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 ore timp de lucru
18 cerințe, cu barem pe pași
10p din oficiu
Subiectul I (30 de puncte) Exercițiul 1 · 5p
Determinați termenul a 4 a_4 a 4 al progresiei aritmetice ( a n ) n ≥ 1 (a_n)_{n\ge 1} ( a n ) n ≥ 1 , în care a 1 = 2 a_1=2 a 1 = 2 și a 3 = 14 a_3=14 a 3 = 14 .
Rezolvarea din baremul oficial Pas Puncte 2 r = a 3 − a 1 2r=a_3-a_1 2 r = a 3 − a 1 , de unde obținem r = 6 r=6 r = 6 , unde r r r este rația progresiei aritmetice3p a 4 = a 3 + r a_4=a_3+r a 4 = a 3 + r , deci a 4 = 14 + 6 = 20 a_4=14+6=20 a 4 = 14 + 6 = 20 2p
Exerciții de același tip: Numere și progresii → Exercițiul 2 · 5p
Se consideră funcția f : R → R f:\mathbb{R}\to\mathbb{R} f : R → R , f ( x ) = a x + 3 f(x)=ax+3 f ( x ) = a x + 3 , unde a a a este număr real. Determinați numărul real a a a pentru care f ( 0 ) + ( f ∘ f ) ( 0 ) = 0 f(0)+(f\circ f)(0)=0 f ( 0 ) + ( f ∘ f ) ( 0 ) = 0 .
Rezolvarea din baremul oficial Pas Puncte f ( 0 ) = 3 f(0)=3 f ( 0 ) = 3 , ( f ∘ f ) ( 0 ) = f ( 3 ) = 3 a + 3 (f\circ f)(0)=f(3)=3a+3 ( f ∘ f ) ( 0 ) = f ( 3 ) = 3 a + 3 , pentru orice număr real a a a 3p 3 + 3 a + 3 = 0 3+3a+3=0 3 + 3 a + 3 = 0 , de unde obținem a = − 2 a=-2 a = − 2 2p
Exerciții de același tip: Funcții → Exercițiul 3 · 5p
Rezolvați în mulțimea numerelor reale ecuația 5 x − 4 ⋅ 5 x − 2 = 105 5^x-4\cdot 5^{x-2}=105 5 x − 4 ⋅ 5 x − 2 = 105 .
Rezolvarea din baremul oficial Pas Puncte 5 x − 2 ⋅ 21 = 105 5^{x-2}\cdot 21=105 5 x − 2 ⋅ 21 = 105 , de unde obținem 5 x − 2 = 5 5^{x-2}=5 5 x − 2 = 5 3p x − 2 = 1 x-2=1 x − 2 = 1 , de unde obținem x = 3 x=3 x = 3 2p
Exerciții de același tip: Ecuații și inecuații → Exercițiul 4 · 5p
Determinați câte numere naturale impare, de trei cifre distincte, se pot forma cu cifre din mulțimea A = { 1 , 2 , 3 , 9 } A=\{1,2,3,9\} A = { 1 , 2 , 3 , 9 } .
Rezolvarea din baremul oficial Pas Puncte Cifra unităților se poate alege în 3 3 3 moduri 2p Pentru fiecare alegere a cifrei unităților, cifra zecilor se poate alege în câte 3 3 3 moduri și, pentru fiecare alegere a cifrei unităților și cifrei zecilor, cifra sutelor se poate alege în câte 2 2 2 moduri, deci se pot forma 3 ⋅ 3 ⋅ 2 = 18 3\cdot 3\cdot 2=18 3 ⋅ 3 ⋅ 2 = 18 numere 3p
Exerciții de același tip: Probabilități și combinatorică → Exercițiul 5 · 5p
În reperul cartezian x O y xOy x O y se consideră punctele A ( 1 , 0 ) A(1,0) A ( 1 , 0 ) și B ( 5 , 4 ) B(5,4) B ( 5 , 4 ) și dreapta d d d de ecuație 2 x + a y = 0 2x+ay=0 2 x + a y = 0 , unde a a a este număr real. Determinați numărul real a a a pentru care mijlocul segmentului A B AB A B aparține dreptei d d d .
Rezolvarea din baremul oficial Pas Puncte M ( 3 , 2 ) M(3,2) M ( 3 , 2 ) este mijlocul segmentului A B AB A B 3p 2 ⋅ 3 + a ⋅ 2 = 0 2\cdot 3+a\cdot 2=0 2 ⋅ 3 + a ⋅ 2 = 0 , de unde obținem a = − 3 a=-3 a = − 3 2p
Exerciții de același tip: Geometrie analitică → Exercițiul 6 · 5p
Se consideră triunghiul A B C ABC A BC , dreptunghic în A A A , cu B C = 12 BC=12 BC = 12 și C = π 6 C=\dfrac{\pi}{6} C = 6 π . Punctul M M M aparține segmentului A C AC A C astfel încât 3 A M = A C 3AM=AC 3 A M = A C . Arătați că B M = 4 3 BM=4\sqrt{3} BM = 4 3 .
