Bac matematică M2 științe ale naturii 2021, model, test de evaluare 4: subiecte rezolvate pas cu pas
Rezolvările sunt generate cu AI și verificate. Nu reprezintă baremul oficial.
Subiectul I.1
5 puncteDeterminați suma primilor șapte termeni ai progresiei aritmetice , știind că și rația .
Vezi rezolvarea
- Folosim formula sumei primilor termeni ai unei progresii aritmetice: . Pentru obținem .
- Înlocuim și în formulă.
- Calculăm paranteza: , , iar .
- Simplificăm fracția: , iar . Deci suma primilor șapte termeni este 133.
Subiectul I.2
5 puncteDeterminați valorile reale nenule ale lui pentru care ecuația are două soluții distincte în mulțimea numerelor reale.
Vezi rezolvarea
- ,,Ecuația este de gradul al doilea (), deci are două soluții reale distincte exact când discriminantul este strict pozitiv. Identificăm coeficienții: , și .
- Scriem discriminantul și înlocuim coeficienții: .
- Efectuăm înmulțirea: . Obținem , care este pătratul perfect al lui .
- Impunem condiția , adică . Un pătrat este mereu mai mare sau egal cu și este egal cu doar când baza este , deci trebuie ca .
- Rezolvăm și obținem . Ținând cont și de condiția din enunț, excludem ambele valori.
Subiectul I.3
5 puncteRezolvați în mulțimea numerelor reale ecuația .
Vezi rezolvarea
- Izolăm radicalul cubic: din obținem , adică .
- Ridicăm la puterea a treia ambii membri. Radicalul cubic este definit pentru orice , iar ridicarea la cub este injectivă, deci obținem o ecuație echivalentă: .
- Reducem termenii din cei doi membri: .
- Din obținem , deci sau . Ambele valori convin, deoarece transformările au fost echivalențe.
Subiectul I.4
5 puncteCalculați .
Vezi rezolvarea
- ,Scriem formulele: și .
- Înlocuim în expresie: pentru avem , , iar pentru avem , .
- Calculăm aranjamentele: și , deci .
- Calculăm combinările: , deci .
- Înlocuim valorile obținute: .
Subiectul I.5
5 puncteSe consideră vectorii și , unde este număr real. Determinați numerele reale pentru care vectorii și sunt coliniari.
Vezi rezolvarea
- Coordonatele vectorilor sunt și . Doi vectori sunt coliniari când coordonatele lor sunt proporționale. Avem și pentru orice real, deci putem scrie proporția.
- Înmulțim pe diagonală: .
- Mutăm toți termenii în partea stângă și schimbăm semnele, obținând ecuația de gradul al doilea .
- Calculăm discriminantul: , deci .
- Aplicăm formula soluțiilor: . Obținem și . Ambele valori sunt reale și convin.
Subiectul I.6
5 puncteSe consideră triunghiul cu , , și aria egală cu . Determinați măsura unghiului .
Vezi rezolvarea
- Aria triunghiului se poate scrie cu sinusul unghiului cuprins între laturile și : .
- Înlocuim , , și obținem .
- Simplificăm: , deci , de unde .
- Unghiul are măsura în intervalul . Din rezultă două posibilități.
- Condiția înseamnă , deoarece este opusă lui și este opusă lui . Dacă , atunci , deci , iar ar fi latura cea mai mare, ceea ce contrazice . Deci .
Subiectul II.1.a)
5 puncteSe consideră matricele , și , unde și sunt numere reale.
Arătați că .
Arătați că .
Vezi rezolvarea
- Matricea este . Pentru o matrice de ordin 2 avem , adică produsul de pe diagonala principală minus produsul de pe diagonala secundară.
- Diagonala principală are elementele și , iar diagonala secundară are elementele și . Înlocuim în formulă.
- Calculăm produsele: și . Scăderea lui înseamnă adunarea lui , deci obținem . Prin urmare .
Subiectul II.1.b)
5 puncteSe consideră matricele , și , unde și sunt numere reale.
Demonstrați că , pentru orice numere reale , , și .
Demonstrați că , pentru orice numere reale , , și .
Vezi rezolvarea
- Calculăm produsul , înmulțind linie cu coloană. Elementul de pe linia 1, coloana 1 este , iar celelalte elemente se calculează la fel și ies tot .
