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 2023

Rezolvare interactivă gratuită, pas cu pas, a subiectului oficial de Matematică M1 · Mate-Info — Bacalaureat 2023, 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.
    Se consideră numărul complex z=3+iz=3+i. Arătați că z(z2i)=10z(z-2i)=10.
    Rezolvare pas cu pas
    1. Calculăm z2i=(3+i)2i=3iz-2i=(3+i)-2i=3-i.
    2. Atunci z(z2i)=(3+i)(3i)z(z-2i)=(3+i)(3-i), produs de forma (a+b)(ab)(a+b)(a-b) cu a=3a=3 și b=ib=i.
    3. Obținem (3+i)(3i)=32i2=9(1)=9+1=10(3+i)(3-i)=3^2-i^2=9-(-1)=9+1=10.

    Răspuns: z(z2i)=10z(z-2i)=10

  2. 2.
    Se consideră funcția f:RRf:\mathbb{R}\to\mathbb{R}, f(x)=5x+1f(x)=5x+1. Arătați că f(2x)2f(x)=1f(2x)-2f(x)=-1, pentru orice număr real xx.
    Rezolvare pas cu pas
    1. Calculăm f(2x)=52x+1=10x+1f(2x)=5\cdot 2x+1=10x+1.
    2. Calculăm 2f(x)=2(5x+1)=10x+22f(x)=2(5x+1)=10x+2.
    3. Scădem: f(2x)2f(x)=(10x+1)(10x+2)=12=1f(2x)-2f(x)=(10x+1)-(10x+2)=1-2=-1, pentru orice xRx\in\mathbb{R}.

    Răspuns: f(2x)2f(x)=1f(2x)-2f(x)=-1

  3. 3.
    Rezolvați în mulțimea numerelor reale ecuația x32x+23=x\sqrt[3]{x^3-2x+2}=x.
    Rezolvare pas cu pas
    1. Ridicăm la cub ambii membri: x32x+2=x3x^3-2x+2=x^3.
    2. Reducem x3x^3 din ambele părți și obținem 2x+2=0-2x+2=0.
    3. Rezolvăm: 2x=22x=2, deci x=1x=1 (verifică ecuația inițială).

    Răspuns: x=1x=1

  4. 4.
    Se consideră mulțimea AA, a numerelor naturale de două cifre. Calculați probabilitatea ca, alegând un număr nn din mulțimea AA, numărul n+5n+5 să fie multiplu de 1010.
    Rezolvare pas cu pas
    1. Numerele naturale de două cifre sunt 10,11,,9910,11,\ldots,99, deci AA are 9090 de elemente (cazuri posibile).
    2. n+5n+5 este multiplu de 1010 \Leftrightarrow ultima cifră a lui nn este 55; numerele favorabile sunt 15,25,,9515,25,\ldots,95, în total 99.
    3. Probabilitatea cerută este 990=110\dfrac{9}{90}=\dfrac{1}{10}.

    Răspuns: P=110P=\dfrac{1}{10}

  5. 5.
    În reperul cartezian xOyxOy se consideră punctele A(4,0)A(4,0) și B(5,4)B(5,4). Determinați ecuația dreptei dd care trece prin punctul OO și este paralelă cu dreapta ABAB.
    Rezolvare pas cu pas
    1. Calculăm panta dreptei ABAB: mAB=yByAxBxA=4054=4m_{AB}=\dfrac{y_B-y_A}{x_B-x_A}=\dfrac{4-0}{5-4}=4.
    2. Dreapta dd este paralelă cu ABAB, deci are aceeași pantă m=4m=4.
    3. Cum dd trece prin O(0,0)O(0,0), ecuația ei este y=4xy=4x.

    Răspuns: d: y=4xd:\ y=4x

  6. 6.
    Se consideră triunghiul isoscel ABCABC, dreptunghic în AA, cu aria egală cu 44. Arătați că BC=4BC=4.
    Rezolvare pas cu pas
    1. În triunghiul isoscel dreptunghic în AA, înălțimea ADAD din AA pe ipotenuza BCBC este și mediană, deci AD=BC2AD=\dfrac{BC}{2}.
    2. Aria este A=ADBC2=BC2BC2=BC24=4\mathcal{A}=\dfrac{AD\cdot BC}{2}=\dfrac{\frac{BC}{2}\cdot BC}{2}=\dfrac{BC^2}{4}=4.
    3. Rezultă BC2=16BC^2=16, deci BC=4BC=4.