Rezolvarea din baremul oficial Pas Puncte A B = 6 AB=6 A B = 6 , A C = 6 3 AC=6\sqrt{3} A C = 6 3 2p A M = 2 3 AM=2\sqrt{3} A M = 2 3 și, cum B M 2 = A M 2 + A B 2 = 48 BM^2=AM^2+AB^2=48 B M 2 = A M 2 + A B 2 = 48 , obținem B M = 4 3 BM=4\sqrt{3} BM = 4 3 3p
Exerciții de același tip: Trigonometrie → Subiectul al II-lea (30 de puncte) Problema 1
Se consideră matricea A ( a ) = ( 1 a − a 1 − a ) A(a)=\begin{pmatrix} 1 & a \\ -a & 1-a \end{pmatrix} A ( a ) = ( 1 − a a 1 − a ) , unde a a a este număr real.
a) · 5p
Arătați că det ( A ( 1 ) ) = 1 \det\big(A(1)\big)=1 det ( A ( 1 ) ) = 1 .
Rezolvarea din baremul oficial Pas Puncte A ( 1 ) = ( 1 1 − 1 0 ) ⇒ det ( A ( 1 ) ) = ∣ 1 1 − 1 0 ∣ = 1 ⋅ 0 − 1 ⋅ ( − 1 ) = A(1)=\begin{pmatrix} 1 & 1 \\ -1 & 0 \end{pmatrix}\Rightarrow\det\big(A(1)\big)=\begin{vmatrix} 1 & 1 \\ -1 & 0 \end{vmatrix}=1\cdot 0-1\cdot(-1)= A ( 1 ) = ( 1 − 1 1 0 ) ⇒ det ( A ( 1 ) ) = 1 − 1 1 0 = 1 ⋅ 0 − 1 ⋅ ( − 1 ) = 3p = 0 + 1 = 1 =0+1=1 = 0 + 1 = 1 2p
b) · 5p
Arătați că A ( a + b ) − A ( a ) ⋅ A ( b ) = a b A ( 1 ) A(a+b)-A(a)\cdot A(b)=abA(1) A ( a + b ) − A ( a ) ⋅ A ( b ) = ab A ( 1 ) , pentru orice numere reale a a a și b b b .
Rezolvarea din baremul oficial Pas Puncte A ( a + b ) − A ( a ) ⋅ A ( b ) = ( 1 a + b − a − b 1 − a − b ) − ( 1 − a b b + a − a b − a − b + a b − a b + 1 − a − b + a b ) = A(a+b)-A(a)\cdot A(b)=\begin{pmatrix} 1 & a+b \\ -a-b & 1-a-b \end{pmatrix}-\begin{pmatrix} 1-ab & b+a-ab \\ -a-b+ab & -ab+1-a-b+ab \end{pmatrix}= A ( a + b ) − A ( a ) ⋅ A ( b ) = ( 1 − a − b a + b 1 − a − b ) − ( 1 − ab − a − b + ab b + a − ab − ab + 1 − a − b + ab ) = 3p = ( a b a b − a b 0 ) = a b A ( 1 ) =\begin{pmatrix} ab & ab \\ -ab & 0 \end{pmatrix}=abA(1) = ( ab − ab ab 0 ) = ab A ( 1 ) , pentru orice numere reale a a a și b b b 2p
c) · 5p
Determinați numerele reale a a a pentru care 2 A ( 2 a ) − A ( a ) ⋅ A ( a ) − A ( 1 ) ⋅ A ( 2 a − 1 ) = 2 A ( 1 ) 2A(2a)-A(a)\cdot A(a)-A(1)\cdot A(2a-1)=2A(1) 2 A ( 2 a ) − A ( a ) ⋅ A ( a ) − A ( 1 ) ⋅ A ( 2 a − 1 ) = 2 A ( 1 ) .
