BAC M1 Mate-Info10 exerciții

Model 2018 — Matematică-Informatică

Rezolvare detaliată pas cu pas cu punctaj pe fiecare pas

Dificultate:Subiectul I — UșorSubiectul II — MediuSubiectul III — Greu

ISubiectul I(6 exerciții)

Exercițiul 1
Arătați că numărul n=log3(72)+log3(7+2)n=\log_3(\sqrt{7}-2)+\log_3(\sqrt{7}+2) este natural.

Rezolvare

1
3 puncte
n=log3((72)(7+2))=log3(74)=n=\log_3((\sqrt{7}-2)(\sqrt{7}+2))=\log_3(7-4)=
2
2 puncte
=log33=1N=\log_3 3=1\in\mathbb{N}.
Exercițiul 2
Determinați coordonatele punctului de intersecție a graficelor funcțiilor f:RRf:\mathbb{R}\to\mathbb{R}, f(x)=2x1f(x)=2x-1 și g:RRg:\mathbb{R}\to\mathbb{R}, g(x)=x2+6x+3g(x)=x^2+6x+3.

Rezolvare

1
2 puncte
f(x)=g(x)2x1=x2+6x+3x2+4x+4=0f(x)=g(x) \Leftrightarrow 2x-1=x^2+6x+3 \Leftrightarrow x^2+4x+4=0.
2
3 puncte
Coordonatele sunt x=2x=-2 și y=f(2)=5y=f(-2)=-5.
Exercițiul 3
Rezolvați în mulțimea numerelor reale ecuația (x+2)3=(2x)3(x+2)^3=(2-x)^3.

Rezolvare

1
3 puncte
(x+2)3=(2x)3x+2=2x(x+2)^3=(2-x)^3 \Leftrightarrow x+2=2-x.
2
2 puncte
x=0x=0.
Exercițiul 4
Calculați câte numere naturale de două cifre distincte se pot forma cu elemente ale mulțimii {0,2,4,6,8}\{0,2,4,6,8\}.

Rezolvare

1
2 puncte
Cifra zecilor poate fi aleasă în 44 moduri.
2
3 puncte
Pentru fiecare alegere a cifrei zecilor, cifra unităților se poate alege în 44 moduri, deci se pot forma 44=164\cdot 4=16 numere.
Exercițiul 5
Punctele MM, NN și PP verifică relația 2MN+3NP=02\vec{MN}+3\vec{NP}=\vec{0}. Calculați lungimea segmentului MPMP, știind că MN=3MN=3.

Rezolvare

1
2 puncte
NP=2NP=2.
2
3 puncte
Punctul PP aparține segmentului MNMN, deci MP=MNNP=1MP=MN-NP=1.
Exercițiul 6
Arătați că sinx+sin(πx)+sin(π+x)+sin(2πx)=0\sin x+\sin(\pi-x)+\sin(\pi+x)+\sin(2\pi-x)=0, pentru orice număr real xx.

Rezolvare

1
3 puncte
sin(πx)=sinx\sin(\pi-x)=\sin x, sin(π+x)=sinx\sin(\pi+x)=-\sin x, sin(2πx)=sinx\sin(2\pi-x)=-\sin x.
2
2 puncte
sinx+sinx+(sinx)+(sinx)=0\sin x+\sin x+(-\sin x)+(-\sin x)=0, pentru orice număr real xx.

IISubiectul II(2 exerciții)

Exercițiul 1
Se consideră matricea A(x,y)=(xy11xyx1y)A(x,y)=\begin{pmatrix}x&y&1\\1&x&y\\x&1&y\end{pmatrix}, unde xx și yy sunt numere reale. a) Arătați că det(A(2,3))=12\det(A(2,3))=12. b) Demonstrați că det(A(n2,n))0\det(A(n^2,n))\geq 0, pentru orice număr natural nn. c) Determinați numărul real xx pentru care inversa matricei B=A(x,0)A(x,0)B=A(x,0)\cdot A(x,0) este matricea A(x,0)A(x,0).

