BAC M1 Mate-Info10 exerciții

Bac Specială 2023 — Matematică-Informatică (Varianta 6)

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 (2i)2+i(4+i)=2(2 - i)^2 + i(4 + i) = 2, unde i2=1i^2 = -1.

Rezolvare

1
3 puncte
(2i)2+i(4+i)=44i+i2+4i+i2(2 - i)^2 + i(4 + i) = 4 - 4i + i^2 + 4i + i^2.
2
2 puncte
=411=2= 4 - 1 - 1 = 2.
Exercițiul 2
Se consideră funcția f:RRf : \mathbb{R} \to \mathbb{R}, f(x)=x+3f(x) = x + 3. Determinați numărul real mm pentru care (ff)(m)=2m(f \circ f)(m) = 2m.

Rezolvare

1
3 puncte
(ff)(m)=f(f(m))=f(m+3)=m+3+3=m+6(f \circ f)(m) = f(f(m)) = f(m + 3) = m + 3 + 3 = m + 6, pentru orice număr real mm.
2
2 puncte
Din m+6=2mm + 6 = 2m se obține m=6m = 6.
Exercițiul 3
Rezolvați în mulțimea numerelor reale ecuația 5x+135x=105^{x+1} - 3 \cdot 5^x = 10.

Rezolvare

1
3 puncte
55x35x=105 \cdot 5^x - 3 \cdot 5^x = 10, deci 25x=102 \cdot 5^x = 10, de unde 5x=55^x = 5.
2
2 puncte
x=1x = 1.
Exercițiul 4
Calculați probabilitatea ca, alegând un număr din mulțimea numerelor naturale de două cifre, acesta să aibă cifrele mai mari sau egale cu 77.

Rezolvare

1
2 puncte
Mulțimea numerelor naturale de două cifre are 9090 de elemente, deci sunt 9090 de cazuri posibile.
2
3 puncte
Deoarece cifrele pot fi 77, 88 și 99, sunt 33=93 \cdot 3 = 9 numere naturale de două cifre care au cifrele mai mari sau egale cu 77, deci sunt 99 cazuri favorabile, de unde p=990=110p = \frac{9}{90} = \frac{1}{10}.
Exercițiul 5
În reperul cartezian xOyxOy se consideră punctele A(0,4)A(0, 4), B(3,2)B(3, -2) și C(2a,a)C(2a, a), unde aa este număr real nenul. Arătați că dreptele ABAB și OCOC sunt perpendiculare, pentru orice număr real nenul aa.

Rezolvare

1
2 puncte
mAB=2430=2m_{AB} = \frac{-2 - 4}{3 - 0} = -2.
2
3 puncte
mOC=a2a=12m_{OC} = \frac{a}{2a} = \frac{1}{2}, pentru orice număr real nenul aa și, cum mABmOC=(2)12=1m_{AB} \cdot m_{OC} = (-2) \cdot \frac{1}{2} = -1, dreptele ABAB și OCOC sunt perpendiculare, pentru orice număr real nenul aa.
Exercițiul 6
Se consideră expresia E(x)=sinx+4cosx3sin2x3E(x) = \sin x + 4\cos\frac{x}{3}\sin\frac{2x}{3}, unde xx este număr real. Arătați că E(π2)=4E\left(\frac{\pi}{2}\right) = 4.

Rezolvare

1
3 puncte
sinπ2=1\sin\frac{\pi}{2} = 1, cosπ6=32\cos\frac{\pi}{6} = \frac{\sqrt{3}}{2}, sinπ3=32\sin\frac{\pi}{3} = \frac{\sqrt{3}}{2}.
2
2 puncte
E(π2)=1+43232=1+434=1+3=4E\left(\frac{\pi}{2}\right) = 1 + 4 \cdot \frac{\sqrt{3}}{2} \cdot \frac{\sqrt{3}}{2} = 1 + 4 \cdot \frac{3}{4} = 1 + 3 = 4.

