MateSim

Simularea bacului 2025 la matematică M2 (științe ale naturii), varianta 1

Subiectul oficial de bac la matematică M2 (științe ale naturii), 2025, simularea națională, varianta 1, cu baremul pe pași pentru toate cele 18 de cerințe. Rezolvă-l online sau ca simulare pe cronometru.

Mai jos ai lucrarea oficială, cu enunțurile și baremul de corectare pentru fiecare cerință. Încearcă întâi singur, apoi deschide baremul. Sau dă toată lucrarea pe MateSim, ca simulare pe cronometru, cu notă la final.

3 oretimp de lucru
18cerințe, cu barem pe pași
10pdin oficiu

Aceeași lucrare, pe timp, cu notă și verificare după barem.

Dă lucrarea ca simulare →

Subiectul I (30 de puncte)

Exercițiul 1 · 5p

Arătați că 2i(6−i)+3(1−4i)=52i(6-i)+3(1-4i)=5, unde i2=−1i^2=-1.

Rezolvarea din baremul oficial
PasPuncte
2i(6−i)+3(1−4i)=12i−2i2+3−12i=2i(6-i)+3(1-4i)=12i-2i^2+3-12i=3p
=−2(−1)+3=5=-2(-1)+3=52p
Exerciții de același tip: Numere și progresii →

Exercițiul 2 · 5p

Se consideră funcția f:R→Rf:\mathbb{R}\to\mathbb{R}, f(x)=x+5f(x)=x+5. Determinați numărul real aa pentru care (f∘f)(a)=2a(f\circ f)(a)=2a.

Rezolvarea din baremul oficial
PasPuncte
f(a)=a+5f(a)=a+5, (f∘f)(a)=a+10(f\circ f)(a)=a+10, pentru orice număr real aa3p
a+10=2aa+10=2a, de unde obținem a=10a=102p
Exerciții de același tip: Funcții →

Exercițiul 3 · 5p

Rezolvați în mulțimea numerelor reale ecuația x2+4x−4=x2\sqrt{x^2+4x-4}=x\sqrt{2}.

Rezolvarea din baremul oficial
PasPuncte
x2+4x−4=2x2x^2+4x-4=2x^2, de unde obținem x2−4x+4=0x^2-4x+4=03p
x=2x=2, care convine2p
Exerciții de același tip: Ecuații și inecuații →

Exercițiul 4 · 5p

Determinați probabilitatea ca, alegând un număr nn din mulțimea numerelor naturale de o cifră, numărul 2n2^n să fie divizibil cu 1616.

Rezolvarea din baremul oficial
PasPuncte
În mulțimea numerelor naturale de o cifră sunt 1010 elemente, deci sunt 1010 cazuri posibile2p
2n2^n este divizibil cu 1616 dacă și numai dacă n≥4n\ge 4, deci sunt 66 cazuri favorabile, de unde obținem p=610=35p=\dfrac{6}{10}=\dfrac{3}{5}3p
Exerciții de același tip: Probabilități și combinatorică →

Exercițiul 5 · 5p

În reperul cartezian xOyxOy se consideră punctele A(3,1)A(3,1) și B(2,4)B(2,4). Arătați că triunghiul OABOAB este dreptunghic în AA.

Rezolvarea din baremul oficial
PasPuncte
mOA=13m_{OA}=\dfrac{1}{3}2p
mAB=−3m_{AB}=-3, deci mOA⋅mAB=−1m_{OA}\cdot m_{AB}=-1, de unde obținem că triunghiul OABOAB este dreptunghic în AA3p
Exerciții de același tip: Geometrie analitică →

Exercițiul 6 · 5p

Se consideră expresia E(x)=sin⁡x+2cos⁡2x+2sin⁡2x2E(x)=\sin x+2\cos 2x+2\sin^2\dfrac{x}{2}, unde xx este număr real. Arătați că E(π2)=0E\left(\dfrac{\pi}{2}\right)=0.