Rezolvare

a)5 puncte
1
2 puncte
a) A(2,3)=(231123213)det(A(2,3))=231123213=A(2,3)=\begin{pmatrix}2&3&1\\1&2&3\\2&1&3\end{pmatrix} \Rightarrow \det(A(2,3))=\begin{vmatrix}2&3&1\\1&2&3\\2&1&3\end{vmatrix}=
2
3 puncte
=12+1+18469=12=12+1+18-4-6-9=12.
b)5 puncte
3
3 puncte
b) det(A(n2,n))=(n2+n+1)1n10n2nn101nn1=\det(A(n^2,n))=(n^2+n+1)\begin{vmatrix}1&n&1\\0&n^2-n&n-1\\0&1-n&n-1\end{vmatrix}=
4
2 puncte
=(n2+n+1)(n1)2(n+1)0=(n^2+n+1)(n-1)^2(n+1)\geq 0, pentru orice număr natural nn.
c)5 puncte
5
3 puncte
c) Inversa matricei BB este matricea A(x,0)BA(x,0)=A(x,0)A(x,0)A(x,0)=I3A(x,0) \Leftrightarrow B\cdot A(x,0)=A(x,0)\cdot A(x,0)\cdot A(x,0)=I_3.
6
2 puncte
Deci x=0x=0.
Exercițiul 2
Se consideră polinomul f=nXn+X2nX1f=nX^n+X^2-nX-1, unde nn este număr natural, n3n\geq 3. a) Arătați că f(1)=0f(1)=0, pentru orice număr natural nn, n3n\geq 3. b) Arătați că, dacă nn este număr natural impar, n3n\geq 3, atunci polinomul ff este divizibil cu X21X^2-1. c) Arătați că, pentru orice număr natural nn, n5n\geq 5, polinomul ff nu are rădăcini în mulțimea QZ\mathbb{Q}\setminus\mathbb{Z}.

Rezolvare

a)5 puncte
1
3 puncte
a) f(1)=n1n+12n11=f(1)=n\cdot 1^n+1^2-n\cdot 1-1=
2
2 puncte
=n+1n1=0=n+1-n-1=0, pentru orice număr natural nn, n3n\geq 3.
b)5 puncte
3
2 puncte
b) Pentru nn număr natural impar, n3n\geq 3, f(1)=n(1)n+(1)2n(1)1=0f(-1)=n\cdot(-1)^n+(-1)^2-n\cdot(-1)-1=0, deci polinomul ff este divizibil cu X+1X+1.
4
3 puncte
f(1)=0ff(1)=0 \Rightarrow f este divizibil cu X1X-1, deci polinomul ff este divizibil cu X21X^2-1.
c)5 puncte
5
3 puncte
c) Dacă α=1dQZ\alpha=\frac{1}{d}\in\mathbb{Q}\setminus\mathbb{Z} este o rădăcină a polinomului ff, unde dZ{±1}d\in\mathbb{Z}^*\setminus\{\pm 1\} este un divizor al lui nn, atunci f(α)=0dn2(d2+nd1)=ndn2nf(\alpha)=0 \Rightarrow d^{n-2}(d^2+nd-1)=n \Rightarrow |d|^{n-2}\leq n.
6
2 puncte
Cum dn22n2>n|d|^{n-2}\geq 2^{n-2}>n pentru orice număr natural nn, n5n\geq 5, obținem o contradicție, deci polinomul ff nu are rădăcini în mulțimea QZ\mathbb{Q}\setminus\mathbb{Z}.

IIISubiectul III(2 exerciții)

Exercițiul 1
Se consideră funcția f:RRf:\mathbb{R}\to\mathbb{R}, f(x)=arctgxxf(x)=\operatorname{arctg} x-x. a) Arătați că f(x)=x2x2+1f'(x)=-\frac{x^2}{x^2+1}, xRx\in\mathbb{R}. b) Determinați ecuația asimptotei oblice spre ++\infty la graficul funcției ff. c) Demonstrați că f(x)+g(x)=π2f(x)+g(x)=\frac{\pi}{2}, pentru orice număr real xx, unde g:RRg:\mathbb{R}\to\mathbb{R}, g(x)=arcctgx+xg(x)=\operatorname{arcctg} x+x.

