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 Toamnă 2022

Rezolvare interactivă gratuită, pas cu pas, a subiectului oficial de Matematică M1 · Mate-Info — Bacalaureat 2022, sesiunea de toamnă. Include PDF-ul oficial și baremul de corectare.

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

Documente oficiale

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

Subiectele oficiale

Subiectul I

  1. 1.
    Arătați că 2i(3i)6i=22i(3-i)-6i=2, unde i2=1i^2=-1.
    Rezolvare pas cu pas
    1. Distribuim 2i2i peste paranteză: 2i(3i)6i=6i2i26i2i(3-i)-6i=6i-2i^2-6i.
    2. Reducem partea imaginară: 6i6i=06i-6i=0, deci rămâne 2i2-2i^2.
    3. Folosim i2=1i^2=-1: 2i2=2(1)=2-2i^2=-2\cdot(-1)=2.

    Răspuns: 2i(3i)6i=22i(3-i)-6i=2

  2. 2.
    Se consideră funcția f:RRf:\mathbb{R}\to\mathbb{R}, f(x)=x2mxf(x)=x^2-mx, unde mm este număr real. Determinați numărul real mm pentru care f(1)=f(1)f(-1)=f(1).
    Rezolvare pas cu pas
    1. Calculăm f(1)=(1)2m(1)=1+mf(-1)=(-1)^2-m\cdot(-1)=1+m și f(1)=12m1=1mf(1)=1^2-m\cdot 1=1-m.
    2. Punem condiția f(1)=f(1)f(-1)=f(1): 1+m=1m1+m=1-m.
    3. Rezolvăm: 2m=02m=0, deci m=0m=0.

    Răspuns: m=0m=0

  3. 3.
    Rezolvați în mulțimea numerelor reale ecuația 27x1=9x27^{x-1}=9^x.
    Rezolvare pas cu pas
    1. Scriem ambii membri ca puteri ale lui 33: 27=3327=3^3 și 9=329=3^2, deci (33)x1=(32)x(3^3)^{x-1}=(3^2)^x.
    2. Egalăm exponenții: 3(x1)=2x3(x-1)=2x, adică 3x3=2x3x-3=2x.
    3. Rezolvăm ecuația liniară: 3x2x=33x-2x=3, deci x=3x=3.

    Răspuns: x=3x=3

  4. 4.
    Determinați probabilitatea ca, alegând un element din mulțimea numerelor naturale de două cifre, acesta să aibă cifrele mai mici sau egale cu 33.
    Rezolvare pas cu pas
    1. Cifra zecilor poate fi 11, 22 sau 33 (33 alegeri), iar cifra unităților poate fi 00, 11, 22 sau 33 (44 alegeri).
    2. Numărul cazurilor favorabile este 34=123\cdot 4=12.
    3. Numerele naturale de două cifre sunt {10,11,,99}\{10,11,\dots,99\}, deci 9090 de cazuri posibile.
    4. Probabilitatea este P=1290=215P=\dfrac{12}{90}=\dfrac{2}{15}.

    Răspuns: P=215P=\dfrac{2}{15}

  5. 5.
    În sistemul cartezian xOyxOy se consideră punctele A(3,2)A(3,2) și B(1,1)B(1,-1). Determinați coordonatele punctului CC pentru care AC=2BC\overrightarrow{AC}=2\overrightarrow{BC}.
    Rezolvare pas cu pas
    1. Scriem AC=CA\overrightarrow{AC}=C-A și 2BC=2(CB)2\overrightarrow{BC}=2(C-B); din CA=2(CB)C-A=2(C-B) obținem A+C=2BA+C=2B, adică BB este mijlocul lui ACAC.
    2. Din xC+32=1\dfrac{x_C+3}{2}=1 rezultă xC+3=2x_C+3=2, deci xC=1x_C=-1.
    3. Din yC+22=1\dfrac{y_C+2}{2}=-1 rezultă yC+2=2y_C+2=-2, deci yC=4y_C=-4.

