Trei probleme noi în fiecare dimineață. Calibrate la nivelul tău, nu la al manualului.

Subiecte BAC oficiale

Subiecte BAC Matematică M1 · Mate-Info — Sesiunea de Vară 2018

Rezolvare interactivă gratuită, pas cu pas, a subiectului oficial de Matematică M1 · Mate-Info — Bacalaureat 2018, sesiunea de vară. Include PDF-ul oficial și baremul de corectare.

Rezolvă varianta interactiv, gratuitPe pagini, cu barem și notă simulată — autentificare gratuită.

Subiectele oficiale

Subiectul I

  1. 1.Determinați numărul complex zz, știind că 2zˉz=13i2\bar{z} - z = 1 - 3i, unde zˉ\bar{z} este conjugatul lui zz.
    Rezolvare pas cu pas
    1. Scriem z=a+biz = a + bi, deci zˉ=abi\bar{z} = a - bi, iar 2zˉz=2(abi)(a+bi)=a3bi2\bar{z} - z = 2(a - bi) - (a + bi) = a - 3bi.
    2. Egalitatea a3bi=13ia - 3bi = 1 - 3i ne dă, prin identificarea părților reală și imaginară, a=1a = 1 și 3b=3-3b = -3, adică b=1b = 1.
    3. Înlocuind în z=a+biz = a + bi, obținem z=1+iz = 1 + i.

    Răspuns: z=1+iz = 1 + i

  2. 2.Se consideră funcția f:RRf : \mathbb{R} \to \mathbb{R}, f(x)=x2mx+1f(x) = x^2 - mx + 1, unde mm este număr real. Determinați numerele reale mm, știind că vârful parabolei asociate funcției ff se află pe axa OxOx.
    Rezolvare pas cu pas
    1. Ordonata vârfului parabolei este yV=Δ4ay_V = -\dfrac{\Delta}{4a}. Vârful se află pe axa OxOx exact când yV=0y_V = 0, adică Δ=0\Delta = 0.
    2. Pentru f(x)=x2mx+1f(x) = x^2 - mx + 1 avem Δ=(m)2411=m24\Delta = (-m)^2 - 4 \cdot 1 \cdot 1 = m^2 - 4.
    3. Rezolvăm m24=0m2=4m^2 - 4 = 0 \Leftrightarrow m^2 = 4, deci m=2m = -2 sau m=2m = 2.

    Răspuns: m=2m = -2 sau m=2m = 2

  3. 3.Rezolvați în mulțimea numerelor reale ecuația lgxlg(x+2)=12\dfrac{\lg x}{\lg(x+2)} = \dfrac{1}{2}.
    Rezolvare pas cu pas
    1. Punem condițiile de existență: x>0x > 0 și x+2>0x + 2 > 0, deci x>0x > 0.
    2. Din lgxlg(x+2)=12\dfrac{\lg x}{\lg(x+2)} = \dfrac{1}{2} obținem 2lgx=lg(x+2)2\lg x = \lg(x+2), adică lgx2=lg(x+2)\lg x^2 = \lg(x+2), deci x2=x+2x^2 = x + 2.
    3. Ecuația x2x2=0x^2 - x - 2 = 0 are soluțiile x=1x = -1 și x=2x = 2.
    4. Cum x>0x > 0, reținem doar x=2x = 2.

    Răspuns: x=2x = 2

  4. 4.Calculați probabilitatea ca, alegând un număr din mulțimea numerelor naturale de două cifre, acesta să aibă cifrele distincte și impare.
    Rezolvare pas cu pas
    1. Numerele naturale de două cifre sunt 9090 la număr (de la 1010 la 9999), deci avem 9090 cazuri posibile.
    2. Cifrele impare sunt 1,3,5,7,91, 3, 5, 7, 9. Pentru un număr de două cifre cu cifre distincte și impare avem 55 alegeri pentru prima cifră și 44 pentru a doua, deci 54=205 \cdot 4 = 20 cazuri favorabile.
    3. Probabilitatea este cazuri favorabilecazuri posibile=2090=29\dfrac{\text{cazuri favorabile}}{\text{cazuri posibile}} = \dfrac{20}{90} = \dfrac{2}{9}.

