MateSim

Modelul de subiect pentru bacul 2027 la matematică M2 (științe ale naturii)

Subiectul oficial de bac la matematică M2 (științe ale naturii), 2027, modelul oficial, 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

Determinați termenul a1a_1 al progresiei aritmetice (an)n≥1(a_n)_{n\ge 1}, în care a2=9a_2=9 și a5=30a_5=30.

Rezolvarea din baremul oficial
PasPuncte
a5−a2=3ra_5-a_2=3r, deci r=7r=7, unde rr este rația progresiei aritmetice3p
a1=a2−r=2a_1=a_2-r=22p
Exerciții de același tip: Numere și progresii →

Exercițiul 2 · 5p

Se consideră funcția f:R→Rf:\mathbb{R}\to\mathbb{R}, f(x)=x+3f(x)=x+3. Determinați numărul real aa pentru care f(−1)⋅f(a)=af(-1)\cdot f(a)=a.

Rezolvarea din baremul oficial
PasPuncte
f(−1)=2f(-1)=2, f(a)=a+3f(a)=a+3, pentru orice număr real aa3p
2(a+3)=a2(a+3)=a, de unde obținem a=−6a=-62p
Exerciții de același tip: Funcții →

Exercițiul 3 · 5p

Rezolvați în mulțimea numerelor reale ecuația log⁡2(x+2)=4log⁡4x\log_2(x+2)=4\log_4 x.

Rezolvarea din baremul oficial
PasPuncte
log⁡2(x+2)=2log⁡2x\log_2(x+2)=2\log_2 x, deci log⁡2(x+2)=log⁡2x2\log_2(x+2)=\log_2 x^2, de unde obținem x2−x−2=0x^2-x-2=03p
x=−1x=-1, care nu convine sau x=2x=2, care convine2p
Exerciții de același tip: Ecuații și inecuații →

Exercițiul 4 · 5p

Se consideră mulțimea A={2,4,6,7,8}A=\{2,4,6,7,8\}. Determinați câte dintre numerele pare, de două cifre, care se pot forma cu cifre din mulțimea AA, sunt mai mari sau egale cu 6262.

Rezolvarea din baremul oficial
PasPuncte
Cifra zecilor se poate alege în 33 moduri2p
Pentru fiecare alegere a cifrei zecilor, cifra unităților se poate alege în câte 44 moduri, deci se pot forma 3⋅4=123\cdot 4=12 numere3p
Exerciții de același tip: Probabilități și combinatorică →

Exercițiul 5 · 5p

În reperul cartezian xOyxOy se consideră dreapta dd de ecuație y=x+1y=x+1 și punctul A(5,a)A(5,a), unde aa este număr real. Determinați numărul real aa pentru care dreapta OAOA este perpendiculară pe dd.

Rezolvarea din baremul oficial
PasPuncte
md=1m_d=12p
mOA=a5m_{OA}=\dfrac{a}{5} și, cum md⋅mOA=−1m_d\cdot m_{OA}=-1, obținem a=−5a=-53p
Exerciții de același tip: Geometrie analitică →

Exercițiul 6 · 5p

Se consideră triunghiul ABCABC, dreptunghic în AA, cu AB=12AB=12 și B=π6B=\dfrac{\pi}{6}. Punctul MM aparține laturii ABAB astfel încât AM=ACAM=AC. Arătați că aria triunghiului AMCAMC este egală cu 2424.

Rezolvarea din baremul oficial
PasPuncte
tg⁡π6=AC12\operatorname{tg}\dfrac{\pi}{6}=\dfrac{AC}{12}, deci 13=AC12\dfrac{1}{\sqrt{3}}=\dfrac{AC}{12}, de unde obținem AC=43AC=4\sqrt{3}3p
AΔAMC=43⋅432=24\mathcal{A}_{\Delta AMC}=\dfrac{4\sqrt{3}\cdot 4\sqrt{3}}{2}=242p
Exerciții de același tip: Trigonometrie →

Subiectul al II-lea (30 de puncte)

Problema 1

Se consideră matricele I2=(1001)I_2=\begin{pmatrix} 1 & 0 \\ 0 & 1 \end{pmatrix}, A=(4021)A=\begin{pmatrix} 4 & 0 \\ 2 & 1 \end{pmatrix} și B(x)=(x13−2x4x+1)B(x)=\begin{pmatrix} x & 1 \\ 3-2x & 4x+1 \end{pmatrix}, unde xx este număr real.

a) · 5p

Arătați că det⁡(B(2))=19\det\big(B(2)\big)=19.