    Răspuns: BC=4BC=4

Subiectul al II-lea

Se consideră matricea A(a)=(21211aaa+12)A(a)=\begin{pmatrix} 2 & 1 & 2 \\ 1 & -1 & a \\ a & a+1 & -2 \end{pmatrix} și sistemul de ecuații {2x+y+2z=2xy+az=4ax+(a+1)y2z=a\begin{cases} 2x+y+2z=2 \\ x-y+az=4 \\ ax+(a+1)y-2z=a \end{cases}, unde aa este număr real.
  1. a.
    Arătați că det(A(0))=8\det(A(0))=8.
    Rezolvare pas cu pas
    1. Înlocuim a=0a=0: A(0)=(212110012)A(0)=\begin{pmatrix} 2 & 1 & 2 \\ 1 & -1 & 0 \\ 0 & 1 & -2 \end{pmatrix}.
    2. Aplicăm regula lui Sarrus: det(A(0))=2(1)(2)+100+2110(1)2102(2)11\det(A(0))=2\cdot(-1)\cdot(-2)+1\cdot 0\cdot 0+2\cdot 1\cdot 1-0\cdot(-1)\cdot 2-1\cdot 0\cdot 2-(-2)\cdot 1\cdot 1.
    3. Aceasta este 4+2+000+2=84+2+0-0-0+2=8.

    Răspuns: det(A(0))=8\det(A(0))=8

  2. b.
    Determinați mulțimea numerelor reale aa pentru care matricea A(a)A(a) este inversabilă.
    Rezolvare pas cu pas
    1. Dezvoltând determinantul, obținem det(A(a))=a2+2a+8\det(A(a))=-a^2+2a+8.
    2. Matricea A(a)A(a) este inversabilă det(A(a))0\Leftrightarrow \det(A(a))\neq 0.
    3. Rezolvăm a2+2a+8=0a22a8=0(a4)(a+2)=0-a^2+2a+8=0 \Leftrightarrow a^2-2a-8=0 \Leftrightarrow (a-4)(a+2)=0, deci a{2,4}a\in\{-2,4\}.
    4. Prin urmare A(a)A(a) este inversabilă pentru aR{2,4}a\in\mathbb{R}\setminus\{-2,4\}.

    Răspuns: aR{2,4}a\in\mathbb{R}\setminus\{-2,4\}

  3. c.
    Pentru a=2a=-2, arătați că x0z0+y0=2x_0 z_0+y_0=-2, pentru orice soluție (x0,y0,z0)(x_0,y_0,z_0) a sistemului de ecuații.
    Rezolvare pas cu pas
    1. Pentru a=2a=-2 sistemul este compatibil nedeterminat; luând z0=αz_0=\alpha parametru, soluțiile sunt (x0,y0,z0)=(2, 22α, α)(x_0,y_0,z_0)=(2,\ -2-2\alpha,\ \alpha).
    2. Înlocuim în expresie: x0z0+y0=2α+(22α)=2α22αx_0 z_0+y_0=2\cdot\alpha+(-2-2\alpha)=2\alpha-2-2\alpha.
    3. Termenii în α\alpha se reduc și rămâne 2-2, pentru orice soluție.

    Răspuns: x0z0+y0=2x_0 z_0+y_0=-2

Pe mulțimea numerelor reale se definește legea de compoziție xy=xy+(2x2)(2y2)x\circ y = xy + (2^x-2)(2^y-2).
  1. a.
    Arătați că 23=182\circ 3=18.
    Rezolvare pas cu pas
    1. Aplicăm legea: 23=23+(222)(232)2\circ 3=2\cdot 3+(2^2-2)(2^3-2).
    2. Calculăm factorii: 222=22^2-2=2 și 232=62^3-2=6, deci (222)(232)=26=12(2^2-2)(2^3-2)=2\cdot 6=12.
    3. Adunăm: 23=6+12=182\circ 3=6+12=18.

    Răspuns: 23=182\circ 3=18

  2. b.
    Arătați că e=1e=1 este elementul neutru al legii de compoziție „\circ”.
    Rezolvare pas cu pas
    1. Calculăm x1=x1+(2x2)(212)x\circ 1=x\cdot 1+(2^x-2)(2^1-2).
    2. Cum 212=02^1-2=0, produsul (2x2)0=0(2^x-2)\cdot 0=0, deci x1=xx\circ 1=x.
    3. Legea „\circ” este comutativă, deci și 1x=x1\circ x=x; prin urmare e=1e=1 este element neutru.