Rezolvarea din baremul oficial
PasPuncte
sin⁡π2=1\sin\dfrac{\pi}{2}=1, cos⁡π=−1\cos\pi=-1, sin⁡π4=22\sin\dfrac{\pi}{4}=\dfrac{\sqrt{2}}{2}3p
E(π2)=1+2⋅(−1)+2⋅(22)2=1−2+2⋅24=0E\left(\dfrac{\pi}{2}\right)=1+2\cdot(-1)+2\cdot\left(\dfrac{\sqrt{2}}{2}\right)^2=1-2+2\cdot\dfrac{2}{4}=02p
Exerciții de același tip: Trigonometrie →

Subiectul al II-lea (30 de puncte)

Problema 1

Se consideră matricea A(x)=(x+1−x−2x2x+1)A(x)=\begin{pmatrix} x+1 & -x \\ -2x & 2x+1 \end{pmatrix}, unde xx este număr real.

a) · 5p

Arătați că det⁡(A(1))=4\det\big(A(1)\big)=4.

Rezolvarea din baremul oficial
PasPuncte
A(1)=(2−1−23)⇒det⁡(A(1))=∣2−1−23∣=2⋅3−(−1)⋅(−2)=A(1)=\begin{pmatrix} 2 & -1 \\ -2 & 3 \end{pmatrix}\Rightarrow\det\big(A(1)\big)=\begin{vmatrix} 2 & -1 \\ -2 & 3 \end{vmatrix}=2\cdot 3-(-1)\cdot(-2)=3p
=6−2=4=6-2=42p

b) · 5p

Arătați că A(−1)⋅A(x)=A(−2x−1)A(-1)\cdot A(x)=A(-2x-1), pentru orice număr real xx.

Rezolvarea din baremul oficial
PasPuncte
A(−1)=(012−1)A(-1)=\begin{pmatrix} 0 & 1 \\ 2 & -1 \end{pmatrix}, A(−1)⋅A(x)=(−2x2x+14x+2−4x−1)=A(-1)\cdot A(x)=\begin{pmatrix} -2x & 2x+1 \\ 4x+2 & -4x-1 \end{pmatrix}=3p
=((−2x−1)+1−(−2x−1)−2(−2x−1)2(−2x−1)+1)=A(−2x−1)=\begin{pmatrix} (-2x-1)+1 & -(-2x-1) \\ -2(-2x-1) & 2(-2x-1)+1 \end{pmatrix}=A(-2x-1), pentru orice număr real xx2p

c) · 5p

Determinați perechile (m,n)(m,n) de numere naturale, cu m<nm<n, pentru care A(−1)⋅(A(m)+A(n))=2A(−4)A(-1)\cdot\big(A(m)+A(n)\big)=2A(-4).

Rezolvarea din baremul oficial
PasPuncte
A(−1)⋅(A(m)+A(n))=A(−2m−1)+A(−2n−1)=2A(−m−n−1)A(-1)\cdot\big(A(m)+A(n)\big)=A(-2m-1)+A(-2n-1)=2A(-m-n-1), pentru orice numere reale mm și nn3p
2A(−m−n−1)=2A(−4)2A(-m-n-1)=2A(-4), de unde obținem m+n=3m+n=3 și, cum mm și nn sunt numere naturale, cu m<nm<n, perechile sunt (0,3)(0,3) și (1,2)(1,2)2p
Exerciții de același tip: Matrice și determinanți →

Problema 2

Pe mulțimea numerelor reale se definește legea de compoziție x∘y=x⋅3y+y⋅3xx\circ y=x\cdot 3^y+y\cdot 3^x.

a) · 5p

Arătați că 1∘2=151\circ 2=15.

Rezolvarea din baremul oficial
PasPuncte
1∘2=1⋅32+2⋅31=1\circ 2=1\cdot 3^2+2\cdot 3^1=3p
=1⋅9+2⋅3=15=1\cdot 9+2\cdot 3=152p

b) · 5p

Arătați că e=0e=0 este elementul neutru al legii de compoziție „∘\circ”.

