Varianta 1 - rezolvari mate MT1 Ministerul Educaţ Educaţiei, Cercetă Cercetării şi Tineretului Centrul Naţ Naţional pentru Curriculum şi Evaluare în Învăţă Învăţământul mântul Preuniversitar
1.
n = 4a + 1;1 + 5 + 9 + ... + ( 4a + 1) = 231;
2. x1 = 1, x2 = 3. y > 1, y = x 4.
3 C 10 = 120
3 2 2
cos
23π 12
=
= 231
2
; 2a 2 + 3a − 230 = 0 ; a = 10, n = 41
3 ; x ∈ 1,
2
+ 1;
f
−1
: (1, ∞)
→
(0, ∞) ,
f
−1
( x) =
x −1
submulţimi cu trei elemente
5. ( 2 − m )2 + ( 2 + m )2 6.
Soluţii ( 4a + 2)(a + 1)
cos
π
=
12
=
4 ; m = ±2
π 3
cos
−
6 + 2 = 4 4
π
Ministerul Educaţiei, Cercetării şi Tineretului Centrul Naţional pentru Curriculum şi Evaluare în Învăţământul Preuniversitar
Soluţie 1. a) Calcul direct
b) Se demonstrează prin inducţie după c) Din ipoteză rezultă Folosind b) găsim
2 1 2 1 u v = ⋅ X , iar din a), că există u, v ∈ , astfel încât X = . 1 2 1 2 v u 3 3 + 1 3 3 −1 (u + v)3 + (u − v )3 =2 2 2 2 şi soluţia: X = . 3 3 −1 3 3 +1 (u + v)3 − (u − v )3 =1 2 2 2 X ⋅
2. a) Calcul direct. b) Calcul direct, −16 = 5ˆ în
c) Pentru
a ∈ 7 , a ≠ 0ˆ ,
Pentru a = 0ˆ , f
=
* n∈ .
7 .
∀ x ∈ 7 ,
es te reductibil. ( ) = 0ˆ , deci f este
− f ( x ) = 6ˆ + a ⋅ x . Avem f a 1
( X3 − 3ˆ ) ⋅ ( X3 + 3ˆ ) , deci f este reductibil.
BACALAUREAT 2008-MATEMATICĂ 2008-MATEMATICĂ - Proba D, tipul subiectului MT1, programa M1
Varianta 1 - rezolvari mate MT1 Ministerul Educaţiei, Cercetării şi Tineretului Centrul Naţional pentru Curriculum şi Evaluare în Înv ăţământul Preuniversitar Soluţii
f ( x ) = − a si lim ( f ( x ) + a ⋅ x ) = 0 ,dreapta y = − a ⋅ x este asimptota oblică spre x →−∞ x x→−∞
1.a) Cum lim
−∞ .
b) x = ln a este punct de minim. c) Din ipoteza că avem că f ( x ) ≥ f ( 0 ) , ∀x ∈ ,deci x = 0 este punct de minim pentru f . Din T.Fermat deducem că f ′ ( 0 ) = 0 ⇔ a = 1 şi verificare.
2.a) F este derivabila pe ( 0; ∞ ) . F ′ ( x ) =
1 x
( ln x − 2 ) + 2 ⋅ x ⋅
1 x
= f
( x) , x > 0 .
b) G primitiva ⇒ G este derivabila. G′ ( x ) = f ( x ) ≥ 0, ∀x ≥ 1 ⇒ concluzia. c) Aria =
e
1
e
∫1 f ( x ) dx = ∫1 − f ( x )dx + ∫1 f ( x )dx = − F ( x ) 1 + F ( x) 1 = −2 e
e
1
e
e
e−
6 e
+8.
Varianta 1 - rezolvari mate MT1 Ministerul Educaţiei, Cercetării şi Tineretului Centrul Naţional pentru Curriculum şi Evaluare în Înv ăţământul Preuniversitar Soluţii
f ( x ) = − a si lim ( f ( x ) + a ⋅ x ) = 0 ,dreapta y = − a ⋅ x este asimptota oblică spre x →−∞ x x→−∞
1.a) Cum lim
−∞ .
b) x = ln a este punct de minim. c) Din ipoteza că avem că f ( x ) ≥ f ( 0 ) , ∀x ∈ ,deci x = 0 este punct de minim pentru f . Din T.Fermat deducem că f ′ ( 0 ) = 0 ⇔ a = 1 şi verificare.