    Răspuns: P=29P = \dfrac{2}{9}

  5. 5.În reperul cartezian xOyxOy se consideră punctul A(5,2)A(-5, 2) și dreapta dd de ecuație y=x+1y = x + 1. Determinați ecuația dreptei care trece prin punctul AA și este perpendiculară pe dreapta dd.
    Rezolvare pas cu pas
    1. Dreapta d:y=x+1d: y = x + 1 are panta md=1m_d = 1.
    2. O dreaptă perpendiculară pe dd are panta mm cu mmd=1m \cdot m_d = -1, deci m=1m = -1.
    3. Ecuația dreptei prin A(5,2)A(-5, 2) cu panta 1-1 este y2=1(x(5))y - 2 = -1\,(x - (-5)), adică y2=x5y - 2 = -x - 5.
    4. Obținem y=x3y = -x - 3.

    Răspuns: y=x3y = -x - 3

  6. 6.Arătați că sin ⁣(π4+x)cos ⁣(π4x)=0\sin\!\left(\dfrac{\pi}{4} + x\right) - \cos\!\left(\dfrac{\pi}{4} - x\right) = 0, pentru orice număr real xx.
    Rezolvare pas cu pas
    1. Folosim sin(A+B)=sinAcosB+cosAsinB\sin(A+B) = \sin A\cos B + \cos A\sin B și sinπ4=cosπ4=22\sin\dfrac{\pi}{4} = \cos\dfrac{\pi}{4} = \dfrac{\sqrt{2}}{2}: sin ⁣(π4+x)=22cosx+22sinx\sin\!\left(\dfrac{\pi}{4} + x\right) = \dfrac{\sqrt{2}}{2}\cos x + \dfrac{\sqrt{2}}{2}\sin x.
    2. Folosim cos(AB)=cosAcosB+sinAsinB\cos(A-B) = \cos A\cos B + \sin A\sin B: cos ⁣(π4x)=22cosx+22sinx\cos\!\left(\dfrac{\pi}{4} - x\right) = \dfrac{\sqrt{2}}{2}\cos x + \dfrac{\sqrt{2}}{2}\sin x.
    3. Cei doi termeni sunt egali, deci diferența lor este 00 pentru orice xRx \in \mathbb{R}.

    Răspuns: sin ⁣(π4+x)cos ⁣(π4x)=0\sin\!\left(\dfrac{\pi}{4} + x\right) - \cos\!\left(\dfrac{\pi}{4} - x\right) = 0, pentru orice xRx \in \mathbb{R}

Subiectul al II-lea

Se consideră matricea M(m)=(2m1112m1112m)M(m) = \begin{pmatrix} 2m & 1 & 1 \\ 1 & 2m & 1 \\ 1 & 1 & 2m \end{pmatrix} și sistemul de ecuații {2mx+y+z=1x+2my+z=0x+y+2mz=1\begin{cases} 2mx + y + z = -1 \\ x + 2my + z = 0 \\ x + y + 2mz = 1 \end{cases}, unde mm este număr real.
  1. a.Arătați că det(M(0))=2\det(M(0)) = 2.
    Rezolvare pas cu pas
    1. Pentru m=0m = 0 avem 2m=02m = 0, deci M(0)=(011101110)M(0) = \begin{pmatrix} 0 & 1 & 1 \\ 1 & 0 & 1 \\ 1 & 1 & 0 \end{pmatrix}.
    2. Aplicăm regula lui Sarrus: produsele de pe diagonale dau 0+1+10000 + 1 + 1 - 0 - 0 - 0.
    3. Adunând, det(M(0))=2\det(M(0)) = 2.