Rezolvarea din baremul oficial
PasPuncte
x∘0=x⋅30+0⋅3x=x⋅1=xx\circ 0=x\cdot 3^0+0\cdot 3^x=x\cdot 1=x, pentru orice număr real xx2p
0∘x=0⋅3x+x⋅30=x⋅1=x0\circ x=0\cdot 3^x+x\cdot 3^0=x\cdot 1=x, pentru orice număr real xx, deci e=0e=0 este elementul neutru al legii de compoziție „∘\circ”3p

c) · 5p

Determinați numărul real nenul xx pentru care x∘(3x)=(2x)∘(2x)x\circ(3x)=(2x)\circ(2x).

Rezolvarea din baremul oficial
PasPuncte
x∘(3x)=x⋅3x(32x+3)x\circ(3x)=x\cdot 3^x\left(3^{2x}+3\right), (2x)∘(2x)=4x⋅32x(2x)\circ(2x)=4x\cdot 3^{2x}, pentru orice număr real xx2p
x⋅3x(32x+3)=4x⋅32xx\cdot 3^x\left(3^{2x}+3\right)=4x\cdot 3^{2x}, deci x⋅3x(3x−3)(3x−1)=0x\cdot 3^x\left(3^x-3\right)\left(3^x-1\right)=0 și, cum xx este număr real nenul, obținem x=1x=13p
Exerciții de același tip: Legi de compoziție și polinoame →

Subiectul al III-lea (30 de puncte)

Problema 1

Se consideră funcția f:R→Rf:\mathbb{R}\to\mathbb{R}, f(x)=exx2+3x+3f(x)=\dfrac{e^x}{x^2+3x+3}.

a) · 5p

Arătați că f′(x)=ex(x2+x)(x2+3x+3)2f'(x)=\dfrac{e^x\left(x^2+x\right)}{\left(x^2+3x+3\right)^2}, x∈Rx\in\mathbb{R}.

Rezolvarea din baremul oficial
PasPuncte
f′(x)=ex(x2+3x+3)−ex(2x+3)(x2+3x+3)2=f'(x)=\dfrac{e^x\left(x^2+3x+3\right)-e^x(2x+3)}{\left(x^2+3x+3\right)^2}=3p
=ex(x2+3x+3−2x−3)(x2+3x+3)2=ex(x2+x)(x2+3x+3)2=\dfrac{e^x\left(x^2+3x+3-2x-3\right)}{\left(x^2+3x+3\right)^2}=\dfrac{e^x\left(x^2+x\right)}{\left(x^2+3x+3\right)^2}, x∈Rx\in\mathbb{R}2p

b) · 5p

Arătați că lim⁡x→+∞f(x)=+∞\lim\limits_{x\to+\infty}f(x)=+\infty.

Rezolvarea din baremul oficial
PasPuncte
lim⁡x→+∞f(x)=lim⁡x→+∞exx2+3x+3=lim⁡x→+∞(ex)′(x2+3x+3)′=lim⁡x→+∞ex2x+3=\lim\limits_{x\to+\infty}f(x)=\lim\limits_{x\to+\infty}\dfrac{e^x}{x^2+3x+3}=\lim\limits_{x\to+\infty}\dfrac{\left(e^x\right)'}{\left(x^2+3x+3\right)'}=\lim\limits_{x\to+\infty}\dfrac{e^x}{2x+3}=3p
=lim⁡x→+∞(ex)′(2x+3)′=lim⁡x→+∞ex2=+∞=\lim\limits_{x\to+\infty}\dfrac{\left(e^x\right)'}{(2x+3)'}=\lim\limits_{x\to+\infty}\dfrac{e^x}{2}=+\infty2p

c) · 5p

Demonstrați că f(x)−f(y)≤3−e3ef(x)-f(y)\le\dfrac{3-e}{3e}, pentru orice numere reale xx și yy, cu x≤0≤yx\le 0\le y.

