Platforma de matematică pentru clasele 5–12: probleme noi în fiecare zi, ajustate pentru nivelul tău — cu soluții complete, pas cu pas, până la BAC M1 și Evaluarea Națională. Sub 20 RON pe săptămână.

Subiecte BAC oficiale

Subiecte BAC Matematică M1 · Mate-Info — Sesiunea de Toamnă 2021

Rezolvare interactivă gratuită, pas cu pas, a subiectului oficial de Matematică M1 · Mate-Info — Bacalaureat 2021, sesiunea de toamnă. Include PDF-ul oficial și baremul de corectare.

Rezolvă varianta interactiv, gratuitPe pagini, cu barem și notă simulată — fără cont, direct în browser.

Documente oficiale

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

Subiectele oficiale

Subiectul I

  1. 1.
    Calculați media aritmetică a numerelor reale a=2021−2a=2021-\sqrt{2} și b=2021+2b=2021+\sqrt{2}.
    Rezolvare pas cu pas
    1. Adunăm cele două numere: a+b=(2021−2)+(2021+2)a+b=(2021-\sqrt{2})+(2021+\sqrt{2}), iar termenii −2-\sqrt{2} și +2+\sqrt{2} se reduc.
    2. Obținem a+b=2⋅2021=4042a+b=2\cdot 2021=4042.
    3. Calculăm media aritmetică: ma=a+b2=40422=2021m_a=\dfrac{a+b}{2}=\dfrac{4042}{2}=2021.

    Răspuns: ma=2021m_a=2021

  2. 2.
    Se consideră funcția f:R→Rf:\mathbb{R}\to\mathbb{R}, f(x)=x2−3x+1f(x)=x^2-3x+1. Determinați numărul real mm, știind că punctul A(1,m)A(1,m) aparține graficului funcției ff.
    Rezolvare pas cu pas
    1. Punctul A(1,m)A(1,m) aparține graficului lui ff înseamnă f(1)=mf(1)=m.
    2. Calculăm f(1)=12−3⋅1+1=1−3+1f(1)=1^2-3\cdot 1+1=1-3+1.
    3. Adunăm termenii numerici și obținem m=−1m=-1.

    Răspuns: m=−1m=-1

  3. 3.
    Rezolvați în mulțimea numerelor reale ecuația log⁡3(x+3)+log⁡3(x−3)=2\log_3(\sqrt{x}+3)+\log_3(\sqrt{x}-3)=2.
    Rezolvare pas cu pas
    1. Cu proprietatea log⁡3A+log⁡3B=log⁡3(AB)\log_3 A+\log_3 B=\log_3(AB) scriem log⁡3((x+3)(x−3))=2\log_3\big((\sqrt{x}+3)(\sqrt{x}-3)\big)=2, adică log⁡3(x−9)=2\log_3(x-9)=2.
    2. Eliminăm logaritmul: x−9=32=9x-9=3^2=9, deci x=18x=18.
    3. Verificăm condițiile de existență: x−3>0⇔x>9\sqrt{x}-3>0\Leftrightarrow x>9, iar 18>918>9, deci soluția este acceptată.

    Răspuns: x=18x=18

  4. 4.
    Determinați numărul de elemente ale unei mulțimi, știind că aceasta are exact 1616 submulțimi.
    Rezolvare pas cu pas
    1. O mulțime cu nn elemente are exact 2n2^n submulțimi.
    2. Punem condiția 2n=162^n=16, adică 2n=242^n=2^4.
    3. Egalând exponenții obținem n=4n=4.

    Răspuns: n=4n=4

  5. 5.
    În reperul cartezian xOyxOy se consideră punctele M(3,0)M(3,0), N(8,3)N(8,3) și P(6,3)P(6,3). Determinați coordonatele punctului QQ, știind că MN→+MP→=MQ→\overrightarrow{MN}+\overrightarrow{MP}=\overrightarrow{MQ}.
    Rezolvare pas cu pas
    1. Calculăm vectorii cu origine în MM: MN→=(8−3,3−0)=(5,3)\overrightarrow{MN}=(8-3,3-0)=(5,3) și MP→=(6−3,3−0)=(3,3)\overrightarrow{MP}=(6-3,3-0)=(3,3).
    2. Adunăm: MQ→=MN→+MP→=(5+3,3+3)=(8,6)\overrightarrow{MQ}=\overrightarrow{MN}+\overrightarrow{MP}=(5+3,3+3)=(8,6).
    3. Cum MQ→=(xQ−3, yQ−0)\overrightarrow{MQ}=(x_Q-3,\,y_Q-0), rezultă xQ=3+8=11x_Q=3+8=11 și yQ=0+6=6y_Q=0+6=6.