2.a) F este derivabila pe ( 0; ∞ ) . F ′ ( x ) =
1 x
( ln x − 2 ) + 2 ⋅ x ⋅
1 x
= f
( x) , x > 0 .
b) G primitiva ⇒ G este derivabila. G′ ( x ) = f ( x ) ≥ 0, ∀x ≥ 1 ⇒ concluzia. c) Aria =
e
1
e
∫1 f ( x ) dx = ∫1 − f ( x )dx + ∫1 f ( x )dx = − F ( x ) 1 + F ( x) 1 = −2 e
e
1
e
e
e−
6 e
+8.
Varianta 2 - rezolvari mate MT1 Ministerul Educaţ Educaţiei, Cercetă Cercetării şi Tineretului Centrul Naţ Naţional pentru Curriculum şi Evaluare în Învăţă Învăţământul mântul Preuniversitar Soluţ Soluţii
1− i 2
2
1.
= −i
12
; (−i )
=
1
2. x2 − 6 x + 5 = 0 ; x ∈ {1,5} 3.
f − 1 : → , f −1 ( x) =
x + 1
2
81
4.
p =
6.
m ( m − 2 ) + 3 ⋅ ( −1 ) = 0 ; m = 3
= 0,9 90 5. M (1,3) este mijlocul lui( BC ) ; AM = 5
Ministerul Educaţiei, Cercetării şi Tineretului Centrul Naţional pentru Curriculum şi Evaluare în Învăţământul Preuniversitar Soluţie 1. a) Calcul direct. direct. Se obţine a = 3 . b) A10 = 39 ⋅ A , deci rang rang ( A10 ) = 1 . c)
B = A − A
2. a) Pentru b) Pentru
t
=
0 1 2008 −1 0 . Se obţine B = I 2 .
a, b ∈ M , avem ea
+e
b
−1≥1 ,
a, b, c ∈ M se demonstreaz demonstrează că
c) Se demonstreaz demonstrează prin induc ţie că
deci a ∗ b ∈ [ 0, ∞ ) = M .
( a ∗ b ) ∗ c = a ∗ ( b ∗ c ) = ln ( e a + eb + e c − 2 ) .
(
)
a .. ∗ a = ln n ⋅ e a − (n − 1) . ∗ a ∗ . de n ori a
Se obţin apoi soluţiile a = 0 şi a = ln ( n − 1) .
BACALAUREAT 2008-MATEMATICĂ 2008-MATEMATICĂ - Proba D, tipul subiectului MT1, programa M1
Varianta 2 - rezolvari mate MT1 Ministerul Educaţiei, Cercetării şi Tineretului Centrul Naţional pentru Curriculum şi Evaluare în Înv ăţământul Preuniversitar Soluţii 1.a) Se demonstreaza prin inductie matematica. b) an+1 − an = − an ⋅ an < 0 ⇒ sirul dat este strict descrescator. c) Cum ak2 < ak
ak , ∀k ∈ * , însumănd se deduce relaţia cerută.
⋅
2.a) F este derivabila pe F ′( x) =
2 3 ⋅ 3
.
1
2 x + 1
1+
2
⋅
2 3
= f
( x) .
3
b)Aria ceuta este A =
1
2 x + 1
∫0 x2 + x + 1dx = ln ( x (
2
) 0 = ln 4.
+ x +1
)
c)Limita ceruta este L = lim F ( n ) − F ( − n ) = n →∞
1
2 3π
3 2
+
2π 3 = 3 . 2
π
Varianta 3 - rezolvari mate MT1 Ministerul Educaţiei, Cercetării şi Tineretului Centrul Naţional pentru Curriculum şi Evaluare în Învăţământul Preuniversitar Soluţii
1.
12
( 2)
=
6
2
2. min f = −
12
;( 4) 3
=
4
4
12
;(4 5)
3. 4.
p =
6.
