BAC M1 Mate-Info10 exerciții

Bac Toamnă 2021 — Științele Naturii

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 3(4i)+3i(1+i)=93(4 - i) + 3i(1 + i) = 9, unde i2=1i^2 = -1.

Rezolvare

1
3 puncte
3(4i)+3i(1+i)=123i+3i+3i2=3(4 - i) + 3i(1 + i) = 12 - 3i + 3i + 3i^2 =
2
2 puncte
=123=9= 12 - 3 = 9
Exercițiul 2
Se consideră funcția f:RRf : \mathbb{R} \to \mathbb{R}, f(x)=x24f(x) = x^2 - 4. Calculați (ff)(2)(f \circ f)(2).

Rezolvare

1
2 puncte
f(2)=0f(2) = 0
2
3 puncte
(ff)(2)=f(f(2))=f(0)=4(f \circ f)(2) = f(f(2)) = f(0) = -4
Exercițiul 3
Rezolvați în mulțimea numerelor reale ecuația log3(x22x+4)=1\log_3(x^2 - 2x + 4) = 1.

Rezolvare

1
3 puncte
x22x+4=3x^2 - 2x + 4 = 3, de unde obținem x22x+1=0x^2 - 2x + 1 = 0
2
2 puncte
x=1x = 1, care convine
Exercițiul 4
Calculați probabilitatea ca, alegând un număr din mulțimea numerelor naturale de două cifre, acesta să fie divizibil cu 1010.

Rezolvare

1
2 puncte
Mulțimea numerelor naturale de două cifre are 9090 de elemente, deci sunt 9090 de cazuri posibile
2
2 puncte
În mulțimea numerelor naturale de două cifre sunt 99 numere divizibile cu 1010, deci sunt 99 cazuri favorabile
3
1 punct
p=990=110p = \dfrac{9}{90} = \dfrac{1}{10}
Exercițiul 5
În reperul cartezian xOyxOy se consideră punctele A(2,4)A(2, 4) și B(3,a)B(3, a), unde aa este număr real. Determinați numărul real aa, știind că punctele OO, AA și BB sunt coliniare.

Rezolvare

1
2 puncte
mOA=2m_{OA} = 2, mOB=a3m_{OB} = \dfrac{a}{3}, unde aa este număr real
2
3 puncte
mOA=mOBa=6m_{OA} = m_{OB} \Leftrightarrow a = 6
Exercițiul 6
Se consideră E(x)=cosx+cos2x+cos3xE(x) = \cos x + \cos 2x + \cos 3x, unde xx este număr real. Arătați că E(π4)=0E\left(\dfrac{\pi}{4}\right) = 0.

Rezolvare

1
2 puncte
E(π4)=cosπ4+cosπ2+cos3π4=E\left(\dfrac{\pi}{4}\right) = \cos\dfrac{\pi}{4} + \cos\dfrac{\pi}{2} + \cos\dfrac{3\pi}{4} =
2
3 puncte
=22+0+(22)=0= \dfrac{\sqrt{2}}{2} + 0 + \left(-\dfrac{\sqrt{2}}{2}\right) = 0

IISubiectul II(2 exerciții)

Exercițiul 1
Se consideră matricele I2=(1001)I_2 = \begin{pmatrix} 1 & 0 \\ 0 & 1 \end{pmatrix} și A(x,y)=(x+3y4y2yx3y)A(x, y) = \begin{pmatrix} x + 3y & 4y \\ -2y & x - 3y \end{pmatrix}, unde xx și yy sunt numere reale. a) Arătați că det(A(1,1))=0\det(A(1, 1)) = 0. b) Demonstrați că, dacă matricea A(x,y)A(x, y) este inversabilă, atunci xy|x| \neq |y|. c) Determinați perechile (m,n)(m, n), de numere întregi, pentru care A(m,n)A(m,n)=I2A(m, n) \cdot A(-m, n) = I_2.

