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 2022

Rezolvare interactivă gratuită, pas cu pas, a subiectului oficial de Matematică M1 · Mate-Info — Bacalaureat 2022, sesiunea de vară. 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 866+6(61)=28-6\sqrt{6}+6(\sqrt{6}-1)=2.
    Rezolvare pas cu pas
    1. Desfacem paranteza: 6(61)=6666(\sqrt{6}-1)=6\sqrt{6}-6, deci expresia devine 866+6668-6\sqrt{6}+6\sqrt{6}-6.
    2. Termenii 66-6\sqrt{6} și +66+6\sqrt{6} se reduc, rămânând 868-6.
    3. Calculăm 86=28-6=2, ceea ce trebuia demonstrat.

    Răspuns: 866+6(61)=28-6\sqrt{6}+6(\sqrt{6}-1)=2

  2. 2.
    Se consideră funcția f:RRf:\mathbb{R}\to\mathbb{R}, f(x)=3x+mf(x)=3x+m, unde mm este număr real. Determinați numărul real mm pentru care (ff)(0)=4(f\circ f)(0)=4.
    Rezolvare pas cu pas
    1. Calculăm f(0)=30+m=mf(0)=3\cdot 0+m=m.
    2. Atunci (ff)(0)=f(f(0))=f(m)=3m+m=4m(f\circ f)(0)=f(f(0))=f(m)=3m+m=4m.
    3. Din condiția (ff)(0)=4(f\circ f)(0)=4 obținem 4m=44m=4, deci m=1m=1.

    Răspuns: m=1m=1

  3. 3.
    Rezolvați în mulțimea numerelor reale ecuația 322x+4x=43\cdot 2^{2x}+4^x=4.
    Rezolvare pas cu pas
    1. Observăm că 22x=(22)x=4x2^{2x}=(2^2)^x=4^x, deci ecuația devine 34x+4x=43\cdot 4^x+4^x=4.
    2. Adunăm termenii asemenea: 44x=44\cdot 4^x=4, de unde 4x=14^x=1.
    3. Cum 4x=404^x=4^0 și bazele sunt egale, rezultă x=0x=0.

    Răspuns: x=0x=0

  4. 4.
    Calculați probabilitatea ca, alegând un număr din mulțimea numerelor naturale de două cifre, acesta să aibă cifra zecilor divizor al numărului 66.
    Rezolvare pas cu pas
    1. Numerele naturale de două cifre sunt 10,11,,9910, 11, \ldots, 99, deci 9090 cazuri posibile.
    2. Divizorii lui 66 care pot fi cifră a zecilor sunt {1,2,3,6}\{1,2,3,6\}, adică 44 valori; pentru fiecare, cifra unităților are 1010 opțiuni, deci 410=404\cdot 10=40 cazuri favorabile.
    3. Probabilitatea este p=4090=49p=\dfrac{40}{90}=\dfrac{4}{9}.

    Răspuns: p=49p=\dfrac{4}{9}

  5. 5.
    În reperul cartezian xOyxOy se consideră dreapta dd de ecuație y=3x2y=3x-2 și punctul A(a,a)A(a,a), unde aa este număr real. Determinați numărul real aa, știind că punctul AA aparține dreptei dd.
    Rezolvare pas cu pas
    1. Punctul A(a,a)A(a,a) aparține dreptei d:y=3x2d:y=3x-2 dacă înlocuind x=ax=a și y=ay=a obținem o egalitate: a=3a2a=3a-2.
    2. Rezolvăm ecuația: a3a=2a-3a=-2, adică 2a=2-2a=-2.
    3. Împărțim la 2-2 și găsim a=1a=1.

    Răspuns: a=1a=1

  6. 6.
    Se consideră triunghiul isoscel ABCABC, cu AB=10AB=10 și cosA=0\cos A=0. Arătați că aria triunghiului ABCABC este egală cu 5050.
    Rezolvare pas cu pas
    1. Din cosA=0\cos A=0 rezultă A=π2A=\dfrac{\pi}{2}, deci triunghiul este dreptunghic în AA.
    2. Fiind isoscel cu AB=10AB=10, catetele sunt egale: AC=AB=10AC=AB=10.
    3. Aria este ABAC2=10102=50\dfrac{AB\cdot AC}{2}=\dfrac{10\cdot 10}{2}=50, ceea ce trebuia arătat.