Rezolvarea din baremul oficial Pas Puncte A ( 2 a ) − A ( a ) ⋅ A ( a ) = a 2 A ( 1 ) A(2a)-A(a)\cdot A(a)=a^2A(1) A ( 2 a ) − A ( a ) ⋅ A ( a ) = a 2 A ( 1 ) , A ( 2 a ) − A ( 1 ) ⋅ A ( 2 a − 1 ) = ( 2 a − 1 ) A ( 1 ) A(2a)-A(1)\cdot A(2a-1)=(2a-1)A(1) A ( 2 a ) − A ( 1 ) ⋅ A ( 2 a − 1 ) = ( 2 a − 1 ) A ( 1 ) , 2 A ( 2 a ) − A ( a ) ⋅ A ( a ) − A ( 1 ) ⋅ A ( 2 a − 1 ) = ( a 2 + 2 a − 1 ) A ( 1 ) 2A(2a)-A(a)\cdot A(a)-A(1)\cdot A(2a-1)=\left(a^2+2a-1\right)A(1) 2 A ( 2 a ) − A ( a ) ⋅ A ( a ) − A ( 1 ) ⋅ A ( 2 a − 1 ) = ( a 2 + 2 a − 1 ) A ( 1 ) , pentru orice număr real a a a 2p ( a 2 + 2 a − 1 ) A ( 1 ) = 2 A ( 1 ) \left(a^2+2a-1\right)A(1)=2A(1) ( a 2 + 2 a − 1 ) A ( 1 ) = 2 A ( 1 ) , de unde obținem a 2 + 2 a − 1 = 2 a^2+2a-1=2 a 2 + 2 a − 1 = 2 , deci a = − 3 a=-3 a = − 3 sau a = 1 a=1 a = 1 3p
Exerciții de același tip: Matrice și determinanți → Problema 2
Pe mulțimea numerelor reale se definește legea de compoziție asociativă x ∘ y = 1 6 ( x − 5 ) ( y − 5 ) + 5 x\circ y=\dfrac{1}{6}(x-5)(y-5)+5 x ∘ y = 6 1 ( x − 5 ) ( y − 5 ) + 5 , cu elementul neutru e = 11 e=11 e = 11 .
a) · 5p
Arătați că 7 ∘ 8 = 6 7\circ 8=6 7 ∘ 8 = 6 .
Rezolvarea din baremul oficial Pas Puncte 7 ∘ 8 = 1 6 ( 7 − 5 ) ( 8 − 5 ) + 5 = 7\circ 8=\dfrac{1}{6}(7-5)(8-5)+5= 7 ∘ 8 = 6 1 ( 7 − 5 ) ( 8 − 5 ) + 5 = 3p = 1 + 5 = 6 =1+5=6 = 1 + 5 = 6 2p
b) · 5p
Determinați numerele reale x x x pentru care x ∘ ( 6 x − 1 ) = 10 x\circ(6x-1)=10 x ∘ ( 6 x − 1 ) = 10 .
Rezolvarea din baremul oficial Pas Puncte x ∘ ( 6 x − 1 ) = x 2 − 6 x + 10 x\circ(6x-1)=x^2-6x+10 x ∘ ( 6 x − 1 ) = x 2 − 6 x + 10 , pentru orice număr real x x x 3p x 2 − 6 x + 10 = 10 x^2-6x+10=10 x 2 − 6 x + 10 = 10 , de unde obținem x = 0 x=0 x = 0 sau x = 6 x=6 x = 6 2p
c) · 5p
Determinați numerele naturale n n n , n ≠ 5 n\ne 5 n = 5 , ale căror simetrice în raport cu legea de compoziție „∘ \circ ∘ ” sunt numere naturale pare.
Rezolvarea din baremul oficial Pas Puncte n ∘ n ′ = n ′ ∘ n = 11 n\circ n'=n'\circ n=11 n ∘ n ′ = n ′ ∘ n = 11 , unde n ′ n' n ′ este simetricul lui n n n , de unde obținem ( n − 5 ) ( n ′ − 5 ) = 36 (n-5)(n'-5)=36 ( n − 5 ) ( n ′ − 5 ) = 36 2p Cum n n n și n ′ n' n ′ sunt numere naturale, n ≠ 5 n\ne 5 n = 5 și n ′ n' n ′ este număr par, obținem n = 9 n=9 n = 9 , n = 17 n=17 n = 17 și n = 41 n=41 n = 41 3p
Exerciții de același tip: Legi de compoziție și polinoame → Subiectul al III-lea (30 de puncte) Problema 1
Se consideră funcția f : ( 0 , + ∞ ) → R f:(0,+\infty)\to\mathbb{R} f : ( 0 , + ∞ ) → R , f ( x ) = 1 x − 1 + 4 ln ( x + 3 ) f(x)=\dfrac{1}{x}-1+4\ln(x+3) f ( x ) = x 1 − 1 + 4 ln ( x + 3 ) .
a) · 5p
Arătați că f ′ ( x ) = ( x − 1 ) ( 4 x + 3 ) x 2 ( x + 3 ) f'(x)=\dfrac{(x-1)(4x+3)}{x^2(x+3)} f ′ ( x ) = x 2 ( x + 3 ) ( x − 1 ) ( 4 x + 3 ) , x ∈ ( 0 , + ∞ ) x\in(0,+\infty) x ∈ ( 0 , + ∞ ) .