Rezolvare

a)5 puncte
1
2 puncte
a) A(1,1)=(4422)A(1, 1) = \begin{pmatrix} 4 & 4 \\ -2 & -2 \end{pmatrix}, deci det(A(1,1))=4422=\det(A(1, 1)) = \begin{vmatrix} 4 & 4 \\ -2 & -2 \end{vmatrix} =
2
3 puncte
=8(8)=0= -8 - (-8) = 0
b)5 puncte
3
2 puncte
b) det(A(x,y))=x+3y4y2yx3y=x2y2\det(A(x, y)) = \begin{vmatrix} x + 3y & 4y \\ -2y & x - 3y \end{vmatrix} = x^2 - y^2, pentru orice numere reale xx și yy
4
3 puncte
A(x,y)A(x, y) este inversabilă det(A(x,y))0x2y20\Leftrightarrow \det(A(x, y)) \neq 0 \Leftrightarrow x^2 - y^2 \neq 0, deci xy|x| \neq |y|
c)5 puncte
5
3 puncte
c) A(m,n)A(m,n)=(m+3n4n2nm3n)(m+3n4n2nm3n)=(n2m200n2m2)A(m, n) \cdot A(-m, n) = \begin{pmatrix} m + 3n & 4n \\ -2n & m - 3n \end{pmatrix} \cdot \begin{pmatrix} -m + 3n & 4n \\ -2n & -m - 3n \end{pmatrix} = \begin{pmatrix} n^2 - m^2 & 0 \\ 0 & n^2 - m^2 \end{pmatrix}, pentru orice numere întregi mm și nn
6
2 puncte
(n2m200n2m2)=(1001)n2m2=1(nm)(n+m)=1\begin{pmatrix} n^2 - m^2 & 0 \\ 0 & n^2 - m^2 \end{pmatrix} = \begin{pmatrix} 1 & 0 \\ 0 & 1 \end{pmatrix} \Leftrightarrow n^2 - m^2 = 1 \Leftrightarrow (n - m)(n + m) = 1 și, cum mm și nn sunt numere întregi, obținem perechile (0,1)(0, 1) sau (0,1)(0, -1)
Exercițiul 2
Pe mulțimea A=[0,+)A = [0, +\infty) se definește legea de compoziție xy=4xy(1xy)x \circ y = 4^{xy} - (1 - x - y). a) Arătați că 20=22 \circ 0 = 2. b) Arătați că x1x5x \circ \dfrac{1}{x} \geq 5, pentru orice xAx \in A, x0x \neq 0. c) Demonstrați că, dacă mm și nn sunt numere naturale impare, atunci mnm \circ n este număr natural impar.

Rezolvare

a)5 puncte
1
3 puncte
a) 20=420(120)=2 \circ 0 = 4^{2 \cdot 0} - (1 - 2 - 0) =
2
2 puncte
=11+2=2= 1 - 1 + 2 = 2
b)5 puncte
3
2 puncte
b) x1x=4x1x1+x+1x=x+1x+3=x+1x2+5=x \circ \dfrac{1}{x} = 4^{x \cdot \frac{1}{x}} - 1 + x + \dfrac{1}{x} = x + \dfrac{1}{x} + 3 = x + \dfrac{1}{x} - 2 + 5 =
4
3 puncte
=x2+12xx+5=(x1)2x+55= \dfrac{x^2 + 1 - 2x}{x} + 5 = \dfrac{(x - 1)^2}{x} + 5 \geq 5, pentru orice xAx \in A, x0x \neq 0
c)5 puncte
5
2 puncte
c) mm și nn sunt numere naturale impare, deci m1m \geq 1 și n1mn1n \geq 1 \Rightarrow mn \geq 1, de unde obținem că 4mn4^{mn} este număr natural par
6
3 puncte
mm și nn sunt numere naturale impare, deci m+n1m + n - 1 este număr natural impar, de unde obținem că mn=4mn+m+n1m \circ n = 4^{mn} + m + n - 1 este număr natural impar

IIISubiectul III(2 exerciții)

Exercițiul 1
Se consideră funcția f:(0,+)Rf : (0, +\infty) \to \mathbb{R}, f(x)=x33lnxf(x) = x^3 - 3\ln x. a) Arătați că f(x)=3(x1)(x2+x+1)xf'(x) = \dfrac{3(x - 1)(x^2 + x + 1)}{x}, x(0,+)x \in (0, +\infty). b) Determinați ecuația tangentei la graficul funcției ff în punctul de abscisă x=1x = 1, situat pe graficul funcției ff. c) Demonstrați că x33lnx+1x^3 \geq 3\ln x + 1, pentru orice x(0,+)x \in (0, +\infty).