7
=
=5
;2
6
3
<5 <
4 4 ; 2, 4 5, 3 4
∆
; min f = −3 4a lg ( x − 1)( 6 x − 5 ) = lg100 ; x = 5 6
3
1
90 15 5. ecuaţia perpendicularei din A pe d : 3 x + 2 y − 26 = 0 9
Ministerul Educa ţiei, Cercet ării şi Tineretului Centrul Naţional pentru Curriculum şi Evaluare în Învăţământul Preuniversitar Soluţie: 1. a) det ( A2 + B 2 ) =
1
4
4 1
= −15
b) Se arată prin calcul direct. c) Dacă X , Y ∈ M 2 ( ) şi X ⋅ Y
(
=Y ⋅
X , atunci b)
) = det ( ( X + i ⋅ Y )( X − i ⋅Y ) ) = det ( X + i ⋅Y ) ⋅ det ( X − i ⋅Y ) . 2 2 2 X − i ⋅ Y = X − i ⋅ Y , deci det ( X + Y ) = det ( X + i ⋅ Y ) ≥ 0 . det X 2
Mai mult,
.
+Y
2
2. a) Se foloseşte definiţia elementului neutru. f (3) = 0
b) Deoarece
f (4) = 1
a =1
, obţinem
b = −3
şi se verifică apoi faptul c ă funcţia
f ( x) = x − 3 este izomorfismul căutat.
c) Se demonstrează prin inducţie că x x ... x = (x − 3) 2008 + 3 . de2008ori x
Se obţin apoi soluţiile x = 1 şi x = 5 .
BACALAUREAT 2008-MATEMATICĂ - Proba D, tipul subiectului MT1, programa M1
f : → ,
Varianta 3 - rezolvari mate MT1 Ministerul Educaţiei, Cercetării şi Tineretului Centrul Naţional pentru Curriculum şi Evaluare în Înv ăţământul Preuniversitar Soluţii 1.a) Avem ca
f ′ ( x ) =
36 ⋅ x 2 − 1 x
1 , x > 0 ⇒ f este strict descrescatoare pe 0, si strict crescatoare pe 6
1 6 , ∞ . 1 1 1 b) Din a) avem ca f ( x ) ≥ f = + ln 6, ∀x > 0 , deci a ∈ −∞, + ln 6 2 6 2
c) Deoarece lim f ( x ) = lim f ( x ) = ∞ ,utilizand a) avem ca pentru m < x0
x →∞
1 2
+ ln 6 = m0 ec.are
0
radacini reale, pentru m = m0 ec.are o radacina reala, iar pentru m > m0 ec. are doua radacini reale. 2.a) Functia este continua deci are primitive. Daca F este o primitiva pentru f a ,atunci F ′ ( x ) = f a ( x ) > 0, ∀x ∈ . Asadar functia F este strict crescatoare pe . b) Avem ca
1
3
1
2
3
1
20
∫0 x − 2 + 3dx = ∫0 5 − xdx + ∫2 x + 1dx = ln 9 .
c) Avem: lim
∫
3
a →∞ 0
f a ( x )dx = lim
∫
3
a→∞ 0
a+3 dx = lim ln = 0. a→∞ a− x+3 a
1
Varianta 4 - rezolvari mate MT1 Ministerul Educaţiei, Cercetării şi Tineretului Centrul Naţional pentru Curriculum şi Evaluare în Învăţământul Preuniversitar Soluţii
1. -1 2. V − , − 5
21
; xV , yV < 0 ⇒ V ∈ C III 4 1 8 3 x = y ; y ∈ , , x ∈{−1, −1 + 2log 3 2} 3 3 2
3.
4. 9 ⋅ 9 numere
aab ; 9 ⋅ 9 numere aba , 9 ⋅ 9 numere baa ; p = 0, 27
3 ± 29 4
5. ( 3 − 2a )( 2a +1) + 2 ( a + 1) = 0 ; a ∈ 6.
6 ⋅10 ⋅ sin A 2
= 15
3 ;sin A =
3 2
; cos A =
1 2
; BC = 2 19
Ministerul Educaţiei, Cercetării şi Tineretului Centrul Naţional pentru Curriculum şi Evaluare în Învăţământul Preuniversitar Soluţie: 1. a) Se arată că
rang ( A) = 2 .
b) Calcul direct, sau, deoarece
rang ( At ⋅ A) ≤ rang ( A) = 2 , rezultă că det( At ⋅ A) = 0 .
c) A ⋅ At = 9 ⋅ I 2 , deci det( A ⋅ At ) = 81 . 2. a) Calcul direct. b) Se arată că elementul neutru este e = −1 . Dacă x ∈ , evident 5 x + 6 ≠ 0 . x este simetrizabil ⇔
∃ x′ ∈ , xx′ = x′x = − 1
⇔
x′ = −
6 x + 7
∈ , deci 5 x′ = −6 +
1
∈ , 5 x + 6 5 x + 6 aşadar 5 x + 6 ∈ { − 1, 1} . Se obţine că unicul element simetrizabil în raport cu legea “ ∗ ” este elementul
neutru e = −1 . c) Din ecua ţie rezultă că x este inversabil şi din b) rezult ă x = −1 , care verifică relaţia.