Rezolvare

a)5 puncte
1
2 puncte
a) f(x)=(arctgx)(x)=1x2+11=f'(x)=(\operatorname{arctg} x)'-(x)'=\frac{1}{x^2+1}-1=
2
3 puncte
=1x21x2+1=x2x2+1=\frac{1-x^2-1}{x^2+1}=-\frac{x^2}{x^2+1}, xRx\in\mathbb{R}.
b)5 puncte
3
2 puncte
b) limx+f(x)x=limx+(arctgxx1)=1\displaystyle\lim_{x\to+\infty}\frac{f(x)}{x}=\lim_{x\to+\infty}\left(\frac{\operatorname{arctg} x}{x}-1\right)=-1.
4
3 puncte
limx+(f(x)+x)=limx+(arctgxx+x)=π2\displaystyle\lim_{x\to+\infty}(f(x)+x)=\lim_{x\to+\infty}(\operatorname{arctg} x-x+x)=\frac{\pi}{2}, deci dreapta de ecuație y=x+π2y=-x+\frac{\pi}{2} este asimptotă oblică spre ++\infty la graficul funcției ff.
c)5 puncte
5
3 puncte
c) f(x)+g(x)=arctgx+arcctgxf(x)+g(x)=\operatorname{arctg} x+\operatorname{arcctg} x, xR(f(x)+g(x))=1x2+1+1x2+1=0x\in\mathbb{R} \Rightarrow (f(x)+g(x))'=\frac{1}{x^2+1}+\frac{-1}{x^2+1}=0, pentru orice număr real xx.
6
2 puncte
Cum f(0)+g(0)=π2f(0)+g(0)=\frac{\pi}{2}, obținem că f(x)+g(x)=π2f(x)+g(x)=\frac{\pi}{2}, pentru orice număr real xx.
Exercițiul 2
Se consideră funcția f:RRf:\mathbb{R}\to\mathbb{R}, f(x)=ex2f(x)=e^{-x^2}. a) Arătați că 01f(x)dx=e1e\displaystyle\int_0^1 f(\sqrt{x})\,dx=\frac{e-1}{e}. b) Arătați că orice primitivă a funcției ff este concavă pe (0,+)(0,+\infty). c) Pentru fiecare număr natural nenul nn, se consideră numărul In=1n1f(x)dxI_n=\displaystyle\int_{\frac{1}{n}}^1 f(x)\,dx. Demonstrați că șirul (In)n1(I_n)_{n\geq 1} este convergent.

Rezolvare

a)5 puncte
1
3 puncte
a) 01f(x)dx=01exdx=ex01=\displaystyle\int_0^1 f(\sqrt{x})\,dx=\int_0^1 e^{-x}\,dx=\left.-e^{-x}\right|_0^1=
2
2 puncte
=1e+1=e1e=-\frac{1}{e}+1=\frac{e-1}{e}.
b)5 puncte
3
2 puncte
b) FF este o primitivă a funcției fF(x)=f(x)f \Rightarrow F'(x)=f(x), xRx\in\mathbb{R}.
4
3 puncte
F(x)=2xex2<0F''(x)=-2xe^{-x^2}<0 pentru orice x(0,+)x\in(0,+\infty), deci funcția FF este concavă pe (0,+)(0,+\infty).
c)5 puncte
5
3 puncte
c) In+1In=1n+11f(x)dx1n1f(x)dx=1n+11nf(x)dx0I_{n+1}-I_n=\displaystyle\int_{\frac{1}{n+1}}^1 f(x)\,dx-\int_{\frac{1}{n}}^1 f(x)\,dx=\int_{\frac{1}{n+1}}^{\frac{1}{n}} f(x)\,dx\geq 0, deci In+1InI_{n+1}\geq I_n. 0In=1n1ex2dx1n11dx=11n<10\leq I_n=\int_{\frac{1}{n}}^1 e^{-x^2}\,dx\leq\int_{\frac{1}{n}}^1 1\,dx=1-\frac{1}{n}<1, pentru orice număr natural nenul nn.
6
2 puncte
Șirul (In)n1(I_n)_{n\geq 1} este monoton și mărginit, deci șirul (In)n1(I_n)_{n\geq 1} este convergent.

Ai rezolvat acest subiect?

Încarcă soluția ta scrisă de mână și primește feedback AI detaliat — vezi exact unde ai greșit, ce punctaj ai obține și cum să îmbunătățești.

Vreau corectare AI — e gratuit

50 credite gratuite la înregistrare. Fără card, fără obligații.