    Răspuns: Q(11,6)Q(11,6)

  6. 6.
    Se consideră triunghiul ascuțitunghic ABCABC în care sin⁡2A⋅cos⁡A=sin⁡A\sin 2A\cdot\cos A=\sin A. Arătați că A=π4A=\dfrac{\pi}{4}.
    Rezolvare pas cu pas
    1. Folosim sin⁡2A=2sin⁡Acos⁡A\sin 2A=2\sin A\cos A, deci relația devine 2sin⁡Acos⁡A⋅cos⁡A=sin⁡A2\sin A\cos A\cdot\cos A=\sin A, adică 2sin⁡Acos⁡2A=sin⁡A2\sin A\cos^2 A=\sin A.
    2. Triunghiul fiind ascuțitunghic, sin⁡A>0\sin A>0; împărțim cu sin⁡A\sin A și obținem 2cos⁡2A=12\cos^2 A=1, deci cos⁡2A=12\cos^2 A=\dfrac{1}{2}.
    3. Cum cos⁡A>0\cos A>0 (unghi ascuțit), rezultă cos⁡A=22\cos A=\dfrac{\sqrt{2}}{2}, valoare ce corespunde unghiului A=π4A=\dfrac{\pi}{4}.

    Răspuns: A=π4A=\dfrac{\pi}{4}

Subiectul al II-lea

Se consideră matricea A(a)=(1000a01+log⁡2a01)A(a)=\begin{pmatrix} 1 & 0 & 0 \\ 0 & a & 0 \\ 1+\log_2 a & 0 & 1 \end{pmatrix}, unde a∈(0,+∞)a\in(0,+\infty).
  1. a.
    Arătați că det⁡(A(1))=1\det(A(1))=1.
    Rezolvare pas cu pas
    1. Pentru a=1a=1 avem log⁡21=0\log_2 1=0, deci 1+log⁡21=11+\log_2 1=1 și matricea devine A(1)=(100010101)A(1)=\begin{pmatrix} 1&0&0 \\ 0&1&0 \\ 1&0&1 \end{pmatrix}.
    2. Aplicând regula lui Sarrus, singurul produs nenul este cel de pe diagonala principală: 1+0+0−0−0−01+0+0-0-0-0.
    3. Rezultă det⁡(A(1))=1⋅1⋅1=1\det(A(1))=1\cdot 1\cdot 1=1.

    Răspuns: det⁡(A(1))=1\det(A(1))=1

  2. b.
    Demonstrați că, pentru orice a∈(0,+∞)a\in(0,+\infty), matricea A(a)A(a) este inversabilă.
    Rezolvare pas cu pas
    1. Matricea A(a)A(a) este triunghiulară (elementele a12a_{12} și a32a_{32} sunt nule), deci determinantul este produsul elementelor de pe diagonala principală: det⁡(A(a))=1⋅a⋅1=a\det(A(a))=1\cdot a\cdot 1=a.
    2. O matrice este inversabilă dacă și numai dacă determinantul ei este nenul, deci condiția este a≠0a\neq 0.
    3. Cum a∈(0,+∞)a\in(0,+\infty), avem a>0a>0, deci a≠0a\neq 0 pentru orice valoare admisă; matricea A(a)A(a) este inversabilă.

    Răspuns: A(a)A(a) este inversabilă pentru orice a∈(0,+∞)a\in(0,+\infty), deoarece det⁡(A(a))=a≠0\det(A(a))=a\neq 0