    Răspuns: C(1,4)C(-1,-4)

  6. 6.
    Se consideră expresia E(x)=sin2x2tgxsin2x3E(x)=\sin 2x - 2\,\mathrm{tg}\,x\cdot\sin\dfrac{2x}{3}, unde x(0,π2)x\in\left(0,\dfrac{\pi}{2}\right). Arătați că E ⁣(π4)=0E\!\left(\dfrac{\pi}{4}\right)=0.
    Rezolvare pas cu pas
    1. Pentru x=π4x=\dfrac{\pi}{4} avem 2x=π22x=\dfrac{\pi}{2} și 2x3=π6\dfrac{2x}{3}=\dfrac{\pi}{6}, deci sinπ2=1\sin\dfrac{\pi}{2}=1, tgπ4=1\mathrm{tg}\,\dfrac{\pi}{4}=1 și sinπ6=12\sin\dfrac{\pi}{6}=\dfrac{1}{2}.
    2. Înlocuim în expresie: E ⁣(π4)=12112E\!\left(\dfrac{\pi}{4}\right)=1-2\cdot 1\cdot\dfrac{1}{2}.
    3. Calculăm 2112=12\cdot 1\cdot\dfrac{1}{2}=1, deci E ⁣(π4)=11=0E\!\left(\dfrac{\pi}{4}\right)=1-1=0.

    Răspuns: E ⁣(π4)=0E\!\left(\dfrac{\pi}{4}\right)=0

Subiectul al II-lea

Se consideră matricele I3=(100010001)I_3=\begin{pmatrix} 1 & 0 & 0 \\ 0 & 1 & 0 \\ 0 & 0 & 1 \end{pmatrix} și A(x)=(x1x11xx1110)A(x)=\begin{pmatrix} x & 1-x & 1 \\ 1-x & x & 1 \\ 1 & 1 & 0 \end{pmatrix}, unde xx este număr real.
  1. a.
    Arătați că det(A(0))=2\det(A(0))=2.
    Rezolvare pas cu pas
    1. Substituim x=0x=0 în A(x)A(x): A(0)=(011101110)A(0)=\begin{pmatrix} 0&1&1 \\ 1&0&1 \\ 1&1&0 \end{pmatrix}.
    2. Aplicăm regula lui Sarrus: termenii pozitivi sunt 000+111+1110\cdot 0\cdot 0+1\cdot 1\cdot 1+1\cdot 1\cdot 1, iar cei negativi 0+0+00+0+0.
    3. Obținem det(A(0))=0+1+1000=2\det(A(0))=0+1+1-0-0-0=2.

    Răspuns: det(A(0))=2\det(A(0))=2

  2. b.
    Arătați că A(1)A(x)A(x1)=2I3A(1)\cdot A(x)-A(x-1)=2I_3, pentru orice număr real xx.
    Rezolvare pas cu pas
    1. Cu A(1)=(101011110)A(1)=\begin{pmatrix} 1&0&1 \\ 0&1&1 \\ 1&1&0 \end{pmatrix}, înmulțim rând cu coloană: A(1)A(x)=(x+12x12xx+11112)A(1)\cdot A(x)=\begin{pmatrix} x+1 & 2-x & 1 \\ 2-x & x+1 & 1 \\ 1 & 1 & 2 \end{pmatrix}.
    2. Înlocuim xx cu x1x-1 în formula generală (și 1(x1)=2x1-(x-1)=2-x): A(x1)=(x12x12xx11110)A(x-1)=\begin{pmatrix} x-1 & 2-x & 1 \\ 2-x & x-1 & 1 \\ 1 & 1 & 0 \end{pmatrix}.
    3. Scădem termen cu termen: A(1)A(x)A(x1)=(200020002)=2I3A(1)\cdot A(x)-A(x-1)=\begin{pmatrix} 2&0&0 \\ 0&2&0 \\ 0&0&2 \end{pmatrix}=2I_3.