Rezolvarea din baremul oficial Pas Puncte f ′ ( x ) = − 1 x 2 + 4 x + 3 = f'(x)=\dfrac{-1}{x^2}+\dfrac{4}{x+3}= f ′ ( x ) = x 2 − 1 + x + 3 4 = 3p = 4 x 2 − x − 3 x 2 ( x + 3 ) = ( x − 1 ) ( 4 x + 3 ) x 2 ( x + 3 ) =\dfrac{4x^2-x-3}{x^2(x+3)}=\dfrac{(x-1)(4x+3)}{x^2(x+3)} = x 2 ( x + 3 ) 4 x 2 − x − 3 = x 2 ( x + 3 ) ( x − 1 ) ( 4 x + 3 ) , x ∈ ( 0 , + ∞ ) x\in(0,+\infty) x ∈ ( 0 , + ∞ ) 2p
b) · 5p
Arătați că lim x → 1 4 ln ( x + 3 ) − f ( x ) ln x = 1 \lim\limits_{x\to 1}\dfrac{4\ln(x+3)-f(x)}{\ln x}=1 x → 1 lim ln x 4 ln ( x + 3 ) − f ( x ) = 1 .
Rezolvarea din baremul oficial Pas Puncte lim x → 1 4 ln ( x + 3 ) − f ( x ) ln x = lim x → 1 − 1 x + 1 ln x = lim x → 1 ( − 1 x + 1 ) ′ ( ln x ) ′ = \lim\limits_{x\to 1}\dfrac{4\ln(x+3)-f(x)}{\ln x}=\lim\limits_{x\to 1}\dfrac{-\frac{1}{x}+1}{\ln x}=\lim\limits_{x\to 1}\dfrac{\left(-\frac{1}{x}+1\right)'}{(\ln x)'}= x → 1 lim ln x 4 ln ( x + 3 ) − f ( x ) = x → 1 lim ln x − x 1 + 1 = x → 1 lim ( ln x ) ′ ( − x 1 + 1 ) ′ = 3p = lim x → 1 1 x 2 1 x = 1 =\lim\limits_{x\to 1}\dfrac{\frac{1}{x^2}}{\frac{1}{x}}=1 = x → 1 lim x 1 x 2 1 = 1 2p
c) · 5p
Demonstrați că 1 x 2 − 1 x ≥ 4 ln x + 3 x 2 + 3 \dfrac{1}{x^2}-\dfrac{1}{x}\ge 4\ln\dfrac{x+3}{x^2+3} x 2 1 − x 1 ≥ 4 ln x 2 + 3 x + 3 , pentru orice x ∈ ( 0 , 1 ] x\in(0,1] x ∈ ( 0 , 1 ] .
Rezolvarea din baremul oficial Pas Puncte f ′ ( x ) = 0 ⇔ x = 1 f'(x)=0\Leftrightarrow x=1 f ′ ( x ) = 0 ⇔ x = 1 ; pentru orice x ∈ ( 0 , 1 ] x\in(0,1] x ∈ ( 0 , 1 ] , f ′ ( x ) ≤ 0 f'(x)\le 0 f ′ ( x ) ≤ 0 , deci f f f este descrescătoare pe ( 0 , 1 ] (0,1] ( 0 , 1 ] 2p Cum x ∈ ( 0 , 1 ] ⇒ x ≥ x 2 x\in(0,1]\Rightarrow x\ge x^2 x ∈ ( 0 , 1 ] ⇒ x ≥ x 2 , rezultă că f ( x ) ≤ f ( x 2 ) f(x)\le f\left(x^2\right) f ( x ) ≤ f ( x 2 ) , de unde obținem 1 x 2 − 1 x ≥ 4 ln x + 3 x 2 + 3 \dfrac{1}{x^2}-\dfrac{1}{x}\ge 4\ln\dfrac{x+3}{x^2+3} x 2 1 − x 1 ≥ 4 ln x 2 + 3 x + 3 , pentru orice x ∈ ( 0 , 1 ] x\in(0,1] x ∈ ( 0 , 1 ] 3p
Exerciții de același tip: Derivate și studiul funcțiilor → Problema 2
Se consideră funcția f : R → R f:\mathbb{R}\to\mathbb{R} f : R → R , f ( x ) = ( x 2 + 4 x ) e − x f(x)=\left(x^2+4x\right)e^{-x} f ( x ) = ( x 2 + 4 x ) e − x .
a) · 5p
Arătați că ∫ 0 3 f ( x ) e x d x = 27 \displaystyle\int_0^3 f(x)e^x\,dx=27 ∫ 0 3 f ( x ) e x d x = 27 .