  3. c.
    Demonstrați că, pentru orice a∈(0,+∞)a\in(0,+\infty), det⁡(A(a)+(A(a))−1)≥8\det\left(A(a)+\left(A(a)\right)^{-1}\right)\ge 8, unde (A(a))−1\left(A(a)\right)^{-1} este inversa matricei A(a)A(a).
    Rezolvare pas cu pas
    1. Inversa lui A(a)A(a) este (A(a))−1=(10001a0−1−log⁡2a01)\big(A(a)\big)^{-1}=\begin{pmatrix} 1 & 0 & 0 \\ 0 & \dfrac{1}{a} & 0 \\ -1-\log_2 a & 0 & 1 \end{pmatrix} (diagonală inversată, element subdiagonal cu semn schimbat).
    2. Adunând cele două matrice obținem o matrice triunghiulară cu diagonala (2, a+1a, 2)\left(2,\,a+\dfrac{1}{a},\,2\right) și elementul (3,1)(3,1) egal cu 00, deci det⁡(A(a)+(A(a))−1)=2⋅(a+1a)⋅2=4(a+1a)\det\big(A(a)+\big(A(a)\big)^{-1}\big)=2\cdot\left(a+\dfrac{1}{a}\right)\cdot 2=4\left(a+\dfrac{1}{a}\right).
    3. Din inegalitatea mediilor, a+1a≥2a+\dfrac{1}{a}\ge 2 pentru orice a>0a>0, deci 4(a+1a)≥4⋅2=84\left(a+\dfrac{1}{a}\right)\ge 4\cdot 2=8.

    Răspuns: det⁡(A(a)+(A(a))−1)=4(a+1a)≥8\det\big(A(a)+\big(A(a)\big)^{-1}\big)=4\left(a+\dfrac{1}{a}\right)\ge 8

Pe mulțimea numerelor reale se definește legea de compoziție x∘y=xy−m(x+y)+m(m+1)x\circ y=xy-m(x+y)+m(m+1), unde m∈(0,+∞)m\in(0,+\infty).
  1. a.
    Pentru m=1m=1, arătați că 2∘2=22\circ 2=2.
    Rezolvare pas cu pas
    1. Pentru m=1m=1 avem m(m+1)=1⋅2=2m(m+1)=1\cdot 2=2, deci legea devine x∘y=xy−(x+y)+2x\circ y=xy-(x+y)+2.
    2. Înlocuim x=y=2x=y=2: termenii sunt 2⋅2=42\cdot 2=4, −(2+2)=−4-(2+2)=-4 și +2+2.
    3. Adunăm: 2∘2=4−4+2=22\circ 2=4-4+2=2.

    Răspuns: 2∘2=22\circ 2=2

  2. b.
    Demonstrați că, dacă 2∘1=52\circ 1=5, atunci 2∘5=12\circ 5=1.
    Rezolvare pas cu pas
    1. Din 2∘1=2−m(2+1)+m(m+1)=m2−2m+22\circ 1=2-m(2+1)+m(m+1)=m^2-2m+2 și condiția 2∘1=52\circ 1=5 obținem m2−2m+2=5m^2-2m+2=5, adică m2−2m−3=0m^2-2m-3=0.
    2. Ecuația m2−2m−3=0m^2-2m-3=0 are soluțiile m=3m=3 și m=−1m=-1; cum m∈(0,+∞)m\in(0,+\infty), reținem m=3m=3.
    3. Calculăm 2∘5=2⋅5−3(2+5)+3⋅4=10−21+12=12\circ 5=2\cdot 5-3(2+5)+3\cdot 4=10-21+12=1.

    Răspuns: 2∘5=12\circ 5=1

  3. c.
    Determinați numărul real xx, știind că (mx3)∘(−mx2)=m(mx^3)\circ(-mx^2)=m, pentru orice m∈(0,+∞)m\in(0,+\infty).
    Rezolvare pas cu pas
    1. Dezvoltăm legea: (mx3)∘(−mx2)=−m2x5−m(mx3−mx2)+m(m+1)(mx^3)\circ(-mx^2)=-m^2x^5-m\big(mx^3-mx^2\big)+m(m+1); impunând egalitatea cu mm și grupând după puterile lui mm, termenii liniari în mm se reduc și rămâne m2(x5+x3−x2−1)=0m^2(x^5+x^3-x^2-1)=0.
    2. Cum m∈(0,+∞)m\in(0,+\infty), avem m2≠0m^2\neq 0, deci x5+x3−x2−1=0x^5+x^3-x^2-1=0.
    3. Factorizăm: x5+x3−x2−1=x3(x2+1)−(x2+1)=(x2+1)(x3−1)x^5+x^3-x^2-1=x^3(x^2+1)-(x^2+1)=(x^2+1)(x^3-1); cum x2+1>0x^2+1>0 pe R\mathbb{R}, rămâne x3−1=0x^3-1=0, deci x=1x=1.