    Răspuns: A(1)A(x)A(x1)=2I3A(1)\cdot A(x)-A(x-1)=2I_3

  3. c.
    Determinați numărul real xx pentru care A(1)A(1)A(x)=3A(1)+2I3A(1)\cdot A(1)\cdot A(x)=3A(1)+2I_3.
    Rezolvare pas cu pas
    1. Din b) avem identitatea A(1)A(y)=A(y1)+2I3A(1)\cdot A(y)=A(y-1)+2I_3. O aplicăm pe A(1)A(x)=A(x1)+2I3A(1)\cdot A(x)=A(x-1)+2I_3.
    2. Înmulțim din nou cu A(1)A(1): A(1)A(1)A(x)=A(1)A(x1)+2A(1)=A(x2)+2I3+2A(1)A(1)\cdot A(1)\cdot A(x)=A(1)\cdot A(x-1)+2A(1)=A(x-2)+2I_3+2A(1).
    3. Egalăm cu membrul drept: A(x2)+2I3+2A(1)=3A(1)+2I3A(x-2)+2I_3+2A(1)=3A(1)+2I_3, deci A(x2)=A(1)A(x-2)=A(1).
    4. Două matrice A()A(\cdot) sunt egale doar dacă argumentele coincid: x2=1x-2=1, adică x=3x=3.

    Răspuns: x=3x=3

Pe mulțimea M=[0,+)M=[0,+\infty) se definește legea de compoziție xy=xy(x+y)xy+1x*y=\dfrac{xy(x+y)}{xy+1}.
  1. a.
    Arătați că 13=31*3=3.
    Rezolvare pas cu pas
    1. Înlocuim x=1x=1 și y=3y=3 în formula legii: 13=13(1+3)13+11*3=\dfrac{1\cdot 3\cdot(1+3)}{1\cdot 3+1}.
    2. Calculăm numărătorul 134=121\cdot 3\cdot 4=12 și numitorul 3+1=43+1=4.
    3. Obținem 13=124=31*3=\dfrac{12}{4}=3.

    Răspuns: 13=31*3=3

  2. b.
    Arătați că e=1e=1 este elementul neutru al legii de compoziție „*”.
    Rezolvare pas cu pas
    1. Aplicăm formula cu y=1y=1: x1=x1(x+1)x1+1=x(x+1)x+1x*1=\dfrac{x\cdot 1\cdot(x+1)}{x\cdot 1+1}=\dfrac{x(x+1)}{x+1}.
    2. Simplificăm cu x+1x+1: x1=xx*1=x pentru orice xMx\in M.
    3. Legea fiind comutativă, 1x=x1*x=x, deci x1=1x=xx*1=1*x=x, adică 11 este element neutru.

    Răspuns: e=1e=1 este element neutru

  3. c.
    Determinați perechile (m,n)(m,n) de numere naturale nenule, cu mnm\le n, pentru care 1m1n=116(mn)\dfrac{1}{m}*\dfrac{1}{n}=\dfrac{1}{16}\cdot(m*n).
    Rezolvare pas cu pas
    1. Cu 1m1n=1mn\dfrac{1}{m}\cdot\dfrac{1}{n}=\dfrac{1}{mn} și 1m+1n=m+nmn\dfrac{1}{m}+\dfrac{1}{n}=\dfrac{m+n}{mn}, aplicăm legea: 1m1n=m+nmn(mn+1)\dfrac{1}{m}*\dfrac{1}{n}=\dfrac{m+n}{mn(mn+1)}.
    2. Membrul drept este 116mn(m+n)mn+1\dfrac{1}{16}\cdot\dfrac{mn(m+n)}{mn+1}; egalăm și reducem factorii comuni (m+n)(m+n) și (mn+1)(mn+1).
    3. Rămâne 1mn=mn16\dfrac{1}{mn}=\dfrac{mn}{16}, adică m2n2=16m^2 n^2=16, deci mn=4mn=4 (numere nenule).
    4. Căutăm perechile naturale nenule cu mnm\le n și mn=4mn=4: (1,4)(1,4) și (2,2)(2,2).