Rezolvare

a)5 puncte
1
3 puncte
a) f(x)=3x231x=f'(x) = 3x^2 - 3 \cdot \dfrac{1}{x} =
2
2 puncte
=3(x31)x=3(x1)(x2+x+1)x= \dfrac{3(x^3 - 1)}{x} = \dfrac{3(x - 1)(x^2 + x + 1)}{x}, x(0,+)x \in (0, +\infty)
b)5 puncte
3
2 puncte
b) f(1)=1f(1) = 1, f(1)=0f'(1) = 0
4
3 puncte
Ecuația tangentei este yf(1)=f(1)(x1)y - f(1) = f'(1)(x - 1), adică y=1y = 1
c)5 puncte
5
3 puncte
c) f(x)=0x=1f'(x) = 0 \Leftrightarrow x = 1; pentru x(0,1]x \in (0, 1], obținem f(x)0f'(x) \leq 0, deci ff este descrescătoare pe (0,1](0, 1] și pentru x[1,+)x \in [1, +\infty), obținem f(x)0f'(x) \geq 0, deci ff este crescătoare pe [1,+)[1, +\infty)
6
2 puncte
f(x)f(1)f(x) \geq f(1), pentru orice x(0,+)x \in (0, +\infty) și, cum f(1)=1f(1) = 1, obținem că x33lnx+1x^3 \geq 3\ln x + 1, pentru orice x(0,+)x \in (0, +\infty)
Exercițiul 2
Se consideră funcția f:RRf : \mathbb{R} \to \mathbb{R}, f(x)=xexf(x) = xe^x. a) Arătați că 02f(x)exdx=2\displaystyle\int_0^2 \dfrac{f(x)}{e^x}\, dx = 2. b) Arătați că 11(f(x)+ex)dx=e2+1e\displaystyle\int_{-1}^{1} \left(f(x) + e^x\right) dx = \dfrac{e^2 + 1}{e}. c) Demonstrați că 1a1+af(x)dx2ae\displaystyle\int_{-1-a}^{-1+a} f(x)\, dx \geq -\dfrac{2a}{e}, pentru orice a(0,+)a \in (0, +\infty).

Rezolvare

a)5 puncte
1
3 puncte
a) 02f(x)exdx=02xdx=x2202=\displaystyle\int_0^2 \dfrac{f(x)}{e^x}\, dx = \int_0^2 x\, dx = \left.\dfrac{x^2}{2}\right|_0^2 =
2
2 puncte
=20=2= 2 - 0 = 2
b)5 puncte
3
3 puncte
b) 11(f(x)+ex)dx=11(xex+ex)dx=11(xex)dx=xex11=\displaystyle\int_{-1}^{1} \left(f(x) + e^x\right) dx = \int_{-1}^{1} \left(xe^x + e^x\right) dx = \int_{-1}^{1} \left(xe^x\right)' dx = \left.xe^x\right|_{-1}^{1} =
4
2 puncte
=e+e1=e2+1e= e + e^{-1} = \dfrac{e^2 + 1}{e}
c)5 puncte
5
2 puncte
c) f(x)=(x+1)exf'(x) = (x + 1)e^x, deci f(x)=0x=1f'(x) = 0 \Leftrightarrow x = -1 și, cum f(x)0f'(x) \leq 0, pentru orice x(,1]x \in (-\infty, -1] și f(x)0f'(x) \geq 0, pentru orice x[1,+)x \in [-1, +\infty), obținem că f(x)f(1)f(x) \geq f(-1), pentru orice număr real xx
6
3 puncte
f(1)=1ef(-1) = -\dfrac{1}{e}, deci 1a1+af(x)dx1e1a1+adx=1ex1a1+a=2ae\displaystyle\int_{-1-a}^{-1+a} f(x)\, dx \geq -\dfrac{1}{e} \int_{-1-a}^{-1+a} dx = -\dfrac{1}{e} \cdot \left.x\right|_{-1-a}^{-1+a} = -\dfrac{2a}{e}, pentru orice a(0,+)a \in (0, +\infty)

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.