BACALAUREAT 2008-MATEMATICĂ - Proba D, tipul subiectului MT1, programa M1
Varianta 4 - rezolvari mate MT1 Ministerul Educaţiei, Cercetării şi Tineretului Centrul Naţional pentru Curriculum şi Evaluare în Înv ăţământul Preuniversitar Soluţii 1.a) y = 0 asimptota orizontala la ∞ si la −∞ . Dreptele x = 0, x = −1 sunt asimptote verticale. b)Avem ca f ′ ( x ) = n
c) .
∑
2
∫0
1 −
( 3 x2 + 3x + 1) < 0, ∀x ∈ \ 3
x .( x + 1)
n
f ( k ) =
k =1
2.a) I1 =
1 ∑ k 2 k =1
−2
−
3
{−1,0} ,de unde se obtine concluzia.
1 1 = 1− Limita ceruta este 2 2 e ( k + 1) ( n + 1) 1
1 dx = 2 − ln 3. + x 1
b) Avem ca I n = c)Avem ca 0 ≤ ∫
1
x
2
x
n
∫0 1 + xn ∫1 1 + x
1
x n
0 1 + x n
egala cu 0.Cum I n
n
=
Jn +
+
dx 2
dx ≤ n
1 n
∫0
x dx +
n 1 n 1 x ≤ x dx ⇒ 0 ≤ dx ≤ 0 0 1 + xn
∫
x n
∫1 1 + xn
∫
dx = J n +
0,deducem ca limita ceruta este egala cu1.
2
∫1
1 −
2
∫1
1 n +1
1dx =
1 n +1
,deci J n =
1
+ 1.
x
n
∫0 1 + xn dx ,are limita
dx = J n + 1 − cn ,si cn are limita egala cu 1+ x 1
n
Varianta 5 - rezolvari mate MT1 Ministerul Educaţiei, Cercetării şi Tineretului Centrul Naţional pentru Curriculum şi Evaluare în Învăţământul Preuniversitar Soluţii
1.
2 5
2. x ∈ 5 − 13,5 + 13 ; x ∈{2,3,4,5,6,7,8} 3. f 1 : (0, ∞) → (1, ∞), f 1 ( x) = x + 1 −
−
4. Numărul căutat e dat de num ărul funcţiilor 5. E centrul paralelogramului E (3,3) ; 6.
AC
=
sin B
x B
+
g : {1,2,3} → {1, 2,3, 4} ; 4
xD
2
=
3,
yB
+
2
yD
=
3
=
64 funcţii
3 ; D ( −1,10)
2 R ; AC = 3
Ministerul Educaţiei, Cercetării şi Tineretului Centrul Naţional pentru Curriculum şi Evaluare în Învăţământul Preuniversitar
1. a) Se arată că
1
1
1
x A
xB
xC = 0 , deci punctele A, B, C sunt
y A
yB
yC
coliniare.
b) Între linii exist ă relaţia L3 = 6 L1 − 2L2 . Rangul este 2. 1 1 c) = 1 ≠ 0 , deci rang ( M ) ≥ 2 . 0 1 Dacă unul dintre minorii de ordinul trei ai lui M care conţin ultima coloană este nul, atunci punctul D ( a, b ) este coliniar cu două dintre punctele A, B şi C . Din a) rezultă c ă punctele A, B, C , D sunt coliniare, deci to ţi ceilal ţi minori de ordinul 3 ai matricei M sunt nuli. Aşadar rang( M ) = 2 . 2. a) 4 5 6 = 9 . b) Se demonstrează că funcţia f este bijectiv ă şi ∀ x, y ∈ ( 0, ∞ ) , f ( x ⋅ y ) = f ( x ) f ( y ) . c) Fie
q ∈ , q > 3 . *
∀ t ∈
Atunci, exist ă m, n ∈ * astfel încât q = 3 +
m n
.