Rezolvarea din baremul oficial Pas Puncte ∫ 0 3 f ( x ) e x d x = ∫ 0 3 ( x 2 + 4 x ) d x = ( x 3 3 + 2 x 2 ) ∣ 0 3 = \displaystyle\int_0^3 f(x)e^x\,dx=\int_0^3\left(x^2+4x\right)dx=\left.\left(\dfrac{x^3}{3}+2x^2\right)\right|_0^3= ∫ 0 3 f ( x ) e x d x = ∫ 0 3 ( x 2 + 4 x ) d x = ( 3 x 3 + 2 x 2 ) 0 3 = 3p = 9 + 18 = 27 =9+18=27 = 9 + 18 = 27 2p
b) · 5p
Arătați că ∫ − 1 0 f ( x ) x + 4 d x = − 1 \displaystyle\int_{-1}^0\dfrac{f(x)}{x+4}\,dx=-1 ∫ − 1 0 x + 4 f ( x ) d x = − 1 .
Rezolvarea din baremul oficial Pas Puncte ∫ − 1 0 f ( x ) x + 4 d x = ∫ − 1 0 x e − x d x = ∫ − 1 0 x ( − e − x ) ′ d x = − x e − x ∣ − 1 0 − e − x ∣ − 1 0 = \displaystyle\int_{-1}^0\dfrac{f(x)}{x+4}\,dx=\int_{-1}^0 xe^{-x}\,dx=\int_{-1}^0 x\left(-e^{-x}\right)'dx=\left.-xe^{-x}\right|_{-1}^0-\left.e^{-x}\right|_{-1}^0= ∫ − 1 0 x + 4 f ( x ) d x = ∫ − 1 0 x e − x d x = ∫ − 1 0 x ( − e − x ) ′ d x = − x e − x − 1 0 − e − x − 1 0 = 3p = − e − 1 + e = − 1 =-e-1+e=-1 = − e − 1 + e = − 1 2p
c) · 5p
Se consideră funcția g : ( 0 , + ∞ ) → R g:(0,+\infty)\to\mathbb{R} g : ( 0 , + ∞ ) → R , g ( x ) = f ( x 2 ) x 2 g(x)=\dfrac{f\left(x^2\right)}{x^2} g ( x ) = x 2 f ( x 2 ) . Demonstrați că orice primitivă G : ( 0 , + ∞ ) → R G:(0,+\infty)\to\mathbb{R} G : ( 0 , + ∞ ) → R a funcției g g g este concavă.
Rezolvarea din baremul oficial Pas Puncte G ′ ( x ) = g ( x ) = ( x 2 + 4 ) e − x 2 G'(x)=g(x)=\left(x^2+4\right)e^{-x^2} G ′ ( x ) = g ( x ) = ( x 2 + 4 ) e − x 2 , x ∈ ( 0 , + ∞ ) x\in(0,+\infty) x ∈ ( 0 , + ∞ ) , deci G ′ ′ ( x ) = ( x 2 + 4 ) ′ e − x 2 + ( x 2 + 4 ) ( e − x 2 ) ′ = G''(x)=\left(x^2+4\right)'e^{-x^2}+\left(x^2+4\right)\left(e^{-x^2}\right)'= G ′′ ( x ) = ( x 2 + 4 ) ′ e − x 2 + ( x 2 + 4 ) ( e − x 2 ) ′ = 3p = 2 x e − x 2 + ( x 2 + 4 ) ( − 2 x ) e − x 2 = − 2 x ( x 2 + 3 ) e − x 2 ≤ 0 =2xe^{-x^2}+\left(x^2+4\right)(-2x)e^{-x^2}=-2x\left(x^2+3\right)e^{-x^2}\le 0 = 2 x e − x 2 + ( x 2 + 4 ) ( − 2 x ) e − x 2 = − 2 x ( x 2 + 3 ) e − x 2 ≤ 0 , pentru orice x ∈ ( 0 , + ∞ ) x\in(0,+\infty) x ∈ ( 0 , + ∞ ) , deci funcția G G G este concavă2p
Exerciții de același tip: Integrale → Sursa: documentele oficiale ale Ministerului Educației (subiectul (PDF) · baremul (PDF) ).
Alte subiecte Bac M2 Toate subiectele →