    Răspuns: det(M(0))=2\det(M(0)) = 2

  2. b.Determinați numerele reale mm, știind că det(M(m))=0\det(M(m)) = 0.
    Rezolvare pas cu pas
    1. Adunăm toate cele trei coloane în prima coloană: pe prima coloană apare factorul comun (2m+2)(2m + 2), ceea ce conduce la factorul 2(m+1)2(m+1).
    2. După scăderea liniilor și gruparea termenilor, determinantul se factorizează ca det(M(m))=2(m+1)(2m1)2\det(M(m)) = 2(m+1)(2m-1)^2.
    3. Egalăm cu 00: 2(m+1)(2m1)2=0m+1=02(m+1)(2m-1)^2 = 0 \Leftrightarrow m + 1 = 0 sau 2m1=02m - 1 = 0, deci m=1m = -1 sau m=12m = \dfrac{1}{2}.

    Răspuns: m{1,12}m \in \left\{-1,\, \dfrac{1}{2}\right\}

  3. c.Pentru m=1m = -1, demonstrați că, dacă (a,b,c)(a, b, c) este o soluție a sistemului, cel mult unul dintre numerele aa, bb și cc este întreg.
    Rezolvare pas cu pas
    1. Pentru m=1m = -1 sistemul este {2a+b+c=1a2b+c=0a+b2c=1\begin{cases} -2a + b + c = -1 \\ a - 2b + c = 0 \\ a + b - 2c = 1 \end{cases}.
    2. Scădem ecuația a doua din prima: 3a+3b=1-3a + 3b = -1, deci ab=13a - b = \dfrac{1}{3}.
    3. Scădem ecuația a treia din prima: 3a+3c=2-3a + 3c = -2, deci ac=23a - c = \dfrac{2}{3}.
    4. Cum b=a13b = a - \dfrac{1}{3} și c=a23c = a - \dfrac{2}{3}, diferențele aba - b și aca - c nu sunt întregi; dacă unul dintre a,b,ca, b, c ar fi întreg, celelalte două ar fi neîntregi. Așadar cel mult unul dintre aa, bb, cc este întreg.

    Răspuns: Cel mult unul dintre aa, bb, cc este întreg.

Pe mulțimea numerelor reale se definește legea de compoziție asociativă xy=4xy+3x+3y+32x \ast y = 4xy + 3x + 3y + \dfrac{3}{2}.
  1. a.Demonstrați că xy=4(x+34)(y+34)34x \ast y = 4\left(x + \dfrac{3}{4}\right)\left(y + \dfrac{3}{4}\right) - \dfrac{3}{4}, pentru orice numere reale xx și yy.
    Rezolvare pas cu pas
    1. Dezvoltăm 4(x+34)(y+34)=4(xy+34x+34y+916)=4xy+3x+3y+944\left(x + \dfrac{3}{4}\right)\left(y + \dfrac{3}{4}\right) = 4\left(xy + \dfrac{3}{4}x + \dfrac{3}{4}y + \dfrac{9}{16}\right) = 4xy + 3x + 3y + \dfrac{9}{4}.
    2. Scădem 34\dfrac{3}{4}: 4xy+3x+3y+9434=4xy+3x+3y+64=4xy+3x+3y+324xy + 3x + 3y + \dfrac{9}{4} - \dfrac{3}{4} = 4xy + 3x + 3y + \dfrac{6}{4} = 4xy + 3x + 3y + \dfrac{3}{2}.
    3. Aceasta este exact xyx \ast y, deci xy=4(x+34)(y+34)34x \ast y = 4\left(x + \dfrac{3}{4}\right)\left(y + \dfrac{3}{4}\right) - \dfrac{3}{4} pentru orice x,yRx, y \in \mathbb{R}.