, avem k = 3 + t ∈ H şi deoarece H este subgrup al lui G, rezultă că şi simetricul k ′ =
Deci m + 3,
1 n
+ 3 ∈ H ,
1 m + 3 = + 3 = q ∈ H . n n
de unde şi ( m + 3)
BACALAUREAT 2008-MATEMATICĂ - Proba D, tipul subiectului MT1, programa M1
1 t
+ 3 ∈ H .
Varianta 5 - rezolvari mate MT1 Ministerul Educaţiei, Cercetării şi Tineretului Centrul Naţional pentru Curriculum şi Evaluare în Înv ăţământul Preuniversitar Soluţii 1.a) f ′ ( x ) ==
1
4
−
x
( x + 1)
b) Convine f ′ ( x ) =
2 9
2
⇔
( x − 1)
=
2
x ⋅ ( x + 1)
,x> 0
2
(
)
2 x3 − 5 x 2 + 20 x − 9 = 0 ⇔ ( 2 x − 1) x 2 − 2 x + 9 = 0 ⇔ x =
1 2
.
2 2 1 1 Deoarece f = − ln 2 + ⇒ A ; − ln 2 + este punctul cautat. 3 3 2 2 c) Din subpunctul a) deducem ca
f ′ ( x ) > 0, ∀x > 1, f ′ (1) = 0 Deoarece functia f este strict
crescatoare pe [1, ∞ ) si f (1) = 0 ,rezulta ca f
( x ) ≥ 0, ∀x ∈ [1; ∞ ) ,de unde se deduce
demonstrat. 2.a) Se arata ca f este strict descrescatoare Se aplica teorema de medie (sau teorema lui Lagrange pentru o primitiva a functiei f).
b)
n
n −2
∫1 f ( x )dx = ∫1 x
c) Deoarece
n
dx =
−1
n
x
= 1−
1 n −1 k 1 +
∫1 f ( x )dx = k ∑1 ∫k
1 n
.Atunci limita ceruta este egala cu 1.
f ( x )dx sumand inegalitatile de la a) obtinem:
=
n
n
∑ f ( k ) ≤ ∫1
k = 2
f ( x )dx ⇒ an − f (1) ≤
n
∫1
f ( x)dx ⇒ an ≤
n
∫1
f ( x) dx + 1 → 2 ,
deci sirul este marginit superior.Sirul fiind si crescator ,este convergent.
inegalitatea de
Varianta 6 - rezolvari mate MT1 Ministerul Educaţiei, Cercetării şi Tineretului Centrul Naţional pentru Curriculum şi Evaluare în Învăţământul Preuniversitar Soluţii
1. 2.
495
3.
cos 2 x sin x = 0 ; x ∈
4.
A43
5.
AB = 17 , BC = 2 17 , AC = 5; cos B =
6.
f ( x ) = ax 2
+
bx + c ; a − b + c
= 1,
c
= 1,
a
+
b
+
c
=3
; f : → , f ( x) = x 2 + x + 1
π 3π , 4 4
=
R =
24
c 2sin C
15 17
; R = 6
Ministerul Educaţiei, Cercetării şi Tineretului Centrul Naţional pentru Curriculum şi Evaluare în Învăţământul Preuniversitar Soluţie: 4
1. a) Se arată că σ = σ . b) Dacă σ = e , pentru p = 1 avem Dacă
σ ∈ S n , σ ≠
p
σ
=e. *
e , atunci pentru orice k ∈ ,
σ, σ
2
, ..., σ k ∈ S n .
Cum mulţimea S n este finită, rezultă că există i, j ∈ * , cu i < j , astfel ca Obţinem că pentru p = j − i ∈ * ,
p
σ
=
i
σ =σ
j
.
e.
1 2 3 4 5 4 5 ≠ e . Se arată că τ = e , deci τ = τ . 2 3 4 1 5 1 − i 3 1 + i 3 2. a) Se arată că soluţiile ecuaţiei sunt x ∈ 1, , . 2 2
c) Fie
τ=
b) Utilizând relaţiile lui Viète ob ţinem
S
2 2 2 = x1 + x2 + x3 =
0. Dacă ecuaţia ar avea mai mult de o r ădăcină reală, deoarece ea are coeficien ţi reali, ea ar avea toate rădăcinile reale. Deoarece S = 0 , obţinem x1 = x2 = x3 = 0 , fals.
c) Utilizând relaţiile lui Viète, ob ţinem
∆=
(
( x1 + x2 + x3 ) ( x1 + x2 + x3 )
2
−3
( x1x 2 + x 2x 3 + x3 x1 )
BACALAUREAT 2008-MATEMATICĂ - Proba D, tipul subiectului MT1, programa M1
)
= −4 .