IISubiectul II(2 exerciții)

Exercițiul 1
Se consideră matricea A(a)=(a12a12a111a)A(a) = \begin{pmatrix} a & -1 & 2a \\ 1 & -2 & a \\ 1 & 1 & 1-a \end{pmatrix} și sistemul de ecuații {axy+2az=0x2y+az=0x+y+(1a)z=0\begin{cases} ax - y + 2az = 0 \\ x - 2y + az = 0 \\ x + y + (1-a)z = 0 \end{cases}, unde aa este număr real. a) Arătați că det(A(0))=1\det(A(0)) = 1. b) Determinați mulțimea numerelor reale aa pentru care sistemul de ecuații are soluție unică. c) Pentru a=1a = -1, determinați soluțiile (x0,y0,z0)(x_0, y_0, z_0) ale sistemului pentru care x02+y02+z02=3x_0^2 + y_0^2 + z_0^2 = 3.

Rezolvare

a)5 puncte
1
2 puncte
a) A(0)=(010120111)A(0) = \begin{pmatrix} 0 & -1 & 0 \\ 1 & -2 & 0 \\ 1 & 1 & 1 \end{pmatrix}, deci det(A(0))=010120111\det(A(0)) = \begin{vmatrix} 0 & -1 & 0 \\ 1 & -2 & 0 \\ 1 & 1 & 1 \end{vmatrix}.
2
3 puncte
Se dezvoltă determinantul: =0+0+000(1)=1= 0 + 0 + 0 - 0 - 0 - (-1) = 1, deci det(A(0))=1\det(A(0)) = 1.
b)5 puncte
3
2 puncte
b) Se calculează det(A(a))=a12a12a111a=(a+1)2\det(A(a)) = \begin{vmatrix} a & -1 & 2a \\ 1 & -2 & a \\ 1 & 1 & 1-a \end{vmatrix} = (a+1)^2, pentru orice număr real aa.
4
3 puncte
det(A(a))=0a=1\det(A(a)) = 0 \Leftrightarrow a = -1, deci sistemul de ecuații are soluție unică dacă și numai dacă aR{1}a \in \mathbb{R} \setminus \{-1\}.
c)5 puncte
5
2 puncte
c) Pentru a=1a = -1, soluțiile sistemului de ecuații sunt de forma (α,α,α)(-\alpha, -\alpha, \alpha), cu αR\alpha \in \mathbb{R}.
6
3 puncte
x02+y02+z02=3α2x_0^2 + y_0^2 + z_0^2 = 3\alpha^2, deci 3α2=33\alpha^2 = 3, de unde α=1\alpha = -1 sau α=1\alpha = 1, deci soluțiile sunt (1,1,1)(1, 1, -1) și (1,1,1)(-1, -1, 1).
Exercițiul 2
Pe mulțimea numerelor reale se definește legea de compoziție xy=x2y24(x+y)2+1x * y = x^2y^2 - 4(x + y)^2 + 1. a) Arătați că 01=30 * 1 = -3. b) Arătați că x(1)2xx * (-1) \leq 2x, pentru orice număr real xx. c) Determinați perechile (m,n)(m, n) de numere naturale nenule, cu mnm \leq n, pentru care mn=1m * n = 1.

Rezolvare

a)5 puncte
1
3 puncte
a) 01=02124(0+1)2+10 * 1 = 0^2 \cdot 1^2 - 4(0 + 1)^2 + 1.
2
2 puncte
=04+1=3= 0 - 4 + 1 = -3.
b)5 puncte
3
2 puncte
b) x(1)=x214(x1)2+1=3x2+8x3x * (-1) = x^2 \cdot 1 - 4(x - 1)^2 + 1 = -3x^2 + 8x - 3.
4
3 puncte
=3x2+6x3+2x=3(x1)2+2x2x= -3x^2 + 6x - 3 + 2x = -3(x - 1)^2 + 2x \leq 2x, pentru orice număr real xx.
c)5 puncte
5
2 puncte
c) m2n24(m+n)2+1=1m^2n^2 - 4(m + n)^2 + 1 = 1, și, cum mm și nn sunt numere naturale nenule, se obține mn2m2n=0mn - 2m - 2n = 0.
6
3 puncte
(m2)(n2)=4(m - 2)(n - 2) = 4, și, cum mm și nn sunt numere naturale nenule, cu mnm \leq n, perechile sunt (3,6)(3, 6) și (4,4)(4, 4).

IIISubiectul III(2 exerciții)

Exercițiul 1
Se consideră funcția f:RRf : \mathbb{R} \to \mathbb{R}, f(x)=x5ln(x2+x+5)f(x) = \frac{x}{5} - \ln(x^2 + x + 5). a) Arătați că f(x)=x29x5(x2+x+5)f'(x) = \frac{x^2 - 9x}{5(x^2 + x + 5)}, xRx \in \mathbb{R}. b) Determinați abscisele punctelor situate pe graficul funcției ff în care tangenta la graficul funcției ff este paralelă cu axa OxOx. c) Demonstrați că ecuația f(x)=0f(x) = 0 are soluție unică.

