Subiect și barem BAC 2014 Matematică M1 (mate-info)
2014
Rezervă
Varianta 3
Rezolvare explicată

Rezolvare BAC 2014 Matematică M1 (mate-info) — Rezervă, varianta 3

Rezolvarea completă a subiectului de Bacalaureat 2014 la Matematică M_mate-info, sesiunea de rezervă, varianta 3. Pentru fiecare cerință găsești enunțul pe scurt, rezolvarea pas cu pas, răspunsul final și cum se punctează conform baremului oficial. Timp de lucru la examen: 3 ore; se acordă 10 puncte din oficiu.

Cum să folosești rezolvarea: lucrează întâi singur subiectul (deschide PDF-ul de mai sus), apoi compară fiecare pas. Dacă ai ajuns la alt drum corect, primești tot punctajul — baremul acceptă orice soluție corectă.

Subiectul I (30 de puncte)

1. z=1+iz = 1 + i; z2z^2

z2=1+2i+i2=2iz^2 = 1 + 2i + i^2 = 2i. Răspuns: 2i2i. Barem: 2p, 3p.

2. Parabola lui f(x)=x2−4x+6f(x) = x^2 - 4x + 6 nu intersectează OxOx

Δ=16−24=−8<0\Delta = 16 - 24 = -8 < 0, deci ecuația f(x)=0f(x) = 0 nu are soluții reale. Barem: 3p, 2p.

3. log⁡2(2x−3)=log⁡2(x+1)\log_2(2x - 3) = \log_2(x + 1)

2x−3=x+1  ⟺  x=42x - 3 = x + 1 \iff x = 4; verificare: 5=5>05 = 5 > 0 ✔.

Răspuns: x=4x = 4. Barem: 2p, 3p.

4. Probabilitatea ca un număr de două cifre să fie impar

45 de numere impare (11,13,…,9911, 13, \dots, 99) din 90.

Răspuns: p=12p = \dfrac12. Barem: 2p, 1p, 2p.

5. M,N,PM, N, P mijloacele laturilor: AM⃗+BN⃗+CP⃗=0⃗\vec{AM} + \vec{BN} + \vec{CP} = \vec0

AM⃗=12AB⃗\vec{AM} = \frac12\vec{AB}, BN⃗=12BC⃗\vec{BN} = \frac12\vec{BC}, CP⃗=12CA⃗\vec{CP} = \frac12\vec{CA}, deci suma este

12(AB⃗+BC⃗+CA⃗)=12AA⃗=0⃗.\frac12\left(\vec{AB} + \vec{BC} + \vec{CA}\right) = \frac12\vec{AA} = \vec0.

Barem: 2p, 3p.

6. tg⁡a=3\operatorname{tg} a = \sqrt3: sin⁡a−cos⁡acos⁡a+sin⁡a=2−3\dfrac{\sin a - \cos a}{\cos a + \sin a} = 2 - \sqrt3

Împărțim numărătorul și numitorul la cos⁡a≠0\cos a \ne 0:

tg⁡a−11+tg⁡a=3−13+1=(3−1)22=4−232=2−3.\frac{\operatorname{tg} a - 1}{1 + \operatorname{tg} a} = \frac{\sqrt3 - 1}{\sqrt3 + 1} = \frac{(\sqrt3 - 1)^2}{2} = \frac{4 - 2\sqrt3}{2} = 2 - \sqrt3.

Barem: 3p, 2p.

Subiectul al II-lea (30 de puncte)

1. A(a)=(1111a212a)A(a) = \begin{pmatrix} 1 & 1 & 1\\ 1 & a & 2\\ 1 & 2 & a\end{pmatrix}

a) det⁡(A(1))=−1\det(A(1)) = -1

∣111112121∣=1+2+2−1−4−1=−1.\begin{vmatrix} 1 & 1 & 1\\ 1 & 1 & 2\\ 1 & 2 & 1\end{vmatrix} = 1 + 2 + 2 - 1 - 4 - 1 = -1.