    Răspuns: xy=4(x+34)(y+34)34x \ast y = 4\left(x + \dfrac{3}{4}\right)\left(y + \dfrac{3}{4}\right) - \dfrac{3}{4}

  2. b.Determinați numărul real xx pentru care xxx=12x \ast x \ast x = -\dfrac{1}{2}.
    Rezolvare pas cu pas
    1. Notăm t=x+34t = x + \dfrac{3}{4}. Din forma factorizată, (xy)+34=4(x+34)(y+34)(x \ast y) + \dfrac{3}{4} = 4\left(x + \dfrac{3}{4}\right)\left(y + \dfrac{3}{4}\right), deci pentru x=yx = y: xx=4(x+34)234x \ast x = 4\left(x + \dfrac{3}{4}\right)^2 - \dfrac{3}{4}.
    2. Repetând, (xxx)+34=16(x+34)3\left(x \ast x \ast x\right) + \dfrac{3}{4} = 16\left(x + \dfrac{3}{4}\right)^3.
    3. Punem xxx=12x \ast x \ast x = -\dfrac{1}{2}: 16(x+34)3=12+34=1416\left(x + \dfrac{3}{4}\right)^3 = -\dfrac{1}{2} + \dfrac{3}{4} = \dfrac{1}{4}, deci (x+34)3=164\left(x + \dfrac{3}{4}\right)^3 = \dfrac{1}{64}.
    4. Rezultă x+34=14x + \dfrac{3}{4} = \dfrac{1}{4}, adică x=12x = -\dfrac{1}{2}.

    Răspuns: x=12x = -\dfrac{1}{2}

  3. c.Determinați numerele reale aa, știind că f(x)f(y)=f(x+y)f(x) \ast f(y) = f(x+y), pentru orice numere reale xx și yy, unde f:RRf : \mathbb{R} \to \mathbb{R}, f(x)=aex34f(x) = ae^x - \dfrac{3}{4}.
    Rezolvare pas cu pas
    1. Folosim relația (uv)+34=4(u+34)(v+34)(u \ast v) + \dfrac{3}{4} = 4\left(u + \dfrac{3}{4}\right)\left(v + \dfrac{3}{4}\right) cu u=f(x)=aex34u = f(x) = ae^x - \dfrac{3}{4} și v=f(y)=aey34v = f(y) = ae^y - \dfrac{3}{4}.
    2. Atunci u+34=aexu + \dfrac{3}{4} = ae^x și v+34=aeyv + \dfrac{3}{4} = ae^y, deci f(x)f(y)=4aexaey34=4a2ex+y34f(x) \ast f(y) = 4 \cdot ae^x \cdot ae^y - \dfrac{3}{4} = 4a^2 e^{x+y} - \dfrac{3}{4}.
    3. Cum f(x+y)=aex+y34f(x+y) = ae^{x+y} - \dfrac{3}{4}, egalitatea f(x)f(y)=f(x+y)f(x) \ast f(y) = f(x+y) pentru orice x,yx, y revine la 4a2=a4a^2 = a.
    4. Rezolvăm 4a2a=0a(4a1)=04a^2 - a = 0 \Leftrightarrow a(4a - 1) = 0, deci a=0a = 0 sau a=14a = \dfrac{1}{4}.

    Răspuns: a=0a = 0 sau a=14a = \dfrac{1}{4}

Subiectul al III-lea

Se consideră funcția f:(0,+)Rf:(0,+\infty)\to\mathbb{R}, f(x)=8x2lnxf(x)=8x^2-\ln x.
  1. a.Arătați că f(x)=(4x1)(4x+1)xf'(x)=\dfrac{(4x-1)(4x+1)}{x}, x(0,+)x\in(0,+\infty).
    Rezolvare pas cu pas
    1. Derivăm: f(x)=(8x2)(lnx)=16x1xf'(x) = (8x^2)' - (\ln x)' = 16x - \dfrac{1}{x}.
    2. Aducem la același numitor: f(x)=16x21xf'(x) = \dfrac{16x^2 - 1}{x}.
    3. Numărătorul este o diferență de pătrate: 16x21=(4x)212=(4x1)(4x+1)16x^2 - 1 = (4x)^2 - 1^2 = (4x-1)(4x+1).
    4. Așadar f(x)=(4x1)(4x+1)xf'(x) = \dfrac{(4x-1)(4x+1)}{x}, x(0,+)x \in (0,+\infty).