- Scriem produsul înlocuind și cu definiția lor.
- Desfacem parantezele prin distributivitate. Folosim faptul că și .
- Înlocuim , deci ultimul termen dispare. Apoi grupăm termenii care conțin .
- Expresia obținută este exact definiția matricei cu parametrii și , deci egalitatea este demonstrată pentru orice numere reale , , , .
Subiectul II.1.c)
5 puncteSe consideră matricele , și , unde și sunt numere reale.
Arătați că, dacă și sunt numere reale pentru care matricele și sunt egale, atunci .
Arătați că, dacă și sunt numere reale pentru care matricele și sunt egale, atunci .
Vezi rezolvarea
- Scriem desfăcând fiecare matrice după definiția : și . Apoi grupăm termenii cu și termenii cu .
- Calculăm : . Cu această observație, înmulțind și folosind , obținem formula de produs.
- Aplicăm formula de produs pentru , cu , , , . Primul parametru este , iar al doilea este .
- Matricea are elementele , , , , deci doar dacă și . Din egalăm parametrii: și . A doua relație dă , iar cum , rezultă . Atunci și . Din și rezultă , deci .
Subiectul II.2.a)
5 punctePe mulțimea numerelor reale se definesc legile de compoziție și .
Arătați că .
Arătați că .
Vezi rezolvarea
- Calculăm cu definiția , pentru și .
- Calculăm cu aceeași definiție, pentru și .
- Aplicăm legea , cu , numerelor și și obținem valoarea membrului stâng.
- Pentru membrul drept, calculăm mai întâi cu definiția legii .
- Calculăm cu definiția legii și comparăm cu membrul stâng, care a fost .
Subiectul II.2.b)
5 punctePe mulțimea numerelor reale se definesc legile de compoziție și .
Demonstrați că , pentru orice număr real , unde este elementul neutru al legii de compoziție „”.
Demonstrați că , pentru orice număr real , unde este elementul neutru al legii de compoziție „”.
Vezi rezolvarea
- Elementul neutru al legii „” trebuie să verifice pentru orice . Legea este comutativă, deci este suficient să impunem .
- Înlocuim definiția legii: și egalăm cu . Rezultă , deci . Verificăm: și , deci este elementul neutru.
- Calculăm cu , folosind definiția : .
- Termenii și se reduc, iar . Obținem , adică exact , pentru orice număr real .
Subiectul II.2.c)
5 punctePe mulțimea numerelor reale se definesc legile de compoziție și .
Determinați numărul natural pentru care .
Determinați numărul natural pentru care .
Vezi rezolvarea
- Calculăm înlocuind și în .
- Reducem termenii: și se anulează, deci rămâne .
- Calculăm cu : și se anulează, rămâne .
- Scriem inegalitatea cu rezultatele obținute.
- Scădem din ambii membri, obținem , apoi înmulțim cu și schimbăm sensul inegalității.
- Un pătrat de număr real este mereu , deci implică , adică . Acest număr este natural, deci convine.
Subiectul III.1.a)
5 puncteSe consideră funcția , .
Arătați că funcția este continuă pe .
Arătați că funcția este continuă pe .
Vezi rezolvarea
- Pe intervalul funcția este formată din operații cu funcții elementare: polinom plus radical dintr-un polinom. Expresia are discriminantul , deci este strict pozitivă pe , iar radicalul este definit. Deci este continuă pe .
- Pe intervalul funcția este produsul dintre și , ambele continue, deoarece . Deci este continuă pe . Rămâne de verificat continuitatea în punctul .
- Calculăm limita la stânga în : înlocuim cu în expresia continuă și obținem .
- ,,Calculăm limita la dreapta în : expresia este continuă în , deci limita este . Valoarea funcției în se calculează cu a doua ramură: . Cele trei valori coincid, deci limita lui în este egală cu .
- Funcția este continuă pe , pe și în punctul , deci este continuă pe întreg .
Subiectul III.1.b)
5 puncteSe consideră funcția , .
Demonstrați că funcția este convexă pe .
Demonstrați că funcția este convexă pe .
Vezi rezolvarea
- Pentru funcția este . Aplicăm regula de derivare a produsului: derivata lui este , iar derivata lui este .
- Scriem prima derivată simplificat.
- Pentru a doua derivată, derivăm fiecare termen. Derivata lui este . Pentru folosim regula câtului: .