Rezolvarea din baremul oficial
PasPuncte
B(2)=(21−19)⇒det⁡(B(2))=∣21−19∣=2⋅9−1⋅(−1)=B(2)=\begin{pmatrix} 2 & 1 \\ -1 & 9 \end{pmatrix}\Rightarrow\det\big(B(2)\big)=\begin{vmatrix} 2 & 1 \\ -1 & 9 \end{vmatrix}=2\cdot 9-1\cdot(-1)=3p
=18+1=19=18+1=192p

b) · 5p

Arătați că (B(x+1)−B(x))⋅A=4I2\big(B(x+1)-B(x)\big)\cdot A=4I_2, pentru orice număr real xx.

Rezolvarea din baremul oficial
PasPuncte
B(x+1)=(x+111−2x4x+5)B(x+1)=\begin{pmatrix} x+1 & 1 \\ 1-2x & 4x+5 \end{pmatrix}, B(x+1)−B(x)=(10−24)B(x+1)-B(x)=\begin{pmatrix} 1 & 0 \\ -2 & 4 \end{pmatrix}, pentru orice număr real xx2p
(B(x+1)−B(x))⋅A=(4+00+0−8+80+4)=(4004)=4I2\big(B(x+1)-B(x)\big)\cdot A=\begin{pmatrix} 4+0 & 0+0 \\ -8+8 & 0+4 \end{pmatrix}=\begin{pmatrix} 4 & 0 \\ 0 & 4 \end{pmatrix}=4I_2, pentru orice număr real xx3p

c) · 5p

Determinați matricea X∈M2(R)X\in\mathcal{M}_2(\mathbb{R}) pentru care B(3)⋅X=2A+B(2)⋅XB(3)\cdot X=2A+B(2)\cdot X.

Rezolvarea din baremul oficial
PasPuncte
(B(3)−B(2))⋅X=2A\big(B(3)-B(2)\big)\cdot X=2A și, cum (B(3)−B(2))−1=14A\big(B(3)-B(2)\big)^{-1}=\dfrac{1}{4}A, obținem X=12A⋅AX=\dfrac{1}{2}A\cdot A3p
X=(80512)X=\begin{pmatrix} 8 & 0 \\ 5 & \frac{1}{2} \end{pmatrix}2p
Exerciții de același tip: Matrice și determinanți →

Problema 2

Pe mulțimea numerelor reale se definește legea de compoziție asociativă x∗y=(x−7)(y−7)+7x*y=(x-7)(y-7)+7, cu elementul neutru e=8e=8.

a) · 5p

Arătați că 2∗3=272*3=27.

Rezolvarea din baremul oficial
PasPuncte
2∗3=(2−7)(3−7)+7=2*3=(2-7)(3-7)+7=3p
=(−5)(−4)+7=27=(-5)(-4)+7=272p

b) · 5p

Determinați numerele reale xx pentru care x∗(x+8)=0x*(x+8)=0.

Rezolvarea din baremul oficial
PasPuncte
x∗(x+8)=x2−6xx*(x+8)=x^2-6x, pentru orice număr real xx3p
x2−6x=0x^2-6x=0, de unde obținem x=0x=0 sau x=6x=62p

c) · 5p

Determinați numărul întreg nn, n≠7n\ne 7, știind că 5n3\dfrac{5n}{3} este simetricul lui nn în raport cu legea de compoziție „∗*”.

Rezolvarea din baremul oficial
PasPuncte
5n3∗n=n∗5n3=8\dfrac{5n}{3}*n=n*\dfrac{5n}{3}=8, de unde obținem (5n3−7)(n−7)+7=8\left(\dfrac{5n}{3}-7\right)(n-7)+7=83p
(5n−21)(n−7)=3(5n-21)(n-7)=3 și, cum nn este număr întreg, obținem n=4n=42p
Exerciții de același tip: Legi de compoziție și polinoame →

Subiectul al III-lea (30 de puncte)

Problema 1

Se consideră funcția f:(0,+∞)→Rf:(0,+\infty)\to\mathbb{R}, f(x)=3x+2x−2xf(x)=\dfrac{3x+2\sqrt{x}-2}{x}.

a) · 5p

Arătați că f′(x)=2−xx2f'(x)=\dfrac{2-\sqrt{x}}{x^2}, x∈(0,+∞)x\in(0,+\infty).