Barem: 2p, 3p.

b) mm cu det⁡(A(m))=0\det(A(m)) = 0

det⁡(A(m))=m2+2+2−m−4−m=m2−2m.\det(A(m)) = m^2 + 2 + 2 - m - 4 - m = m^2 - 2m.

Răspuns: m∈{0,2}m \in \{0, 2\}. Barem: 3p, 2p.

c) aa cu A(a)A(a)−A(a2)=(21115−51−55)A(a)A(a) - A(a^2) = \begin{pmatrix} 2 & 1 & 1\\ 1 & 5 & -5\\ 1 & -5 & 5\end{pmatrix}

A(a)2=(3a+3a+3a+3a2+54a+1a+34a+1a2+5),A(a)2−A(a2)=(2a+2a+2a+254a−1a+24a−15).A(a)^2 = \begin{pmatrix} 3 & a + 3 & a + 3\\ a + 3 & a^2 + 5 & 4a + 1\\ a + 3 & 4a + 1 & a^2 + 5\end{pmatrix}, \quad A(a)^2 - A(a^2) = \begin{pmatrix} 2 & a + 2 & a + 2\\ a + 2 & 5 & 4a - 1\\ a + 2 & 4a - 1 & 5\end{pmatrix}.

Egalând: a+2=1a + 2 = 1 și 4a−1=−54a - 1 = -5, ambele dând a=−1a = -1.

Răspuns: a=−1a = -1. Barem: 3p, 2p.

2. Legea x∗y=3x+3y−xy−6x * y = 3x + 3y - xy - 6 (asociativă)

a) 1∗31 * 3

3+9−3−6=33 + 9 - 3 - 6 = 3. Răspuns: 33. Barem: 3p, 2p.

b) x∗y=3−(x−3)(y−3)x * y = 3 - (x - 3)(y - 3)

3−(xy−3x−3y+9)=−xy+3x+3y−6=x∗y3 - (xy - 3x - 3y + 9) = -xy + 3x + 3y - 6 = x * y. Barem: 2p, 3p.

c) x∗x∗…∗x⏟2014=x\underbrace{x * x * \ldots * x}_{2014} = x

Din b), (x∗y)−3=−(x−3)(y−3)(x * y) - 3 = -(x - 3)(y - 3). Prin inducție, compunerea a nn copii ale lui xx dă (−1)n−1(x−3)n+3(-1)^{n-1}(x - 3)^n + 3; pentru n=2014n = 2014: 3−(x−3)20143 - (x - 3)^{2014}.

3−(x−3)2014=x  ⟺  (x−3)2014=−(x−3).3 - (x - 3)^{2014} = x \iff (x - 3)^{2014} = -(x - 3).

Cu t=x−3t = x - 3: t(t2013+1)=0  ⟺  t=0t(t^{2013} + 1) = 0 \iff t = 0 sau t=−1t = -1.

Răspuns: x∈{2,3}x \in \{2, 3\}. Barem: 3p, 2p.

Subiectul al III-lea (30 de puncte)

1. f(x)=x−2x2−4x+5f(x) = \dfrac{x - 2}{x^2 - 4x + 5}

a) f′(x)=(1−x)(x−3)(x2−4x+5)2f'(x) = \dfrac{(1 - x)(x - 3)}{(x^2 - 4x + 5)^2}

f′(x)=(x2−4x+5)−(x−2)(2x−4)(x2−4x+5)2=−x2+4x−3(x2−4x+5)2=(1−x)(x−3)(x2−4x+5)2.f'(x) = \frac{(x^2 - 4x + 5) - (x - 2)(2x - 4)}{(x^2 - 4x + 5)^2} = \frac{-x^2 + 4x - 3}{(x^2 - 4x + 5)^2} = \frac{(1 - x)(x - 3)}{(x^2 - 4x + 5)^2}.