- ,Pentru avem , deci ambele fracții sunt strict pozitive, iar suma lor este strict pozitivă.
- Deoarece a doua derivată este strict pozitivă pe intervalul , funcția este convexă pe acest interval.
Subiectul III.1.c)
5 puncteSe consideră funcția , .
Arătați că, pentru orice număr real , , tangenta la graficul funcției în punctul nu este paralelă cu axa .
Arătați că, pentru orice număr real , , tangenta la graficul funcției în punctul nu este paralelă cu axa .
Vezi rezolvarea
- Tangenta în punctul de abscisă este paralelă cu exact când panta ei este egală cu . Pentru avem , deci derivăm pe această ramură.
- Derivăm radicalul cu formula , unde și . Derivata lui este . Pentru obținem derivata în .
- Presupunem că și izolăm radicalul. Expresia este strict pozitivă pentru orice real (discriminantul este negativ), deci radicalul este definit și nenul. Obținem .
- Pentru avem , deci ambii membri sunt pozitivi și putem ridica la pătrat: , adică . Reducând termenii asemenea rămâne , fals. Deci ecuația nu are soluții, iar tangenta în nu este paralelă cu axa pentru niciun .
Subiectul III.2.a)
5 puncteSe consideră funcțiile , și , .
Demonstrați că funcția este o primitivă a funcției .
Demonstrați că funcția este o primitivă a funcției .
Vezi rezolvarea
- Pentru ca să fie primitivă a lui pe , trebuie ca să fie derivabilă și pentru orice . Calculăm derivata lui .
- Folosim formulele de derivare: și .
- Simplificăm: se reduce cu de la numitor, iar minusul dinaintea parantezei se combină cu minusul din paranteză.
- Aducem fracțiile la numitorul comun : amplificăm prima fracție cu , deoarece .
- Adunăm fracțiile și observăm că rezultatul este exact . Deci pentru orice , adică este o primitivă a lui .
Subiectul III.2.b)
5 puncteSe consideră funcțiile , și , .
Calculați .
Calculați .
Vezi rezolvarea
- Descompunem fracția care definește în două fracții și simplificăm: .
- Derivăm funcția : derivata lui este , iar derivata lui este . Obținem , deci este o primitivă a lui pe .
- Aplicăm formula Leibniz-Newton cu primitiva : integrala este diferența valorilor lui în capetele intervalului, adică .
- Calculăm : cum , avem .
- Calculăm : cum , avem .
- Scădem cele două valori: .
Subiectul III.2.c)
5 puncteSe consideră funcțiile , și , .
Determinați numărul real , , pentru care .
Determinați numărul real , , pentru care .
Vezi rezolvarea
- Calculăm derivata lui . Derivata lui este , iar derivata lui este . Aducem la același numitor: , deci .
- Înlocuim cu sub integrală. Deoarece , avem o primitivă imediată și aplicăm formula Leibniz-Newton.
- ,Calculăm . Condiția din enunț devine , adică .
- Rezolvăm ecuația , adică . Înmulțim cu și obținem , deci . Ridicăm la pătrat: , deci . Cum , avem , deci valoarea convine.
În aplicație îți corectăm rezolvarea scrisă de mână pe barem
Creează cont gratuitAceeași sesiune, alți ani
- 2026, model
- 2025, model
- 2024, model
- 2023, model
- 2022, model
- 2020, model
- 2020, model, test de evaluare 1
- 2020, model, test de evaluare 2
- 2020, model, test de evaluare 3
- 2020, model, test de evaluare 4
- 2020, model, test de evaluare 5
- 2020, model, test de evaluare 6
- 2020, model, test de evaluare 7
- 2020, model, test de evaluare 8
- 2020, model, test de evaluare 9
- 2020, model, test de evaluare 10
- 2020, model, test de evaluare 11
- 2020, model, test de evaluare 12
- 2020, model, test de evaluare 13
- 2020, model, test de evaluare 14
- 2020, model, test de evaluare 15
- 2020, model, test de evaluare 16
- 2020, model, test de evaluare 17
- 2020, model, test de evaluare 18
- 2020, model, test de evaluare 19
- 2020, model, test de evaluare 20
- 2019, model
- 2018, model
- 2017, model
- 2016, model
- 2015, model
- 2014, model
- 2013, model
- 2012, model
- 2011, model
- 2010, model