    Răspuns: AABC=50\mathcal{A}_{ABC}=50

Subiectul al II-lea

Se consideră matricea A(x)=(1xx2012x001)A(x)=\begin{pmatrix} 1 & -x & x^2 \\ 0 & 1 & -2x \\ 0 & 0 & 1 \end{pmatrix}, unde xx este număr real.
  1. a.
    Arătați că det(A(1))=1\det(A(1))=1.
    Rezolvare pas cu pas
    1. Înlocuim x=1x=1: x=1-x=-1, x2=1x^2=1, 2x=2-2x=-2, deci A(1)=(111012001)A(1)=\begin{pmatrix} 1 & -1 & 1 \\ 0 & 1 & -2 \\ 0 & 0 & 1 \end{pmatrix}.
    2. Matricea este superior triunghiulară, deci determinantul este produsul elementelor de pe diagonala principală: 1111\cdot 1\cdot 1.
    3. Obținem det(A(1))=1\det(A(1))=1, ceea ce trebuia arătat.

    Răspuns: det(A(1))=1\det(A(1))=1

  2. b.
    Arătați că A(x)A(y)=A(x+y)A(x)\cdot A(y)=A(x+y), pentru orice numere reale xx și yy.
    Rezolvare pas cu pas
    1. Înmulțim cele două matrici pe linii și coloane; linia 11 a produsului devine (1, yx, y2+2xy+x2)(1,\ -y-x,\ y^2+2xy+x^2), iar pe poziția (2,3)(2,3) apare 2y2x-2y-2x.
    2. Recunoaștem formulele: y2+2xy+x2=(x+y)2y^2+2xy+x^2=(x+y)^2 și 2y2x=2(x+y)-2y-2x=-2(x+y), yx=(x+y)-y-x=-(x+y).
    3. Astfel produsul are exact forma (1(x+y)(x+y)2012(x+y)001)=A(x+y)\begin{pmatrix} 1 & -(x+y) & (x+y)^2 \\ 0 & 1 & -2(x+y) \\ 0 & 0 & 1 \end{pmatrix}=A(x+y).

    Răspuns: A(x)A(y)=A(x+y)A(x)\cdot A(y)=A(x+y)

  3. c.
    Determinați numărul natural nn pentru care A(n)A(n+1)A(n+2)A(n+3)=A(2n2)A(n)\cdot A(n+1)\cdot A(n+2)\cdot A(n+3)=A(2n^2).
    Rezolvare pas cu pas
    1. Aplicând repetat A(x)A(y)=A(x+y)A(x)\cdot A(y)=A(x+y), produsul devine A(n+(n+1)+(n+2)+(n+3))=A(4n+6)A\bigl(n+(n+1)+(n+2)+(n+3)\bigr)=A(4n+6).
    2. Egalitatea A(4n+6)=A(2n2)A(4n+6)=A(2n^2) revine la 4n+6=2n24n+6=2n^2, adică n22n3=0n^2-2n-3=0.
    3. Factorizăm (n3)(n+1)=0(n-3)(n+1)=0; soluția naturală este n=3n=3.

    Răspuns: n=3n=3

Pe mulțimea M=[0,+)M=[0,+\infty) se definește legea de compoziție xy=2xy+2+2yx+2x*y=\dfrac{2x}{y+2}+\dfrac{2y}{x+2}.
  1. a.
    Arătați că 10=11*0=1.
    Rezolvare pas cu pas
    1. Înlocuim x=1x=1 și y=0y=0 în definiție: 10=210+2+201+21*0=\dfrac{2\cdot 1}{0+2}+\dfrac{2\cdot 0}{1+2}.
    2. Calculăm cei doi termeni: 22=1\dfrac{2}{2}=1 și 03=0\dfrac{0}{3}=0.
    3. Adunând, obținem 10=1+0=11*0=1+0=1, ceea ce trebuia arătat.

