Subiect și barem BAC 2022 Matematică M2 (științe ale naturii)
2022
Sesiune specială
Varianta 3
Rezolvare explicată

Rezolvare BAC 2022 Matematică M2 (științe ale naturii) — Sesiune specială, varianta 3

Rezolvarea completă a subiectului de Bacalaureat 2022 la Matematică M_șt-nat, sesiunea specială, 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. Arătați că 2(2−1)(2+2)=2\sqrt2(\sqrt2 - 1)(2 + \sqrt2) = 2

2(2−1)=2−2\sqrt2(\sqrt2 - 1) = 2 - \sqrt2, deci

(2−2)(2+2)=4−2=2.(2 - \sqrt2)(2 + \sqrt2) = 4 - 2 = 2.

Barem: 3p + 2p.

2. Abscisele punctelor de intersecție ale graficului lui f(x)=2x2−4xf(x) = 2x^2 - 4x cu OxOx

f(x)=0  ⟺  2x(x−2)=0  ⟺  x∈{0,2}.f(x) = 0 \iff 2x(x - 2) = 0 \iff x \in \{0, 2\}.

Barem: 3p + 2p.

3. Ecuația 2x−3=122x2^{x-3} = \dfrac{1}{2^{2x}}

2x−3=2−2x  ⟺  x−3=−2x  ⟺  x=12^{x-3} = 2^{-2x} \iff x - 3 = -2x \iff x = 1.

Răspuns: x=1x = 1. Barem: 3p + 2p.

4. Probabilitatea ca un număr de două cifre să fie multiplu de 11

90 cazuri posibile; multipli de 11: 11,22,…,9911, 22, \dots, 99 — 9 cazuri favorabile.

p=990=110.p = \frac{9}{90} = \frac1{10}.

Barem: 2p + 3p.

5. A(−1,0)A(-1,0), B(0,3)B(0,3), C(4,0)C(4,0): triunghiul ABCABC este isoscel

AC=4−(−1)=5AC = 4 - (-1) = 5 (pe axa OxOx), BC=42+32=5BC = \sqrt{4^2 + 3^2} = 5. Deci AC=BCAC = BC, triunghiul e isoscel. ■\blacksquare

Barem: 2p + 3p.

6. E(x)=tg⁡x+sin⁡3x2−2cos⁡x2E(x) = \operatorname{tg}x + \sin\frac{3x}{2} - 2\cos\frac x2; arătați că E(π3)=1E\left(\frac\pi3\right) = 1

E(π3)=tg⁡π3+sin⁡π2−2cos⁡π6=3+1−2⋅32=1.E\left(\tfrac\pi3\right) = \operatorname{tg}\tfrac\pi3 + \sin\tfrac\pi2 - 2\cos\tfrac\pi6 = \sqrt3 + 1 - 2\cdot\tfrac{\sqrt3}{2} = 1.

Barem: 3p + 2p.

Subiectul al II-lea (30 de puncte)

1. M(x)=(x+1−x−2x2x+1)M(x) = \begin{pmatrix}x + 1 & -x\\ -2x & 2x + 1\end{pmatrix}

a) det⁡M(1)=4\det M(1) = 4

M(1)=(2−1−23),det⁡M(1)=6−2=4.M(1) = \begin{pmatrix}2&-1\\-2&3\end{pmatrix},\quad \det M(1) = 6 - 2 = 4.

Barem: 3p + 2p.

b) M(x)⋅M(1)=M(4x+1)M(x)\cdot M(1) = M(4x + 1)

M(x)M(1)=(2(x+1)+2x−(x+1)−3x−4x−2(2x+1)2x+3(2x+1))=(4x+2−4x−1−8x−28x+3).M(x)M(1) = \begin{pmatrix}2(x+1) + 2x & -(x+1) - 3x\\ -4x - 2(2x+1) & 2x + 3(2x+1)\end{pmatrix} = \begin{pmatrix}4x + 2 & -4x - 1\\ -8x - 2 & 8x + 3\end{pmatrix}.

Cu t=4x+1t = 4x + 1: aceasta este (t+1−t−2t2t+1)=M(4x+1)\begin{pmatrix}t + 1 & -t\\ -2t & 2t + 1\end{pmatrix} = M(4x+1). ■\blacksquare Barem: 3p + 2p.

c) xx cu M(x)⋅M(1)⋅M(1)=M(x+2)M(x)\cdot M(1)\cdot M(1) = M(x + 2)

Aplicând de două ori b): M(x)M(1)M(1)=M(4x+1)M(1)=M(4(4x+1)+1)=M(16x+5)M(x)M(1)M(1) = M(4x + 1)M(1) = M\big(4(4x+1) + 1\big) = M(16x + 5).

M(16x+5)=M(x+2)  ⟺  16x+5=x+2  ⟺  x=−15M(16x + 5) = M(x + 2) \iff 16x + 5 = x + 2 \iff x = -\dfrac15 (elementul din colțul stânga-sus determină parametrul).

Răspuns: x=−15x = -\dfrac15. Barem: 3p + 2p.

2. Legea x∘y=5xy+10x+10y+18x\circ y = 5xy + 10x + 10y + 18

a) (−1)∘0=8(-1)\circ0 = 8

(−1)∘0=0−10+0+18=8.(-1)\circ 0 = 0 - 10 + 0 + 18 = 8.