    Răspuns: e=1e=1 este elementul neutru

  3. c.
    Demonstrați că x(x)1x\circ (-x)\le 1, pentru orice număr real xx.
    Rezolvare pas cu pas
    1. Avem x(x)=x(x)+(2x2)(2x2)x\circ(-x)=x\cdot(-x)+(2^x-2)(2^{-x}-2); folosim 2x2x=12^x\cdot 2^{-x}=1.
    2. Dezvoltăm: (2x2)(2x2)=122x22x+4(2^x-2)(2^{-x}-2)=1-2\cdot 2^x-2\cdot 2^{-x}+4, deci x(x)=x2+122x22x+4x\circ(-x)=-x^2+1-2\cdot 2^x-2\cdot 2^{-x}+4.
    3. Grupăm: 22x+422x=2(2x12x)20-2\cdot 2^x+4-2\cdot 2^{-x}=-2\left(\sqrt{2^x}-\dfrac{1}{\sqrt{2^x}}\right)^2\le 0.
    4. Astfel x(x)=1x22(2x12x)21x\circ(-x)=1-x^2-2\left(\sqrt{2^x}-\dfrac{1}{\sqrt{2^x}}\right)^2\le 1, pentru orice xRx\in\mathbb{R}.

    Răspuns: x(x)1x\circ(-x)\le 1

Subiectul al III-lea

Se consideră funcția f:(1,+)Rf:(1,+\infty)\to\mathbb{R}, f(x)=x+3lnx+3x1f(x)=x+3\ln\dfrac{x+3}{x-1}.
  1. a.
    Arătați că f(x)=x2+2x15(x1)(x+3)f'(x)=\dfrac{x^2+2x-15}{(x-1)(x+3)}, x(1,+)x\in(1,+\infty).
    Rezolvare pas cu pas
    1. Scriem f(x)=x+3(ln(x+3)ln(x1))f(x)=x+3\big(\ln(x+3)-\ln(x-1)\big) și derivăm: f(x)=1+3x+33x1f'(x)=1+\dfrac{3}{x+3}-\dfrac{3}{x-1}.
    2. Aducem la numitorul comun (x1)(x+3)(x-1)(x+3): numărătorul este (x+3)(x1)+3(x1)3(x+3)(x+3)(x-1)+3(x-1)-3(x+3).
    3. Reducem: (x2+2x3)+(3x3)(3x+9)=x2+2x15(x^2+2x-3)+(3x-3)-(3x+9)=x^2+2x-15, deci f(x)=x2+2x15(x1)(x+3)f'(x)=\dfrac{x^2+2x-15}{(x-1)(x+3)}.

    Răspuns: f(x)=x2+2x15(x1)(x+3)f'(x)=\dfrac{x^2+2x-15}{(x-1)(x+3)}

  2. b.
    Determinați ecuația asimptotei oblice spre ++\infty la graficul funcției ff.
    Rezolvare pas cu pas
    1. Panta: m=limx+f(x)x=limx+(1+3xlnx+3x1)=1m=\displaystyle\lim_{x\to+\infty}\dfrac{f(x)}{x}=\lim_{x\to+\infty}\left(1+\dfrac{3}{x}\ln\dfrac{x+3}{x-1}\right)=1.
    2. Ordonata: f(x)x=3lnx+3x1f(x)-x=3\ln\dfrac{x+3}{x-1}, iar x+3x11\dfrac{x+3}{x-1}\to 1, deci n=limx+(f(x)x)=3ln1=0n=\displaystyle\lim_{x\to+\infty}(f(x)-x)=3\ln 1=0.
    3. Asimptota oblică spre ++\infty are ecuația y=mx+n=xy=mx+n=x.