    Răspuns: f(x)=(4x1)(4x+1)xf'(x) = \dfrac{(4x-1)(4x+1)}{x}

  2. b.Demonstrați că punctul A ⁣(23,3)A\!\left(\dfrac{2}{3},3\right) aparține tangentei la graficul funcției ff în punctul de abscisă x=1x=1, situat pe graficul funcției ff.
    Rezolvare pas cu pas
    1. Calculăm valoarea în punct: f(1)=812ln1=8f(1) = 8 \cdot 1^2 - \ln 1 = 8, deci punctul de tangență este (1,8)(1, 8).
    2. Calculăm panta: f(1)=(41)(4+1)1=15f'(1) = \dfrac{(4-1)(4+1)}{1} = 15.
    3. Ecuația tangentei: yf(1)=f(1)(x1)y - f(1) = f'(1)(x - 1), adică y8=15(x1)y - 8 = 15(x - 1), deci y=15x7y = 15x - 7.
    4. Verificăm A ⁣(23,3)A\!\left(\dfrac{2}{3}, 3\right): 15237=107=315 \cdot \dfrac{2}{3} - 7 = 10 - 7 = 3, deci AA aparține tangentei.

    Răspuns: A ⁣(23,3)A\!\left(\dfrac{2}{3}, 3\right) aparține tangentei y=15x7y = 15x - 7.

  3. c.Demonstrați că f ⁣(13)<f ⁣(17)<f ⁣(12)f\!\left(\dfrac{1}{3}\right)<f\!\left(\dfrac{1}{\sqrt{7}}\right)<f\!\left(\dfrac{1}{2}\right).
    Rezolvare pas cu pas
    1. Studiem semnul lui f(x)=(4x1)(4x+1)xf'(x) = \dfrac{(4x-1)(4x+1)}{x} pe (0,+)(0,+\infty). Pentru x>14x > \dfrac{1}{4} avem 4x1>04x - 1 > 0, 4x+1>04x + 1 > 0 și x>0x > 0, deci f(x)>0f'(x) > 0 și ff este strict crescătoare pe (14,+)\left(\dfrac{1}{4},+\infty\right).
    2. Comparăm argumentele: 130,33\dfrac{1}{3} \approx 0{,}33, 170,38\dfrac{1}{\sqrt{7}} \approx 0{,}38, 12=0,5\dfrac{1}{2} = 0{,}5, toate mai mari decât 14\dfrac{1}{4}, deci 14<13<17<12\dfrac{1}{4} < \dfrac{1}{3} < \dfrac{1}{\sqrt{7}} < \dfrac{1}{2}.
    3. Cum ff este strict crescătoare pe acest interval, ordinea valorilor se păstrează: f ⁣(13)<f ⁣(17)<f ⁣(12)f\!\left(\dfrac{1}{3}\right) < f\!\left(\dfrac{1}{\sqrt{7}}\right) < f\!\left(\dfrac{1}{2}\right).

    Răspuns: f ⁣(13)<f ⁣(17)<f ⁣(12)f\!\left(\dfrac{1}{3}\right) < f\!\left(\dfrac{1}{\sqrt{7}}\right) < f\!\left(\dfrac{1}{2}\right)

Se consideră funcția f:(3,+)Rf:(-3,+\infty) \to \mathbb{R}, f(x)=2x+3x+3f(x) = \dfrac{2x+3}{x+3}.
  1. a.Arătați că 01(x+3)f(x)dx=4\displaystyle\int_0^1 (x+3)f(x)\,dx = 4.
    Rezolvare pas cu pas
    1. Simplificăm integranda: (x+3)f(x)=(x+3)2x+3x+3=2x+3(x+3)f(x) = (x+3) \cdot \dfrac{2x+3}{x+3} = 2x+3.
    2. O primitivă este F(x)=x2+3xF(x) = x^2 + 3x, deci F(0)=0F(0) = 0 și F(1)=1+3=4F(1) = 1 + 3 = 4.
    3. Aplicăm Leibniz-Newton: 01(x+3)f(x)dx=F(1)F(0)=40=4\displaystyle\int_0^1 (x+3)f(x)\,dx = F(1) - F(0) = 4 - 0 = 4.