Rezolvare

a)5 puncte
1
3 puncte
a) f(x)=152x+1x2+x+5f'(x) = \frac{1}{5} - \frac{2x + 1}{x^2 + x + 5}.
2
2 puncte
=x2+x+510x55(x2+x+5)=x29x5(x2+x+5)= \frac{x^2 + x + 5 - 10x - 5}{5(x^2 + x + 5)} = \frac{x^2 - 9x}{5(x^2 + x + 5)}, xRx \in \mathbb{R}.
b)5 puncte
3
3 puncte
b) Tangenta la graficul funcției ff în punctul de coordonate (a,f(a))(a, f(a)) este paralelă cu axa OxOx dacă și numai dacă f(a)=0f'(a) = 0.
4
2 puncte
a29a=0a^2 - 9a = 0, de unde a=0a = 0 sau a=9a = 9.
c)5 puncte
5
2 puncte
c) f(x)0f'(x) \geq 0 pentru orice x(,0]x \in (-\infty, 0], deci ff este crescătoare pe (,0](-\infty, 0]; f(x)0f'(x) \leq 0 pentru orice x[0,9]x \in [0, 9], deci ff este descrescătoare pe [0,9][0, 9], deci f(x)f(0)f(x) \leq f(0) pentru orice x(,9]x \in (-\infty, 9].
6
3 puncte
f(x)>0f'(x) > 0 pentru orice x(9,+)x \in (9, +\infty), deci ff este strict crescătoare pe (9,+)(9, +\infty) și, cum f(0)=ln5<0f(0) = -\ln 5 < 0, limx+f(x)=+\lim_{x \to +\infty} f(x) = +\infty și ff este continuă, ecuația f(x)=0f(x) = 0 are soluție unică.
Exercițiul 2
Se consideră funcția f:(2,+)Rf : (-2, +\infty) \to \mathbb{R}, f(x)=4xx3+8f(x) = \frac{4x}{x^3 + 8}. a) Arătați că 02(x3+8)f(x)dx=8\displaystyle\int_0^2 (x^3 + 8) f(x)\,dx = 8. b) Arătați că 14xf(x)dx=4ln2\displaystyle\int_1^4 x f(x)\,dx = 4\ln 2. c) Calculați limx0(1x30xtf(t)dt)\displaystyle\lim_{x \to 0} \left(\frac{1}{x^3} \int_0^x t \cdot f(t)\,dt\right).

Rezolvare

a)5 puncte
1
3 puncte
a) 02(x3+8)f(x)dx=024xdx=2x202\int_0^2 (x^3 + 8) f(x)\,dx = \int_0^2 4x\,dx = 2x^2\Big|_0^2.
2
2 puncte
=80=8= 8 - 0 = 8.
b)5 puncte
3
3 puncte
b) 14xf(x)dx=144x2x3+8dx=4314(x3+8)x3+8dx=43ln(x3+8)14\int_1^4 x f(x)\,dx = \int_1^4 \frac{4x^2}{x^3 + 8}\,dx = \frac{4}{3}\int_1^4 \frac{(x^3 + 8)'}{x^3 + 8}\,dx = \frac{4}{3} \cdot \ln(x^3 + 8)\Big|_1^4.
4
2 puncte
=43ln8=433ln2=4ln2= \frac{4}{3} \ln 8 = \frac{4}{3} \cdot 3\ln 2 = 4\ln 2.
c)5 puncte
5
3 puncte
c) limx0(1x30xtf(t)dt)=limx0(0xtf(t)dt)(x3)=limx0xf(x)3x2\lim_{x \to 0} \left(\frac{1}{x^3} \int_0^x t \cdot f(t)\,dt\right) = \lim_{x \to 0} \frac{\left(\int_0^x t \cdot f(t)\,dt\right)'}{(x^3)'} = \lim_{x \to 0} \frac{x \cdot f(x)}{3x^2}.
6
2 puncte
=limx043(x3+8)=16= \lim_{x \to 0} \frac{4}{3(x^3 + 8)} = \frac{1}{6}.

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.