Rezolvarea din baremul oficial
PasPuncte
f′(x)=0⇔x=−1f'(x)=0\Leftrightarrow x=-1 sau x=0x=0; pentru orice x∈(−∞,−1]x\in(-\infty,-1], f′(x)≥0f'(x)\ge 0, deci ff este crescătoare pe (−∞,−1](-\infty,-1], pentru orice x∈[−1,0]x\in[-1,0], f′(x)≤0f'(x)\le 0, deci ff este descrescătoare pe [−1,0][-1,0] și, pentru orice x∈[0,+∞)x\in[0,+\infty), f′(x)≥0f'(x)\ge 0, deci ff este crescătoare pe [0,+∞)[0,+\infty)2p
x∈(−∞,0]x\in(-\infty,0], deci f(x)≤f(−1)f(x)\le f(-1) și y∈[0,+∞)y\in[0,+\infty), deci f(y)≥f(0)f(y)\ge f(0) și, cum f(−1)=1ef(-1)=\dfrac{1}{e} și f(0)=13f(0)=\dfrac{1}{3}, obținem f(x)−f(y)≤1e−13f(x)-f(y)\le\dfrac{1}{e}-\dfrac{1}{3}, deci f(x)−f(y)≤3−e3ef(x)-f(y)\le\dfrac{3-e}{3e}, pentru orice numere reale xx și yy, cu x≤0≤yx\le 0\le y3p
Exerciții de același tip: Derivate și studiul funcțiilor →

Problema 2

Se consideră funcția f:(0,+∞)→Rf:(0,+\infty)\to\mathbb{R}, f(x)=4x+1+3xln⁡xf(x)=4x+1+3x\ln x.

a) · 5p

Arătați că ∫12(f(x)−3xln⁡x) dx=7\displaystyle\int_1^2\big(f(x)-3x\ln x\big)\,dx=7.

Rezolvarea din baremul oficial
PasPuncte
∫12(f(x)−3xln⁡x) dx=∫12(4x+1) dx=(2x2+x)∣12=\displaystyle\int_1^2\big(f(x)-3x\ln x\big)\,dx=\int_1^2(4x+1)\,dx=\left.\left(2x^2+x\right)\right|_1^2=3p
=8+2−(2+1)=7=8+2-(2+1)=72p

b) · 5p

Arătați că ∫1ef(x)−4x−1x dx=3\displaystyle\int_1^e\dfrac{f(x)-4x-1}{x}\,dx=3.

Rezolvarea din baremul oficial
PasPuncte
∫1ef(x)−4x−1x dx=∫1e3ln⁡x dx=∫1e(3x)′ln⁡x dx=3xln⁡x∣1e−3x∣1e=\displaystyle\int_1^e\dfrac{f(x)-4x-1}{x}\,dx=\int_1^e 3\ln x\,dx=\int_1^e(3x)'\ln x\,dx=\left.3x\ln x\right|_1^e-\left.3x\right|_1^e=3p
=3e−3e+3=3=3e-3e+3=32p

c) · 5p

Determinați numărul real aa pentru care ∫24f(x)−1x2ln⁡x dx=aln⁡2\displaystyle\int_2^4\dfrac{f(x)-1}{x^2\ln x}\,dx=a\ln 2.

Rezolvarea din baremul oficial
PasPuncte
∫24f(x)−1x2ln⁡x dx=∫244x+3xln⁡xx2ln⁡x dx=∫244ln⁡x⋅(ln⁡x)′ dx+3∫241x dx=4ln⁡(ln⁡x)∣24+3ln⁡x∣24=\displaystyle\int_2^4\dfrac{f(x)-1}{x^2\ln x}\,dx=\int_2^4\dfrac{4x+3x\ln x}{x^2\ln x}\,dx=\int_2^4\dfrac{4}{\ln x}\cdot(\ln x)'\,dx+3\int_2^4\dfrac{1}{x}\,dx=\left.4\ln(\ln x)\right|_2^4+\left.3\ln x\right|_2^4=3p
=7ln⁡2=7\ln 2, deci aln⁡2=7ln⁡2a\ln 2=7\ln 2, de unde obținem a=7a=72p
Exerciții de același tip: Integrale →

Sursa: documentele oficiale ale Ministerului Educației (subiectul (PDF) · baremul (PDF)).

Alte subiecte Bac M2

Toate subiectele →