    Răspuns: x=1x=1

Subiectul al III-lea

Se consideră funcția f:(0,+∞)→Rf:(0,+\infty)\to\mathbb{R}, f(x)=x4−2−4ln⁡xf(x)=x^4-2-4\ln x.
  1. a.
    Arătați că f′(x)=4(x2+1)(x+1)(x−1)xf'(x)=\dfrac{4(x^2+1)(x+1)(x-1)}{x}, x∈(0,+∞)x\in(0,+\infty).
    Rezolvare pas cu pas
    1. Derivăm termen cu termen: (x4)′=4x3(x^4)'=4x^3, (−2)′=0(-2)'=0 și (−4ln⁡x)′=−4x(-4\ln x)'=-\dfrac{4}{x}, deci f′(x)=4x3−4xf'(x)=4x^3-\dfrac{4}{x}.
    2. Aducem la același numitor: f′(x)=4x4−4x=4(x4−1)xf'(x)=\dfrac{4x^4-4}{x}=\dfrac{4(x^4-1)}{x}.
    3. Factorizăm numărătorul: x4−1=(x2−1)(x2+1)=(x−1)(x+1)(x2+1)x^4-1=(x^2-1)(x^2+1)=(x-1)(x+1)(x^2+1), deci f′(x)=4(x2+1)(x+1)(x−1)xf'(x)=\dfrac{4(x^2+1)(x+1)(x-1)}{x}.

    Răspuns: f′(x)=4(x2+1)(x+1)(x−1)xf'(x)=\dfrac{4(x^2+1)(x+1)(x-1)}{x}

  2. b.
    Determinați intervalele de monotonie a funcției ff.
    Rezolvare pas cu pas
    1. Pe (0,+∞)(0,+\infty) factorii xx, x2+1x^2+1 și x+1x+1 sunt strict pozitivi, deci semnul lui f′(x)f'(x) este dat de factorul x−1x-1; ecuația f′(x)=0f'(x)=0 are unica soluție x=1x=1.
    2. Pentru x∈(0,1)x\in(0,1) avem x−1<0x-1<0, deci f′(x)<0f'(x)<0 și ff este descrescătoare pe (0,1](0,1].
    3. Pentru x∈(1,+∞)x\in(1,+\infty) avem x−1>0x-1>0, deci f′(x)>0f'(x)>0 și ff este crescătoare pe [1,+∞)[1,+\infty).

    Răspuns: ff descrescătoare pe (0,1](0,1] și crescătoare pe [1,+∞)[1,+\infty)

  3. c.
    Demonstrați că ecuația f(x)=0f(x)=0 are exact două soluții distincte în intervalul (0,+∞)(0,+\infty).
    Rezolvare pas cu pas
    1. La capete: lim⁡x→0f(x)=+∞\displaystyle\lim_{x\to 0}f(x)=+\infty (domină −4ln⁡x-4\ln x) și lim⁡x→+∞f(x)=+∞\displaystyle\lim_{x\to+\infty}f(x)=+\infty (domină x4x^4).
    2. Minimul absolut este în x=1x=1: f(1)=1−2−4ln⁡1=1−2−0=−1<0f(1)=1-2-4\ln 1=1-2-0=-1<0.
    3. Pe ramura descrescătoare (0,1](0,1], ff trece de la +∞+\infty la −1-1, iar pe ramura crescătoare [1,+∞)[1,+\infty) de la −1-1 la +∞+\infty; fiind continuă și strict monotonă pe fiecare, intersectează axa OxOx exact o dată pe fiecare ramură, deci ecuația f(x)=0f(x)=0 are exact două soluții distincte.

    Răspuns: Ecuația f(x)=0f(x)=0 are exact două soluții distincte în (0,+∞)(0,+\infty) (deoarece f(1)=−1<0f(1)=-1<0, iar limitele la capete sunt +∞+\infty)

Se consideră funcția f:R→Rf:\mathbb{R}\to\mathbb{R}, f(x)=1+2xx4+1f(x)=1+\dfrac{2x}{x^4+1}.
  1. a.
    Arătați că ∫01(x4+1)f(x) dx=115\displaystyle\int_0^1 (x^4+1)f(x)\,dx=\dfrac{11}{5}.
    Rezolvare pas cu pas
    1. Înmulțim: (x4+1)f(x)=(x4+1)(1+2xx4+1)=x4+1+2x(x^4+1)f(x)=(x^4+1)\left(1+\dfrac{2x}{x^4+1}\right)=x^4+1+2x.
    2. O primitivă este x55+x+x2\dfrac{x^5}{5}+x+x^2; aplicăm formula Leibniz-Newton pe [0,1][0,1], iar valoarea în x=0x=0 este 00.
    3. Înlocuim x=1x=1: 15+1+1=1+5+55=115\dfrac{1}{5}+1+1=\dfrac{1+5+5}{5}=\dfrac{11}{5}.

