Subiect și barem BAC 2015 Matematică M2 (științe ale naturii)
2015
Rezervă
Varianta 3
Rezolvare explicată

Rezolvare BAC 2015 Matematică M2 (științe ale naturii) — Rezervă, varianta 3

Rezolvarea completă a subiectului de Bacalaureat 2015 la Matematică M_șt-nat, subiectul 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. z1=3+iz_1 = 3 + i, z2=3−iz_2 = 3 - i; z1z2z_1z_2 este real

z1z2=(3+i)(3−i)=9−i2=10∈R.z_1z_2 = (3 + i)(3 - i) = 9 - i^2 = 10 \in \mathbb R.

Barem: 3p produsul, 2p concluzia.

2. aa știind că A(1,1)A(1,1) aparține graficului lui f(x)=x+af(x) = x + a

f(1)=1  ⟺  1+a=1  ⟺  a=0f(1) = 1 \iff 1 + a = 1 \iff a = 0. Barem: 3p, 2p.

3. Ecuația x3+2x−43=x\sqrt[3]{x^3 + 2x - 4} = x

Ridicăm la cub: x3+2x−4=x3  ⟺  2x=4  ⟺  x=2x^3 + 2x - 4 = x^3 \iff 2x = 4 \iff x = 2.

Răspuns: x=2x = 2. Barem: 3p, 2p.

4. Probabilitatea ca un număr din {1,…,80}\{1, \dots, 80\} să fie divizibil cu 7

Multiplii lui 7: 7,14,…,777, 14, \dots, 77 — 11; posibile: 80.

p=1180.p = \frac{11}{80}.

Barem: 1p, 2p, 2p.

5. O(0,0)O(0,0), A(1,2)A(1,2), B(2,a)B(2,a) coliniare

mOA=2m_{OA} = 2, mOB=a2m_{OB} = \dfrac a2; coliniare   ⟺  a2=2  ⟺  a=4\iff \dfrac a2 = 2 \iff a = 4.

Răspuns: a=4a = 4. Barem: 2p pantele, 3p valoarea.

6. E(x)=cos⁡x2+sin⁡xE(x) = \cos\dfrac x2 + \sin x; E(π3)=3E\left(\frac\pi3\right) = \sqrt3

E(π3)=cos⁡π6+sin⁡π3=32+32=3.E\left(\frac\pi3\right) = \cos\frac\pi6 + \sin\frac\pi3 = \frac{\sqrt3}{2} + \frac{\sqrt3}{2} = \sqrt3.

Barem: 2p, 3p.

Subiectul al II-lea (30 de puncte)

1. A(x)=(2xx2)A(x) = \begin{pmatrix}2 & x\\x & 2\end{pmatrix}

a) det⁡(A(0))=4\det(A(0)) = 4

A(0)=2I2A(0) = 2I_2, det⁡=4\det = 4. Barem: 3p, 2p.

b) aa cu A(1)+A(3)=aA(2)A(1) + A(3) = aA(2)

A(1)+A(3)=(4444)=2(2222)=2A(2).A(1) + A(3) = \begin{pmatrix}4&4\\4&4\end{pmatrix} = 2\begin{pmatrix}2&2\\2&2\end{pmatrix} = 2A(2).

Răspuns: a=2a = 2. Barem: 3p, 2p.

c) A(x)A(y)=2A(x+y)+xyI2A(x)A(y) = 2A(x+y) + xyI_2

A(x)A(y)=(4+xy2y+2x2x+2yxy+4),A(x)A(y) = \begin{pmatrix}4 + xy & 2y + 2x\\2x + 2y & xy + 4\end{pmatrix},

2A(x+y)+xyI2=(42(x+y)2(x+y)4)+(xy00xy)=(4+xy2(x+y)2(x+y)4+xy).2A(x+y) + xyI_2 = \begin{pmatrix}4 & 2(x+y)\\2(x+y) & 4\end{pmatrix} + \begin{pmatrix}xy & 0\\0 & xy\end{pmatrix} = \begin{pmatrix}4 + xy & 2(x+y)\\2(x+y) & 4 + xy\end{pmatrix}.

Barem: 2p produsul, 3p finalizarea.

2. x∗y=3xy+6x+6y+10x * y = 3xy + 6x + 6y + 10 (asociativă)

a) 2∗(−2)=−22 * (-2) = -2

3⋅2⋅(−2)+12−12+10=−2.3\cdot2\cdot(-2) + 12 - 12 + 10 = -2.

Barem: 3p, 2p.

b) x∗y=3(x+2)(y+2)−2x * y = 3(x+2)(y+2) - 2

3xy+6x+6y+12−2=3x(y+2)+6(y+2)−2=3(x+2)(y+2)−2.3xy + 6x + 6y + 12 - 2 = 3x(y + 2) + 6(y + 2) - 2 = 3(x+2)(y+2) - 2.