Varianta 6 - rezolvari mate MT1 Ministerul Educaţiei, Cercetării şi Tineretului Centrul Naţional pentru Curriculum şi Evaluare în Înv ăţământul Preuniversitar Soluţii 1.a) f ′ ( x ) = e x ln x . ( x ln x )′
=
f ( x ) ⋅ ( ln x + 1) , x > 0 .
1 1 b) Functia f este descrescatoare pe 0; si crescatoare pe , ∞ , deci ea este marginita e e −1
1
inferior de numarul f .Minimul cerut este e
2 c) f ′′ ( x ) = f ( x ) ⋅ (1 + ln x ) 1
2.a)
∫0
g 2 ( x ) dx =
b) x ∈ [ 0;1] ⇒ 0 ≤
1
1
∫0 1 + x
dx =
1
∫0
> 0 ,deci f este convexa pe ( 0, ∞ ) .
∫0
2
1 + x
2n
.
x
3
1 − x + x − x + ≤x
e
1
1
x 2 n
c) Integrand functia
+
e
= = 1 + x x
4
1
1
∫0 1 + x
1
dx = ln ( x + 1) = ln 2 0
si integrand aceste inegalitati de la 0 la 1 ,obtinem inegalitatile cerute.
g n obtinem: 2
1 − x + x − ... − x
gasim ca limita este ln 2 .
2 n −1
+
x 2n 1 1 1 1 dx ⇒ ln 2 = 1 − + − + ... − + 1+ x 2 3 4 2n
1
x2n
∫0 1 + xdx ,
utilizand si b)
Varianta 7 - rezolvari mate MT1 Ministerul Educaţiei, Cercetării şi Tineretului Centrul Naţional pentru Curriculum şi Evaluare în Învăţământul Preuniversitar Soluţii
1. 1 2. max f = −
∆
4a
; max f = 0
1 1 7π 11π π 3. x = (−1)k arcsin − + k π ; arcsin − = − ; x ∈ , .
2
4.
2 C n = 120
;
2
6
6
6
n = 16
5. ABDC parallelogram ; AB + AC = AD, AB − AC = CB ; AD = CB ; ABDC dreptunghi ; 6. triunghiul este dreptunghic;
S
=
6, p = 6 ; r = 1
A =
π
2
Ministerul Educaţiei, Cercetării şi Tineretului Centrul Naţional pentru Curriculum şi Evaluare în Învăţământul Preuniversitar Soluţie 1. a) Se arată că rang ( A) = 3 . b) Se arat ă uşor că mulţimea soluţiilor este
S =
c) Presupunem că sistemul are soluţia X = ( x
{ ( 0, α, 1 − 2α, α)
α ∈
}.
x = 0 2 x + y = 0 . y z ) ∈ M1, 3 ( ) . Se obţine sistemul 3 x + 2 y + z = 0 4 x + 3 y + 2 z = 1
Sistemul omogen format din primele trei ecua ţii are doar solu ţia x = y = z = 0 , care nu verific ă a patra ecuaţie a sistemului, contradic ţie. 2. a) Calcul direct. b) Din a) rezultă că „· ” este lege de compoziţie pe H t .
( G, ⋅ ) a matricei se arată că ∀ h, k ∈ , A ( h ⋅ t − 1) ⋅ A ( − k ⋅ t − 1) ∈ H t . c) Fie funcţia f : G → ( 0, ∞ ) , f ( A(k ) ) = k + 1 , ∀ k ∈ . Deoarece pentru t ∈ , simetrica din grupul
A ( k ⋅ t − 1) este matricea A ( − k ⋅ t − 1) ,
Se demonstrează că f este bijectivă şi că este un morfism de grupuri.