    Răspuns: (m,n){(1,4),(2,2)}(m,n)\in\{(1,4),(2,2)\}

Subiectul al III-lea

Se consideră funcția f:RRf:\mathbb{R}\to\mathbb{R}, f(x)=x23x+1exf(x)=\dfrac{x^2-3x+1}{e^x}.
  1. a.
    Arătați că f(x)=(x1)(4x)exf'(x)=\dfrac{(x-1)(4-x)}{e^x}, pentru orice xRx\in\mathbb{R}.
    Rezolvare pas cu pas
    1. Aplicăm regula câtului cu u=x23x+1u=x^2-3x+1 și v=exv=e^x: f(x)=(2x3)ex(x23x+1)ex(ex)2f'(x)=\dfrac{(2x-3)e^x-(x^2-3x+1)e^x}{(e^x)^2}.
    2. Dăm factor comun exe^x și simplificăm: f(x)=(2x3)(x23x+1)ex=x2+5x4exf'(x)=\dfrac{(2x-3)-(x^2-3x+1)}{e^x}=\dfrac{-x^2+5x-4}{e^x}.
    3. Factorizăm x2+5x4=(x1)(x4)=(x1)(4x)-x^2+5x-4=-(x-1)(x-4)=(x-1)(4-x), deci f(x)=(x1)(4x)exf'(x)=\dfrac{(x-1)(4-x)}{e^x}.

    Răspuns: f(x)=(x1)(4x)exf'(x)=\dfrac{(x-1)(4-x)}{e^x}

  2. b.
    Arătați că axa OxOx este asimptotă orizontală spre ++\infty la graficul funcției ff.
    Rezolvare pas cu pas
    1. Limita limx+x23x+1ex\displaystyle\lim_{x\to+\infty}\dfrac{x^2-3x+1}{e^x} este de tip \dfrac{\infty}{\infty}; aplicăm l'Hospital și obținem limx+2x3ex\displaystyle\lim_{x\to+\infty}\dfrac{2x-3}{e^x}.
    2. Cazul rămâne \dfrac{\infty}{\infty}; aplicăm din nou l'Hospital: limx+2ex=0\displaystyle\lim_{x\to+\infty}\dfrac{2}{e^x}=0.
    3. Cum limx+f(x)=0\displaystyle\lim_{x\to+\infty}f(x)=0, dreapta y=0y=0 (axa OxOx) este asimptotă orizontală spre ++\infty.

    Răspuns: Axa OxOx (y=0y=0) este asimptotă orizontală spre ++\infty

  3. c.
    Demonstrați că ecuația f(x)=nf(x)=n are soluție unică, pentru orice număr natural nenul nn.
    Rezolvare pas cu pas
    1. Din semnul lui f(x)=(x1)(4x)exf'(x)=\dfrac{(x-1)(4-x)}{e^x}: ff este descrescătoare pe (,1)(-\infty,1), crescătoare pe (1,4)(1,4) și descrescătoare pe (4,+)(4,+\infty), cu x=1x=1 minim local și x=4x=4 maxim local.
    2. Valoarea maximului local este f(4)=1612+1e4=5e4<1f(4)=\dfrac{16-12+1}{e^4}=\dfrac{5}{e^4}<1, iar limxf(x)=+\displaystyle\lim_{x\to-\infty}f(x)=+\infty și limx+f(x)=0\displaystyle\lim_{x\to+\infty}f(x)=0.
    3. Pentru n1n\ge 1, dreapta y=ny=n stă deasupra întregului maxim local 5e4\dfrac{5}{e^4}, deci nu taie graficul pe (1,+)(1,+\infty); pe ramura strict descrescătoare (,1)(-\infty,1) (de la ++\infty la 1e-\dfrac{1}{e}) îl taie exact o dată.
    4. Prin urmare ecuația f(x)=nf(x)=n are soluție unică pentru orice număr natural nenul nn.