    Răspuns: 10=11*0=1

  2. b.
    Arătați că e=0e=0 este elementul neutru al legii de compoziție „*”.
    Rezolvare pas cu pas
    1. Calculăm x0=2x0+2+20x+2=2x2+0x+2=xx*0=\dfrac{2x}{0+2}+\dfrac{2\cdot 0}{x+2}=\dfrac{2x}{2}+\dfrac{0}{x+2}=x.
    2. Calculăm 0x=20x+2+2x0+2=0x+2+2x2=x0*x=\dfrac{2\cdot 0}{x+2}+\dfrac{2x}{0+2}=\dfrac{0}{x+2}+\dfrac{2x}{2}=x.
    3. Cum x0=0x=xx*0=0*x=x pentru orice xMx\in M, rezultă că e=0e=0 este element neutru.

    Răspuns: e=0e=0 este elementul neutru

  3. c.
    Determinați xMx\in M, xx nenul, pentru care x4x=xx*\dfrac{4}{x}=x.
    Rezolvare pas cu pas
    1. Calculăm fiecare termen: 2x4x+2=x2x+2\dfrac{2x}{\frac{4}{x}+2}=\dfrac{x^2}{x+2} și 24xx+2=8x(x+2)\dfrac{2\cdot\frac{4}{x}}{x+2}=\dfrac{8}{x(x+2)}.
    2. Aducem la același numitor: x4x=x3+8x(x+2)x*\dfrac{4}{x}=\dfrac{x^3+8}{x(x+2)}.
    3. Egalăm cu xx: x3+8x(x+2)=xx3+8=x2(x+2)\dfrac{x^3+8}{x(x+2)}=x \Rightarrow x^3+8=x^2(x+2), adică 8=2x28=2x^2, deci x2=4x^2=4 și soluția nenulă din MM este x=2x=2.

    Răspuns: x=2x=2

Subiectul al III-lea

Se consideră funcția f:RRf:\mathbb{R}\to\mathbb{R}, f(x)=2+xexxf(x)=2+\dfrac{x}{e^x-x}.
  1. a.
    Arătați că f(x)=ex(1x)(exx)2f'(x)=\dfrac{e^x(1-x)}{(e^x-x)^2}, xRx\in\mathbb{R}.
    Rezolvare pas cu pas
    1. Derivăm câtul xexx\dfrac{x}{e^x-x} cu u=xu=x, v=exxv=e^x-x: numărătorul este uvuv=1(exx)x(ex1)=exxxex+xu'v-uv'=1\cdot(e^x-x)-x(e^x-1)=e^x-x-xe^x+x.
    2. Reducem termenii x+x=0-x+x=0 și dăm factor comun: exxex=ex(1x)e^x-xe^x=e^x(1-x).
    3. Cum derivata constantei 22 este 00, obținem f(x)=ex(1x)(exx)2f'(x)=\dfrac{e^x(1-x)}{(e^x-x)^2}.

    Răspuns: f(x)=ex(1x)(exx)2f'(x)=\dfrac{e^x(1-x)}{(e^x-x)^2}

  2. b.
    Determinați intervalele de monotonie a funcției ff.
    Rezolvare pas cu pas
    1. Cum (exx)2>0(e^x-x)^2>0 și ex>0e^x>0, semnul lui f(x)f'(x) este dat de factorul 1x1-x.
    2. 1x0x11-x\ge 0 \Leftrightarrow x\le 1, deci f(x)0f'(x)\ge 0 pe (,1](-\infty,1] și f(x)0f'(x)\le 0 pe [1,+)[1,+\infty).
    3. Prin urmare ff este crescătoare pe (,1](-\infty,1] și descrescătoare pe [1,+)[1,+\infty).