Barem: 3p + 2p.

b) x∘y=5(x+2)(y+2)−2x\circ y = 5(x+2)(y+2) - 2

5(x+2)(y+2)−2=5xy+10x+10y+20−2=x∘y.5(x+2)(y+2) - 2 = 5xy + 10x + 10y + 20 - 2 = x\circ y.

Barem: 3p + 2p.

c) mm întreg cu m∘m=mm\circ m = m

5(m+2)2−2=m  ⟺  5m2+19m+18=0  ⟺  (m+2)(5m+9)=0.5(m + 2)^2 - 2 = m \iff 5m^2 + 19m + 18 = 0 \iff (m + 2)(5m + 9) = 0.

Soluții: m=−2m = -2 și m=−95m = -\frac95 (neîntreg).

Răspuns: m=−2m = -2. Barem: 2p + 3p.

Subiectul al III-lea (30 de puncte)

1. f:(1,∞)→Rf:(1,\infty)\to\mathbb R, f(x)=x2+1x−1+ln⁡(x−1)f(x) = \dfrac{x^2 + 1}{x - 1} + \ln(x - 1)

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

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

Barem: 3p + 2p.

b) Tangenta în punctul de abscisă x=2x = 2

f(2)=51+ln⁡1=5f(2) = \frac{5}{1} + \ln 1 = 5, f′(2)=4−2−21=0f'(2) = \frac{4 - 2 - 2}{1} = 0.

y−5=0⋅(x−2)  ⟺  y=5.y - 5 = 0\cdot(x - 2) \iff y = 5.

Răspuns: y=5y = 5. Barem: 2p + 3p.

c) x2+1x−1+ln⁡(x−1)≥5\dfrac{x^2+1}{x-1} + \ln(x - 1) \ge 5 pe (1,∞)(1,\infty)

x2−x−2=(x−2)(x+1)x^2 - x - 2 = (x - 2)(x + 1), deci f′(x)≤0f'(x) \le 0 pe (1,2](1, 2] și f′(x)≥0f'(x) \ge 0 pe [2,∞)[2, \infty): ff descrește, apoi crește, cu minimul în x=2x = 2.

Prin urmare f(x)≥f(2)=5f(x) \ge f(2) = 5 pentru orice x>1x > 1, adică exact inegalitatea cerută. ■\blacksquare Barem: 3p monotonia, 2p concluzia.

2. f(x)=x+46x2+1f(x) = \dfrac{x + 4}{6x^2 + 1}

a) ∫02f(x)(6x2+1)dx=10\displaystyle\int_0^2 f(x)(6x^2+1)dx = 10

∫02(x+4)dx=(x22+4x)∣02=2+8=10.\int_0^2(x + 4)dx = \left(\frac{x^2}{2} + 4x\right)\Big|_0^2 = 2 + 8 = 10.

Barem: 3p + 2p.

b) ∫02(f(x)−46x2+1)dx=ln⁡56\displaystyle\int_0^2\left(f(x) - \frac4{6x^2+1}\right)dx = \frac{\ln5}{6}

∫02x6x2+1dx=112∫02(6x2+1)′6x2+1dx=112ln⁡(6x2+1)∣02=ln⁡2512=ln⁡56.\int_0^2\frac{x}{6x^2+1}dx = \frac1{12}\int_0^2\frac{(6x^2+1)'}{6x^2+1}dx = \frac1{12}\ln(6x^2+1)\Big|_0^2 = \frac{\ln 25}{12} = \frac{\ln5}{6}.

Barem: 3p + 2p.

c) mm cu ∫01x+4f(x)e2xdx=m(e2−1)\displaystyle\int_0^1\frac{x+4}{f(x)}e^{2x}dx = m(e^2 - 1)

x+4f(x)=6x2+1\dfrac{x + 4}{f(x)} = 6x^2 + 1. Integrăm prin părți (de două ori) sau verificăm direct că o primitivă este e2x(3x2−3x+2)e^{2x}(3x^2 - 3x + 2):

(e2x(3x2−3x+2))′=e2x(6x2−6x+4+6x−3)=e2x(6x2+1).\left(e^{2x}(3x^2 - 3x + 2)\right)' = e^{2x}\left(6x^2 - 6x + 4 + 6x - 3\right) = e^{2x}(6x^2 + 1).

∫01(6x2+1)e2xdx=e2x(3x2−3x+2)∣01=2e2−2=2(e2−1).\int_0^1(6x^2 + 1)e^{2x}dx = e^{2x}(3x^2 - 3x + 2)\Big|_0^1 = 2e^2 - 2 = 2(e^2 - 1).

Răspuns: m=2m = 2. Barem: 3p + 2p.

Rezumatul răspunsurilor

CerințăRăspuns
I.2x∈{0,2}x \in \{0, 2\}
I.3x=1x = 1
I.4p=110p = \frac1{10}
II.1.cx=−15x = -\frac15
II.2.cm=−2m = -2
III.1.by=5y = 5
III.2.cm=2m = 2

Ce merită reținut din varianta 3

  • Inegalitate cu funcții = minimul funcției: studiază monotonia și compară cu valoarea în punctul de minim.
  • Relația M(x)M(1)=M(4x+1)M(x)M(1) = M(4x+1) se poate itera fără a mai înmulți matrice.
  • ∫xax2+bdx=12aln⁡(ax2+b)\int\frac{x}{ax^2+b}dx = \frac{1}{2a}\ln(ax^2+b).

Alte subiecte Matematică M2 (științe ale naturii) rezolvate

Reclamă