Barem: 2p, 3p.

b) Asimptota spre +∞+\infty

lim⁡x→+∞x−2x2−4x+5=0\lim\limits_{x\to+\infty}\dfrac{x - 2}{x^2 - 4x + 5} = 0 (gradul numitorului mai mare).

Răspuns: y=0y = 0. Barem: 3p, 2p.

c) Monotonia

f′(x)=0  ⟺  x∈{1,3}f'(x) = 0 \iff x \in \{1, 3\}; (1−x)(x−3)≥0(1 - x)(x - 3) \ge 0 doar între rădăcini.

Răspuns: ff descrescătoare pe (−∞,1](-\infty, 1], crescătoare pe [1,3][1, 3], descrescătoare pe [3,+∞)[3, +\infty). Barem: 2p, 1p, 1p, 1p.

2. In=∫1exln⁡nx dxI_n = \displaystyle\int_1^e x\ln^n x\,dx

a) I1=e2+14I_1 = \dfrac{e^2 + 1}{4}

I1=x22ln⁡x∣1e−∫1ex2dx=e22−e2−14=e2+14.I_1 = \frac{x^2}{2}\ln x\Big|_1^e - \int_1^e\frac{x}{2}dx = \frac{e^2}{2} - \frac{e^2 - 1}{4} = \frac{e^2 + 1}{4}.

Barem: 3p, 2p.

b) In+1≤InI_{n+1} \le I_n

In+1−In=∫1exln⁡nx(ln⁡x−1) dx≤0,I_{n+1} - I_n = \int_1^e x\ln^n x(\ln x - 1)\,dx \le 0,

căci pe [1,e][1, e]: ln⁡x∈[0,1]\ln x \in [0, 1], deci ln⁡nx≥0\ln^n x \ge 0 și ln⁡x−1≤0\ln x - 1 \le 0. ■\blacksquare Barem: 2p, 3p.

c) 2In+1+(n+1)In=e22I_{n+1} + (n + 1)I_n = e^2

Prin părți (u=ln⁡n+1xu = \ln^{n+1}x, v′=xv' = x):

In+1=x22ln⁡n+1x∣1e−∫1ex22⋅(n+1)ln⁡nxxdx=e22−n+12In.I_{n+1} = \frac{x^2}{2}\ln^{n+1}x\Big|_1^e - \int_1^e\frac{x^2}{2}\cdot\frac{(n+1)\ln^n x}{x}dx = \frac{e^2}{2} - \frac{n+1}{2}I_n.

Înmulțind cu 2: 2In+1+(n+1)In=e22I_{n+1} + (n + 1)I_n = e^2. ■\blacksquare Barem: 3p, 2p.

Rezumatul răspunsurilor

CerințăRăspuns
I.1z2=2iz^2 = 2i
I.3x=4x = 4
I.4p=12p = \tfrac12
II.1.a−1-1
II.1.bm∈{0,2}m \in \{0, 2\}
II.1.ca=−1a = -1
II.2.a33
II.2.cx∈{2,3}x \in \{2, 3\}
III.1.by=0y = 0
III.2.ae2+14\tfrac{e^2+1}{4}

Ce merită reținut din varianta 3

  • Legea 3−(x−3)(y−3)3 - (x-3)(y-3): compunerea repetată dă 3+(−1)n−1(x−3)n3 + (-1)^{n-1}(x-3)^n — atenție la semn.
  • Raport cu sin⁡\sin și cos⁡\cos: împarte la cos⁡a\cos a ca să lucrezi cu tg⁡a\operatorname{tg} a.
  • Integrale cu ln⁡nx\ln^n x: pe [1,e][1, e], 0≤ln⁡x≤10 \le \ln x \le 1, deci șirul este descrescător.

Alte subiecte Matematică M1 (mate-info) rezolvate

Reclamă