Rezolvarea din baremul oficial
PasPuncte
f′(x)=(3+1x)⋅x−(3x+2x−2)⋅1x2=f'(x)=\dfrac{\left(3+\frac{1}{\sqrt{x}}\right)\cdot x-\left(3x+2\sqrt{x}-2\right)\cdot 1}{x^2}=3p
=3x+x−3x−2x+2x2=2−xx2=\dfrac{3x+\sqrt{x}-3x-2\sqrt{x}+2}{x^2}=\dfrac{2-\sqrt{x}}{x^2}, x∈(0,+∞)x\in(0,+\infty)2p

b) · 5p

Determinați ecuația asimptotei orizontale la graficul funcției ff.

Rezolvarea din baremul oficial
PasPuncte
lim⁡x→+∞f(x)=lim⁡x→+∞3x+2x−2x=lim⁡x→+∞(3+2x−2x)=3\lim\limits_{x\to+\infty}f(x)=\lim\limits_{x\to+\infty}\dfrac{3x+2\sqrt{x}-2}{x}=\lim\limits_{x\to+\infty}\left(3+\dfrac{2}{\sqrt{x}}-\dfrac{2}{x}\right)=33p
Dreapta de ecuație y=3y=3 este asimptota orizontală la graficul funcției ff2p

c) · 5p

Demonstrați că imaginea funcției ff este (−∞,72]\left(-\infty,\dfrac{7}{2}\right].

Rezolvarea din baremul oficial
PasPuncte
f′(x)=0⇔x=4f'(x)=0\Leftrightarrow x=4; pentru orice x∈(0,4]x\in(0,4], f′(x)≥0f'(x)\ge 0, deci ff este crescătoare pe (0,4](0,4] și, pentru orice x∈[4,+∞)x\in[4,+\infty), f′(x)≤0f'(x)\le 0, deci ff este descrescătoare pe [4,+∞)[4,+\infty)2p
lim⁡x→0f(x)=−∞\lim\limits_{x\to 0}f(x)=-\infty, f(4)=72f(4)=\dfrac{7}{2} și ff este continuă, deci imaginea funcției ff este (−∞,72]\left(-\infty,\dfrac{7}{2}\right]3p
Exerciții de același tip: Derivate și studiul funcțiilor →

Problema 2

Se consideră funcția f:(−1,+∞)→Rf:(-1,+\infty)\to\mathbb{R}, f(x)=9x2(x+1)2f(x)=\dfrac{9x^2}{(x+1)^2}.

a) · 5p

Arătați că ∫12f(x)(x+1)2 dx=21\displaystyle\int_1^2 f(x)(x+1)^2\,dx=21.

Rezolvarea din baremul oficial
PasPuncte
∫12f(x)(x+1)2 dx=∫129x2 dx=3x3∣12=\displaystyle\int_1^2 f(x)(x+1)^2\,dx=\int_1^2 9x^2\,dx=\left.3x^3\right|_1^2=3p
=24−3=21=24-3=212p

b) · 5p

Arătați că ∫28f(x)x2 dx=2\displaystyle\int_2^8\dfrac{f(x)}{x^2}\,dx=2.

Rezolvarea din baremul oficial
PasPuncte
∫28f(x)x2 dx=∫289(x+1)2 dx=−9x+1∣28=\displaystyle\int_2^8\dfrac{f(x)}{x^2}\,dx=\int_2^8\dfrac{9}{(x+1)^2}\,dx=\left.-\dfrac{9}{x+1}\right|_2^8=3p
=−1+3=2=-1+3=22p

c) · 5p

Determinați a∈(0,+∞)a\in(0,+\infty) pentru care ∫0ax2(3f(x)+xf′(x)) dx=a3\displaystyle\int_0^a x^2\big(3f(x)+xf'(x)\big)\,dx=a^3.

Rezolvarea din baremul oficial
PasPuncte
∫0ax2(3f(x)+xf′(x)) dx=∫0a(3x2f(x)+x3f′(x))dx=∫0a(x3f(x))′dx=x3f(x)∣0a=a3f(a)\displaystyle\int_0^a x^2\big(3f(x)+xf'(x)\big)\,dx=\int_0^a\left(3x^2f(x)+x^3f'(x)\right)dx=\int_0^a\left(x^3f(x)\right)'dx=\left.x^3f(x)\right|_0^a=a^3f(a)3p
a3f(a)=a3a^3f(a)=a^3 și, cum a∈(0,+∞)a\in(0,+\infty), obținem f(a)=1f(a)=1, de unde rezultă a=12a=\dfrac{1}{2}2p
Exerciții de același tip: Integrale →

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

Alte subiecte Bac M2

Toate subiectele →