    Răspuns: ∫01(x4+1)f(x) dx=115\displaystyle\int_0^1 (x^4+1)f(x)\,dx=\dfrac{11}{5}

  2. b.
    Se consideră F:R→RF:\mathbb{R}\to\mathbb{R} o primitivă a funcției ff. Știind că graficul funcției FF are asimptotă oblică spre +∞+\infty, determinați panta acestei asimptote.
    Rezolvare pas cu pas
    1. Panta asimptotei oblice spre +∞+\infty este lim⁡x→+∞F(x)x\displaystyle\lim_{x\to+\infty}\dfrac{F(x)}{x}; aplicând regula lui l'Hôpital (∞∞\dfrac{\infty}{\infty}) și folosind F′=fF'=f, aceasta egalează lim⁡x→+∞f(x)\displaystyle\lim_{x\to+\infty}f(x).
    2. Calculăm lim⁡x→+∞(1+2xx4+1)\displaystyle\lim_{x\to+\infty}\left(1+\dfrac{2x}{x^4+1}\right); cum x4x^4 domină 2x2x, fracția tinde la 00.
    3. Rezultă panta lim⁡x→+∞f(x)=1+0=1\displaystyle\lim_{x\to+\infty}f(x)=1+0=1.

    Răspuns: Panta asimptotei oblice este 11

  3. c.
    Se consideră funcția G:R→RG:\mathbb{R}\to\mathbb{R}, primitiva funcției ff pentru care G(0)=0G(0)=0. Arătați că ∫01xG(x) dx=13+π8−14ln⁡2\displaystyle\int_0^1 xG(x)\,dx=\dfrac{1}{3}+\dfrac{\pi}{8}-\dfrac{1}{4}\ln 2.
    Rezolvare pas cu pas
    1. Aflăm primitiva cu G(0)=0G(0)=0: G(x)=∫0x(1+2tt4+1)dt=x+arctg⁡(x2)G(x)=\displaystyle\int_0^x\left(1+\dfrac{2t}{t^4+1}\right)dt=x+\operatorname{arctg}(x^2) (substituția u=t2u=t^2 dă arctg⁡(x2)\operatorname{arctg}(x^2)).
    2. Scriem ∫01xG(x) dx=∫01x2 dx+∫01xarctg⁡(x2) dx\displaystyle\int_0^1 xG(x)\,dx=\int_0^1 x^2\,dx+\int_0^1 x\operatorname{arctg}(x^2)\,dx, cu ∫01x2 dx=13\displaystyle\int_0^1 x^2\,dx=\dfrac{1}{3}.
    3. Integrăm prin părți a doua integrală (v=x22v=\dfrac{x^2}{2}): ∫01xarctg⁡(x2) dx=12arctg⁡(x2)∣01−∫01x3x4+1 dx=π8−14ln⁡2\displaystyle\int_0^1 x\operatorname{arctg}(x^2)\,dx=\dfrac{1}{2}\operatorname{arctg}(x^2)\Big|_0^1-\int_0^1\dfrac{x^3}{x^4+1}\,dx=\dfrac{\pi}{8}-\dfrac{1}{4}\ln 2.
    4. Adunând, ∫01xG(x) dx=13+π8−14ln⁡2\displaystyle\int_0^1 xG(x)\,dx=\dfrac{1}{3}+\dfrac{\pi}{8}-\dfrac{1}{4}\ln 2.

    Răspuns: ∫01xG(x) dx=13+π8−14ln⁡2\displaystyle\int_0^1 xG(x)\,dx=\dfrac{1}{3}+\dfrac{\pi}{8}-\dfrac{1}{4}\ln 2

Test rapidCe notă ai lua azi la BAC?5 grile pe profilul tău, de la Începător la Expert. Scor instant și vezi unde te situezi — fără cont, ~3 minute.

Exersează pe capitole

Probleme rezolvate pe capitolele-cheie din programa de Bacalaureat:

Formule pentru BAC Mate-Info

Tabele complete pentru capitolele examinate la BAC Mate-Info:

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.