    Răspuns: y=xy=x

  3. c.
    Arătați că lnx+33(x1)1x3\ln\dfrac{x+3}{3(x-1)}\ge 1-\dfrac{x}{3}, pentru orice x(1,+)x\in(1,+\infty).
    Rezolvare pas cu pas
    1. Rezolvăm f(x)=0f'(x)=0: x2+2x15=(x3)(x+5)=0x^2+2x-15=(x-3)(x+5)=0, iar pe (1,+)(1,+\infty) singura soluție este x=3x=3.
    2. f<0f'<0 pe (1,3)(1,3) și f>0f'>0 pe (3,+)(3,+\infty), deci x=3x=3 este punct de minim cu f(3)=3+3ln62=3+3ln3f(3)=3+3\ln\dfrac{6}{2}=3+3\ln 3.
    3. Pentru orice x(1,+)x\in(1,+\infty) avem f(x)f(3)f(x)\ge f(3), adică x+3lnx+3x13+3ln3x+3\ln\dfrac{x+3}{x-1}\ge 3+3\ln 3.
    4. Trecem xx și 3ln33\ln 3 și împărțim la 33: lnx+33(x1)1x3\ln\dfrac{x+3}{3(x-1)}\ge 1-\dfrac{x}{3}.

    Răspuns: lnx+33(x1)1x3\ln\dfrac{x+3}{3(x-1)}\ge 1-\dfrac{x}{3}

Se consideră funcția f:RRf:\mathbb{R}\to\mathbb{R}, f(x)=(x2+2x)exf(x)=(x^2+2x)e^{-x}.
  1. a.
    Arătați că 03f(x)exdx=18\displaystyle\int_0^3 f(x)\,e^x\,dx=18.
    Rezolvare pas cu pas
    1. Cum f(x)ex=(x2+2x)exex=x2+2xf(x)e^x=(x^2+2x)e^{-x}\cdot e^x=x^2+2x, integrala devine 03(x2+2x)dx\displaystyle\int_0^3 (x^2+2x)\,dx.
    2. O primitivă este x33+x2\dfrac{x^3}{3}+x^2, deci integrala este (273+9)(0+0)\left(\dfrac{27}{3}+9\right)-(0+0).
    3. Calculăm: 273+9=9+9=18\dfrac{27}{3}+9=9+9=18.

    Răspuns: 03f(x)exdx=18\displaystyle\int_0^3 f(x)\,e^x\,dx=18

  2. b.
    Arătați că 01f(x)x+2dx=e2e\displaystyle\int_0^1 \dfrac{f(x)}{x+2}\,dx=\dfrac{e-2}{e}.
    Rezolvare pas cu pas
    1. Factorizăm: f(x)x+2=x(x+2)exx+2=xex\dfrac{f(x)}{x+2}=\dfrac{x(x+2)e^{-x}}{x+2}=x\,e^{-x}, deci integrala este 01xexdx\displaystyle\int_0^1 x\,e^{-x}\,dx.
    2. Integrăm prin părți cu u=xu=x, v=exv'=e^{-x}; o primitivă este xexex-x\,e^{-x}-e^{-x}.
    3. Evaluăm: în x=1x=1 obținem 1e1e-\dfrac{1}{e}-\dfrac{1}{e}, în x=0x=0 obținem 1-1, deci integrala este (1e1e)(1)=12e=e2e\left(-\dfrac{1}{e}-\dfrac{1}{e}\right)-(-1)=1-\dfrac{2}{e}=\dfrac{e-2}{e}.

    Răspuns: 01f(x)x+2dx=e2e\displaystyle\int_0^1 \dfrac{f(x)}{x+2}\,dx=\dfrac{e-2}{e}

  3. c.
    Demonstrați că limx0(1x20xf(t)dt)=1\displaystyle\lim_{x\to 0}\left(\dfrac{1}{x^2}\int_0^x f(t)\,dt\right)=1.
    Rezolvare pas cu pas
    1. Limita este caz 00\dfrac{0}{0}; aplicăm regula lui l'Hôpital, folosind (0xf(t)dt)=f(x)\left(\int_0^x f(t)\,dt\right)'=f(x) și (x2)=2x(x^2)'=2x, deci limita devine limx0f(x)2x\displaystyle\lim_{x\to 0}\dfrac{f(x)}{2x}.
    2. Cum f(x)=x(x+2)exf(x)=x(x+2)e^{-x}, simplificăm factorul xx: f(x)2x=(x+2)ex2\dfrac{f(x)}{2x}=\dfrac{(x+2)\,e^{-x}}{2}.
    3. Trecem la limită în x=0x=0: (0+2)e02=22=1\dfrac{(0+2)\,e^{0}}{2}=\dfrac{2}{2}=1.

    Răspuns: limx0(1x20xf(t)dt)=1\displaystyle\lim_{x\to 0}\left(\dfrac{1}{x^2}\int_0^x f(t)\,dt\right)=1

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.