Barem: 2p, 3p.

c) x∗x∗x=xx * x * x = x

x∗x∗x=9(x+2)3−2x * x * x = 9(x+2)^3 - 2. Ecuația:

9(x+2)3−2=x  ⟺  9(x+2)3=x+2  ⟺  (x+2)(9(x+2)2−1)=0.9(x+2)^3 - 2 = x \iff 9(x+2)^3 = x + 2 \iff (x + 2)\big(9(x+2)^2 - 1\big) = 0.

x+2=0x + 2 = 0 sau x+2=±13x + 2 = \pm\frac13.

Răspuns: x∈{−73,−2,−53}x \in \left\{-\frac73, -2, -\frac53\right\}. Barem: 2p expresia, 3p soluțiile.

Subiectul al III-lea (30 de puncte)

1. f(x)=(x+1)exf(x) = (x + 1)e^x

a) f′(x)=(x+2)exf'(x) = (x + 2)e^x

f′(x)=ex+(x+1)ex=(x+2)ex.f'(x) = e^x + (x + 1)e^x = (x + 2)e^x.

Barem: 2p, 3p.

b) Tangenta în x=0x = 0

f(0)=1f(0) = 1, f′(0)=2f'(0) = 2: y=2x+1y = 2x + 1. Barem: 2p, 3p.

c) ff este convexă pe [−3,+∞)[-3, +\infty)

f′′(x)=ex+(x+2)ex=(x+3)ex≥0f''(x) = e^x + (x + 2)e^x = (x + 3)e^x \ge 0 pentru x≥−3x \ge -3. Barem: 2p, 3p.

2. f(x)=x3+3xx2+1f(x) = \dfrac{x^3 + 3x}{x^2 + 1}

Observație: f(x)=x+2xx2+1f(x) = x + \dfrac{2x}{x^2 + 1}.

a) ∫−11(x2+1)f(x) dx=0\displaystyle\int_{-1}^1(x^2 + 1)f(x)\,dx = 0

∫−11(x3+3x) dx=(x44+3x22)∣−11=(14+32)−(14+32)=0.\int_{-1}^1(x^3 + 3x)\,dx = \left(\frac{x^4}{4} + \frac{3x^2}{2}\right)\Big|_{-1}^1 = \left(\frac14 + \frac32\right) - \left(\frac14 + \frac32\right) = 0.

(Sau: integrandul este impar pe un interval simetric.) Barem: 3p, 2p.

b) ∫01f(x) dx=12+ln⁡2\displaystyle\int_0^1 f(x)\,dx = \frac12 + \ln2

∫01(x+2xx2+1)dx=(x22+ln⁡(x2+1))∣01=12+ln⁡2.\int_0^1\left(x + \frac{2x}{x^2+1}\right)dx = \left(\frac{x^2}{2} + \ln(x^2 + 1)\right)\Big|_0^1 = \frac12 + \ln2.

Barem: 2p descompunerea, 3p calculul.

c) m>0m > 0 cu aria pentru g(x)=f(x)−xg(x) = f(x) - x egală cu ln⁡2\ln 2

g(x)=2xx2+1≥0g(x) = \dfrac{2x}{x^2 + 1} \ge 0 pe [0,m][0, m]:

A=∫0m2xx2+1 dx=ln⁡(m2+1)=ln⁡2  ⟺  m2=1  ⟺  m=1.\mathcal A = \int_0^m\frac{2x}{x^2+1}\,dx = \ln(m^2 + 1) = \ln 2 \iff m^2 = 1 \iff m = 1.

Răspuns: m=1m = 1. Barem: 3p aria, 2p valoarea.

Rezumatul răspunsurilor

CerințăRăspuns
I.1z1z2=10z_1z_2 = 10
I.2a=0a = 0
I.3x=2x = 2
I.4p=1180p = \frac{11}{80}
I.5a=4a = 4
II.1.ba=2a = 2
II.2.cx∈{−73,−2,−53}x \in \{-\frac73, -2, -\frac53\}
III.1.by=2x+1y = 2x + 1
III.2.cm=1m = 1

Ce merită reținut din varianta 3

  • Produsul unui complex cu conjugatul este ∣z∣2∈R|z|^2 \in \mathbb R.
  • Legea 3(x+2)(y+2)−23(x+2)(y+2) - 2: x∗x∗x=9(x+2)3−2x * x * x = 9(x+2)^3 - 2.
  • Funcții impare pe intervale simetrice: integrala este 00.
  • ∫2xx2+1=ln⁡(x2+1)\int\frac{2x}{x^2+1} = \ln(x^2 + 1) — forma u′/uu'/u.

Alte subiecte Matematică M2 (științe ale naturii) rezolvate

Reclamă