    Răspuns: 01(x+3)f(x)dx=4\displaystyle\int_0^1 (x+3)f(x)\,dx = 4

  2. b.Arătați că 01f(x)dx=23ln43\displaystyle\int_0^1 f(x)\,dx = 2 - 3\ln\dfrac{4}{3}.
    Rezolvare pas cu pas
    1. Descompunem f(x)=2x+3x+3=2(x+3)3x+3=23x+3f(x) = \dfrac{2x+3}{x+3} = \dfrac{2(x+3) - 3}{x+3} = 2 - \dfrac{3}{x+3}.
    2. O primitivă este F(x)=2x3ln(x+3)F(x) = 2x - 3\ln(x+3), deci F(0)=3ln3F(0) = -3\ln 3 și F(1)=23ln4F(1) = 2 - 3\ln 4.
    3. Aplicăm Leibniz-Newton: 01f(x)dx=F(1)F(0)=(23ln4)(3ln3)=23ln4+3ln3=23ln43\displaystyle\int_0^1 f(x)\,dx = F(1) - F(0) = (2 - 3\ln 4) - (-3\ln 3) = 2 - 3\ln 4 + 3\ln 3 = 2 - 3\ln\dfrac{4}{3}.

    Răspuns: 01f(x)dx=23ln43\displaystyle\int_0^1 f(x)\,dx = 2 - 3\ln\dfrac{4}{3}

  3. c.Pentru fiecare număr natural nn, se consideră numărul In=01ex(x+3)n(f(x))ndxI_n = \displaystyle\int_0^1 e^x(x+3)^n\left(f(x)\right)^n dx. Demonstrați că In+2nIn1=e5n3nI_n + 2nI_{n-1} = e\cdot 5^n - 3^n, pentru orice număr natural nn, n1n \geq 1.
    Rezolvare pas cu pas
    1. Simplificăm integranda: (x+3)n(f(x))n=(x+3)n(2x+3)n(x+3)n=(2x+3)n(x+3)^n\left(f(x)\right)^n = (x+3)^n \cdot \dfrac{(2x+3)^n}{(x+3)^n} = (2x+3)^n, deci In=01ex(2x+3)ndxI_n = \displaystyle\int_0^1 e^x (2x+3)^n\,dx.
    2. Integrăm prin părți cu u=(2x+3)nu = (2x+3)^n și v=exv' = e^x: In=[ex(2x+3)n]0101ex2n(2x+3)n1dxI_n = \left[e^x(2x+3)^n\right]_0^1 - \displaystyle\int_0^1 e^x \cdot 2n(2x+3)^{n-1}\,dx.
    3. Termenul liber este [ex(2x+3)n]01=e5n13n=e5n3n\left[e^x(2x+3)^n\right]_0^1 = e \cdot 5^n - 1 \cdot 3^n = e\cdot 5^n - 3^n, iar integrala rămasă este 2nIn12n\,I_{n-1}.
    4. Așadar In=e5n3n2nIn1I_n = e\cdot 5^n - 3^n - 2n\,I_{n-1}, adică In+2nIn1=e5n3nI_n + 2n\,I_{n-1} = e\cdot 5^n - 3^n, pentru orice n1n \geq 1.

    Răspuns: In+2nIn1=e5n3nI_n + 2nI_{n-1} = e\cdot 5^n - 3^n

Documente oficiale

Subiectul oficial (PDF)Baremul oficial de corectare (PDF)

Exersează pe capitole

Probleme rezolvate pe capitolele-cheie din programa de Bacalaureat:

Sursă: subiect și barem publicate oficial de Ministerul Educației / Centrul Național de Politici și Evaluare în Educație (CNEE). Documentele sunt reproduse integral, nealterate; rezolvarea interactivă este material original pbmate.