    Răspuns: Ecuația f(x)=nf(x)=n are soluție unică pentru orice nNn\in\mathbb{N}^*

Se consideră funcția f:RRf:\mathbb{R}\to\mathbb{R}, f(x)=xx2+4f(x)=x\sqrt{x^2+4}.
  1. a.
    Arătați că 02f(x)x2+4dx=2\displaystyle\int_0^2 \dfrac{f(x)}{\sqrt{x^2+4}}\,dx=2.
    Rezolvare pas cu pas
    1. Cu f(x)=xx2+4f(x)=x\sqrt{x^2+4}, simplificăm integrandul: f(x)x2+4=xx2+4x2+4=x\dfrac{f(x)}{\sqrt{x^2+4}}=\dfrac{x\sqrt{x^2+4}}{\sqrt{x^2+4}}=x.
    2. O primitivă a lui xx este F(x)=x22F(x)=\dfrac{x^2}{2}.
    3. Calculăm 02xdx=x2202=420=2\displaystyle\int_0^2 x\,dx=\dfrac{x^2}{2}\Big|_0^2=\dfrac{4}{2}-0=2.

    Răspuns: 02f(x)x2+4dx=2\displaystyle\int_0^2 \dfrac{f(x)}{\sqrt{x^2+4}}\,dx=2

  2. b.
    Arătați că 05f(x)dx=193\displaystyle\int_0^{\sqrt{5}} f(x)\,dx=\dfrac{19}{3}.
    Rezolvare pas cu pas
    1. Cu u=x2+4u=\sqrt{x^2+4} avem 12((x2+4)x2+4)=xx2+4=f(x)\dfrac{1}{2}\left((x^2+4)\sqrt{x^2+4}\right)'=x\sqrt{x^2+4}=f(x), deci o primitivă este F(x)=13(x2+4)x2+4F(x)=\dfrac{1}{3}(x^2+4)\sqrt{x^2+4}.
    2. Evaluăm (x2+4)x2+4(x^2+4)\sqrt{x^2+4}: în x=5x=\sqrt{5} obținem 93=279\cdot 3=27, iar în x=0x=0 obținem 42=84\cdot 2=8.
    3. Așadar 05f(x)dx=F(5)F(0)=13(278)=193\displaystyle\int_0^{\sqrt{5}} f(x)\,dx=F(\sqrt{5})-F(0)=\dfrac{1}{3}(27-8)=\dfrac{19}{3}.

    Răspuns: 05f(x)dx=193\displaystyle\int_0^{\sqrt{5}} f(x)\,dx=\dfrac{19}{3}

  3. c.
    Pentru fiecare număr natural nn, n2n\ge 2, se consideră numărul In=12xnf2(x)dxI_n=\displaystyle\int_1^2 \dfrac{x^n}{f^2(x)}\,dx. Determinați numărul natural nn, n2n\ge 2, pentru care In+2+4In=3n1I_{n+2}+4I_n=\dfrac{3}{n-1}.
    Rezolvare pas cu pas
    1. Cu f2(x)=x2(x2+4)f^2(x)=x^2(x^2+4), scriem In+2+4In=12xn+2+4xnx2(x2+4)dx=12xn(x2+4)x2(x2+4)dxI_{n+2}+4I_n=\displaystyle\int_1^2 \dfrac{x^{n+2}+4x^n}{x^2(x^2+4)}\,dx=\displaystyle\int_1^2 \dfrac{x^n(x^2+4)}{x^2(x^2+4)}\,dx.
    2. Simplificăm cu x2(x2+4)x^2(x^2+4): In+2+4In=12xn2dx=xn1n112=2n11n1I_{n+2}+4I_n=\displaystyle\int_1^2 x^{n-2}\,dx=\dfrac{x^{n-1}}{n-1}\Big|_1^2=\dfrac{2^{n-1}-1}{n-1}.
    3. Egalăm cu 3n1\dfrac{3}{n-1} și reducem (n1)(n-1): 2n11=32^{n-1}-1=3, deci 2n1=42^{n-1}=4.
    4. Rezultă n1=2n-1=2, adică n=3n=3.

    Răspuns: n=3n=3

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.