BACALAUREAT 2008-MATEMATICĂ - Proba D, tipul subiectului MT1, programa M1
Varianta 7 - rezolvari mate MT1 Ministerul Educaţiei, Cercetării şi Tineretului Centrul Naţional pentru Curriculum şi Evaluare în Înv ăţământul Preuniversitar Soluţii 1.a) x = 0 este asimptota verticala.Functia f nu admite alte asimptote b) Aplica T.Lagrange functiei f pe[ k , k + 1] si stabileste inegalitatile cerute. c) Sumeaza inegalitatile de la a) si obtine xn > ln ( n + 1) − ln n > 0, n ∈ * . xn +1 − xn =
1 n +1
− ln ( n + 1) + ln n si
folosind a) se deduce ca sirul este descrescator.
2.a) Convine F ′ ( x ) = f ( x ) , ∀x > −1 ,
adica
sau
a x + 1
+
2bx 2
x +1
+
c 2
x +1
=
2x
( x + 1) ( x
2
)
+1
, ∀ x > −1
a + 2 b = 0,2b + c = 2, a + c = 0 , de unde a = −1, b =
1 2
,c = 1. 1
1 2 b) Avem: ∫ f ( x )dx = F ( x ) = − ln ( x + 1) + ln ( x + 1) + arctg ( x ) = = 0 0 2 0 1
−
1 2
ln 2 +
1
π
4
.
c) Avem ca F ′ ( x ) = f ( x ) , x > −1 Stabileste ca F ′ ( x ) < 0, x ∈ ( −1;0) , F ′ ( x) > 0, x > 0 si deduce monotonia.
Varianta 8 - rezolvari mate MT1 Ministerul Educaţiei, Cercetării şi Tineretului Centrul Naţional pentru Curriculum şi Evaluare în Învăţământul Preuniversitar Soluţii
1. z 2 + z + 1 = 0 ⇒ z 3 = 1 ; z 4 + 2.
f (1) = 2, f (0) = 3 ; c = 3 , a =
3.
3
7 x + 1 = x + 1 ; x 3 + 3 x 2
4. A54 =120 5. AF = AE + EF ;
6.
FC
p = 21 , S = 84 ;
56
z 4 −2
z
=
4x = 0
=
5
−
1
+
1
z
1;
= −
; x ∈ {−4,1,0}
FD + DC ; FC
=
2 AF ; A, F , C coliniare
.
Ministerul Educaţiei, Cercetării şi Tineretului Centrul Naţional pentru Curriculum şi Evaluare în Învăţământul Preuniversitar Soluţie 1. a) det ( A) = − 4 . b) Calcul direct. −1 0 −1 . 2 2 −1 −1 0 Folosind rela ţiile lui Viete, se arat ă că ( x1 + 1)( x2 + 1)( x3 + 1) = − a .
c) Se arată că
A
−1
=
1
( A − I 3 ) deci
A
−1
0
=
1
−1
−1
2. a) b) x1 = 2 ⇒ a = −6 . Celelalte rădăcini sunt soluţiile ecuaţiei c) a = 0 este soluţie. Pentru
a ≠
Se obţine Rezult ă
2
x +
2 x + 3 = 0 , deci
x1 + x2 + x3 = 0
0 , din primele două relaţii ale lui Viète rezult ă
x1x2 + ( x1 + x2 ) ⋅ x3 = − 1
2 2 x1 + x1 x2 + x2 − 1 =
x3 = 0 ,
fals. Aşadar
0 . Din a =
∆ x ≥ 0 1
şi
x2 ≠
0 rezultă
2 x2 = 1 .
0 este unica soluţie.
BACALAUREAT 2008-MATEMATICĂ - Proba D, tipul subiectului MT1, programa M1
x2, 3 = −1 ±
.
2⋅i.
Varianta 8 - rezolvari mate MT1 Ministerul Educaţiei, Cercetării şi Tineretului Centrul Naţional pentru Curriculum şi Evaluare în Înv ăţământul Preuniversitar Soluţii 1.a) Avem că f ′ ( x ) = 1 − sin x ≥ 0 şi derivata nu se anuleaza pe o multime care e interval , deci are loc concluzia.
π b) Se demonstreaza prin inductie matematica ca xn ∈ 0; 2 c).Arata ca sirul este crescător . . Deduce folosind si b) ca sirul este convergent. Arata ca lim xn = n→∞
π
2
.
π
2.a) I1 = sin x 2 = 1. 0
π
∫
b) I n +1 − I n = c)
∫
I n =
( sin x ) ⋅ cos
n −1 n
cos n x ( cos x − 1)dx ≤ 0 ,de unde se obtine concluzia.