    Răspuns: ff crescătoare pe (,1](-\infty,1], descrescătoare pe [1,+)[1,+\infty)

  3. c.
    Demonstrați că, pentru orice m(1,2]m\in(1,2], ecuația f(x)=mf(x)=m are soluție unică.
    Rezolvare pas cu pas
    1. Calculăm limita la -\infty: cum ex0e^x\to 0, xexxxx=1\dfrac{x}{e^x-x}\to\dfrac{x}{-x}=-1, deci limxf(x)=2+(1)=1\displaystyle\lim_{x\to -\infty}f(x)=2+(-1)=1.
    2. Pe (,1](-\infty,1], ff este continuă și strict crescătoare, cu valori în (1, f(1)](1,\ f(1)], unde f(1)=2+1e1>2f(1)=2+\dfrac{1}{e-1}>2.
    3. Pe [1,+)[1,+\infty), ff este strict descrescătoare cu valori >2>2, deci nu atinge m2m\le 2; astfel, pentru orice m(1,2]m\in(1,2], ecuația f(x)=mf(x)=m are exact o soluție, situată pe (,1](-\infty,1].

    Răspuns: Pentru orice m(1,2]m\in(1,2], ecuația f(x)=mf(x)=m are soluție unică (pe (,1](-\infty,1])

Se consideră funcția f:RRf:\mathbb{R}\to\mathbb{R}, f(x)=3x+x2+9f(x)=3-x+\sqrt{x^2+9}.
  1. a.
    Arătați că 15(f(x)x2+9)dx=0\displaystyle\int_1^5\bigl(f(x)-\sqrt{x^2+9}\bigr)\,dx=0.
    Rezolvare pas cu pas
    1. Simplificăm integrandul: f(x)x2+9=(3x+x2+9)x2+9=3xf(x)-\sqrt{x^2+9}=(3-x+\sqrt{x^2+9})-\sqrt{x^2+9}=3-x.
    2. O primitivă a lui 3x3-x este 3xx223x-\dfrac{x^2}{2}.
    3. Aplicăm Leibniz–Newton: (15252)(312)=5252=0\left(15-\dfrac{25}{2}\right)-\left(3-\dfrac{1}{2}\right)=\dfrac{5}{2}-\dfrac{5}{2}=0.

    Răspuns: 15(f(x)x2+9)dx=0\displaystyle\int_1^5\bigl(f(x)-\sqrt{x^2+9}\bigr)\,dx=0

  2. b.
    Arătați că 04xf(x)+x3dx=2\displaystyle\int_0^4\dfrac{x}{f(x)+x-3}\,dx=2.
    Rezolvare pas cu pas
    1. Simplificăm numitorul: f(x)+x3=(3x+x2+9)+x3=x2+9f(x)+x-3=(3-x+\sqrt{x^2+9})+x-3=\sqrt{x^2+9}, deci integrandul este xx2+9\dfrac{x}{\sqrt{x^2+9}}.
    2. O primitivă este x2+9\sqrt{x^2+9}, deoarece (x2+9)=xx2+9\left(\sqrt{x^2+9}\right)'=\dfrac{x}{\sqrt{x^2+9}}.
    3. Aplicăm Leibniz–Newton: 16+90+9=53=2\sqrt{16+9}-\sqrt{0+9}=5-3=2.

    Răspuns: 04xf(x)+x3dx=2\displaystyle\int_0^4\dfrac{x}{f(x)+x-3}\,dx=2

  3. c.
    Pentru fiecare număr natural nenul nn se consideră numărul In=01xnf(x)dxI_n=\displaystyle\int_0^1\dfrac{x^n}{f(x)}\,dx. Demonstrați că limn+In=0\displaystyle\lim_{n\to+\infty}I_n=0.
    Rezolvare pas cu pas
    1. Pe [0,1][0,1] avem x2+90\sqrt{x^2+9}\ge 0 și 3x23-x\ge 2, deci f(x)=3x+x2+92f(x)=3-x+\sqrt{x^2+9}\ge 2.
    2. Atunci 0xnf(x)xn20\le\dfrac{x^n}{f(x)}\le\dfrac{x^n}{2} pe [0,1][0,1]; integrând, 0In01xn2dx=12(n+1)0\le I_n\le\displaystyle\int_0^1\dfrac{x^n}{2}\,dx=\dfrac{1}{2(n+1)}.
    3. Cum 12(n+1)0\dfrac{1}{2(n+1)}\to 0, prin criteriul cleștelui rezultă limn+In=0\displaystyle\lim_{n\to+\infty}I_n=0.

    Răspuns: limn+In=0\displaystyle\lim_{n\to+\infty}I_n=0

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.