPuncte
A(x)⋅A(x)=2I3−A(x)A(x)\cdot A(x)=2I_3-A(x), A(x)⋅A(x)⋅A(x)=3A(x)−2I3A(x)\cdot A(x)\cdot A(x)=3A(x)-2I_3, pentru orice număr real xx2p
3A(x)−2I3=aA(x)+bI33A(x)-2I_3=aA(x)+bI_3, deci (3−a)A(x)=(b+2)I3(3-a)A(x)=(b+2)I_3, pentru orice număr real xx, de unde obținem a=3a=3 și b=−2b=-23p

Bacalaureat 2026 la matematică M1 (mate-info): sesiunea din iunie, varianta 3 · Subiectul al II-lea, problema 1

Se consideră matricea A(a)=(1aaa3a021)A(a) = \begin{pmatrix} 1 & a & a \\ a & 3 & a \\ 0 & 2 & 1 \end{pmatrix} și sistemul de ecuații liniare {x+ay+az=1ax+3y+az=02y+z=0\begin{cases} x + ay + az = 1 \\ ax + 3y + az = 0 \\ 2y + z = 0 \end{cases}, unde aa este număr real.

a) · 5p

Arătați că det⁡(A(1))=2\det\big(A(1)\big) = 2.

Rezolvarea din baremul oficial
PasPuncte
A(1)=(111131021)⇒det⁡(A(1))=∣111131021∣=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} =2p
=3+2+0−0−2−1=2= 3 + 2 + 0 - 0 - 2 - 1 = 23p

b) · 5p

Arătați că, pentru orice număr real aa, sistemul de ecuații are soluție unică.

Rezolvarea din baremul oficial
PasPuncte
det⁡(A(a))=∣1aaa3a021∣=a2−2a+3\det\big(A(a)\big) = \begin{vmatrix} 1 & a & a \\ a & 3 & a \\ 0 & 2 & 1 \end{vmatrix} = a^2 - 2a + 3, pentru orice număr real aa3p
det⁡(A(a))=(a−1)2+2≠0\det\big(A(a)\big) = (a-1)^2 + 2 \neq 0, pentru orice număr real aa, deci pentru orice număr real aa sistemul de ecuații are soluție unică2p

c) · 5p

Determinați numărul natural nenul aa pentru care sistemul de ecuații are soluția (x0,y0,z0)(x_0, y_0, z_0), cu z0=nx0z_0 = nx_0, unde nn este număr natural.

Rezolvarea din baremul oficial
PasPuncte
2a=n(3−2a)2a = n(3 - 2a), unde aa și nn sunt numere naturale, aa nenul3p
3−2a>03 - 2a > 0 și, cum aa este număr natural nenul, obținem a=1a = 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)=(1a−2a2−1−a1−a0)A(a) = \begin{pmatrix} 1 & a & -2a \\ 2 & -1 & -a \\ 1 & -a & 0 \end{pmatrix} și sistemul de ecuații liniare {x+ay−2az=−12x−y−az=ax−ay=a\begin{cases} x + ay - 2az = -1 \\ 2x - y - az = a \\ x - ay = a \end{cases}, unde aa este număr real.

a) · 5p

Arătați că det⁡(A(2))=4\det\big(A(2)\big) = 4.

Rezolvarea din baremul oficial
PasPuncte
A(2)=(12−42−1−21−20)⇒det⁡(A(2))=∣12−42−1−21−20∣=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} =2p
=0+16−4−4−4−0=4= 0 + 16 - 4 - 4 - 4 - 0 = 43p

b) · 5p

Pentru a=1a = 1, arătați că sistemul de ecuații are o infinitate de soluții.

Rezolvarea din baremul oficial
PasPuncte
{x+y−2z=−12x−y−z=1x−y=1\begin{cases} x + y - 2z = -1 \\ 2x - y - z = 1 \\ x - y = 1 \end{cases} și ∣11−22−1−11−10∣=0\begin{vmatrix} 1 & 1 & -2 \\ 2 & -1 & -1 \\ 1 & -1 & 0 \end{vmatrix} = 02p
∣112−1∣≠0\begin{vmatrix} 1 & 1 \\ 2 & -1 \end{vmatrix} \ne 0 și ∣11−12−111−11∣=0\begin{vmatrix} 1 & 1 & -1 \\ 2 & -1 & 1 \\ 1 & -1 & 1 \end{vmatrix} = 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\}, sistemul de ecuații are soluție unică (x0,y0,z0)(x_0, y_0, z_0) și 4x0z0=14x_0 z_0 = 1.

Rezolvarea din baremul oficial
PasPuncte
det⁡(A(a))=2a2−2a\det\big(A(a)\big) = 2a^2 - 2a; cum a∈R∖{0,1}a \in \mathbb{R} \setminus \{0, 1\}, obținem că det⁡(A(a))≠0\det\big(A(a)\big) \ne 0, deci sistemul de ecuații are soluție unică2p
Pentru a∈R∖{0,1}a \in \mathbb{R} \setminus \{0, 1\}, x0=a2x_0 = \dfrac{a}{2}, z0=12az_0 = \dfrac{1}{2a}, deci 4x0z0=14x_0 z_0 = 1, pentru orice a∈R∖{0,1}a \in \mathbb{R} \setminus \{0, 1\}3p

Celelalte poziții Bac M1