′
π
I n = 2 0
2 0
π
n−1
xdx ; I n = ( n − 1)
2 n ∫02 (1 − cos x ) ⋅ cos
−2
xdx ; I n = ( n − 1) I n−2 − ( n − 1) I n ,deci
.I n − 2 .
Se motiveaza ca I n ≠ 0 . Inmultind relatiile anterioare obtinem I 3 ⋅ I 4 ⋅ ... ⋅ I n =
2 3
I1 ⋅
3 4
⋅ I 2 ⋅ ... ⋅
n −1 n
deduce relatia ceruta. Relatia ceruta se poate stabili si prin inductie matematica dupa ce se gaseste relatia de recurenta.
I n−2 şi se
Varianta 9 - rezolvari mate MT1 Ministerul Educaţiei, Cercetării şi Tineretului Centrul Naţional pentru Curriculum şi Evaluare în Învăţământul Preuniversitar Soluţii
1. z ∈ {±3i} 9 + 2 19 ,∞ ∪ 5 5 3π π 3. 4 x ∈ {0, 2π , 4π , 6π , 8π } ; x ∈ 0, , π , , 2π 2 2
2. ∆ ≥ 0 ;
a ∈ −∞,
9 − 2 19
4. numărul cerut coincide cu num ărul funcţiilor 5. p = 21 ; S = 84 ; r = 4 6.
AB
=
sin C
AC
;
sin B
AB
=
AC
g : {1,3, 4,5} → {1, 2,3, 4,5} ; 5
4
= 625 funcţii
2
Ministerul Educaţiei, Cercetării şi Tineretului Centrul Naţional pentru Curriculum şi Evaluare în Învăţământul Preuniversitar Soluţie: 4
1. a) Se arată că A = −4 ⋅ I 2 . b) Se demonstrează prin calcul direct. c) Se demonstrează că *
∀ k ∈
, A4k = ( −4 )
k
⋅ I 2
, A4k +1 = ( −4 )
k
⋅
A , A
4 k + 2
(
= −4
)
k
⋅
2
A
şi A4k + 3
(
= −4
)
k
⋅
3
A .
Folosind punctul b) şi forma matricelor A, A2 , A3 , deducem concluzia.
2. a) Pentru
2 x ∈ , notăm x
= t .
Rădăcinile polinomului f sunt x1, 2
Ecuaţia 2t 2
are soluţiile t 1 = 1 şi t 2
=−
5 2
.
10
⋅i . 2 b) Concluzia rezult ă folosind relaţiile lui Viète şi faptul că suma căutată este egal ă cu
a = 4 ,
=±
2
( x1 + x2 + x3 + x4 ) − 8 ( x1x2 + x1x 3 + x1x 4 + x 2x 3 + x 2x 4 + x 3x 4 ) . atunci, din b) obţinem că r ădăcinile lui f sunt egale. Folosind prima rela ţie a lui Viète, S
c) Dacă
= ±1
şi x3, 4
+ 3t − 5 = 0
deducem că x1 = x2
=3
=
x3 = x 4 = −
1 2
. Găsim apoi b = 1 şi c =
1 8
.
BACALAUREAT 2008-MATEMATICĂ - Proba D, tipul subiectului MT1, programa M1
Varianta 9 - rezolvari mate MT1 Ministerul Educaţiei, Cercetării şi Tineretului Centrul Naţional pentru Curriculum şi Evaluare în Înv ăţământul Preuniversitar Soluţii 1.a) Avem ca f ′ ( x ) = 1 − cos x ≥, x ∈ si f nu se anuleaza pe o multime care sa fie interval. Asadar,functia f este strict crescatoare pe
.
b) Din ipoteza rezulta ca xn = sin xn + n . Arata ca xn ≥ n − 1 Rezulta ca sirul ( xn ) este nemarginit deoarece
lim ( n − 1) = ∞ .
n →∞
c) Avem ca
xn n
∈
n −1 n + 1 n , n Limita ceruta este egala cu 1 (teorema clestelui ). 1
1
2.a) Avem :
1 − x n
1
∫02 1 − x dx = ∫02 (1 + x + x
2
+ ... + x
n −1
x 2 )dx = x + 2
+ ... +
n x 2
n 0
= an .
1 1 0 ≤ gn ( t ) ≤ gn ⇒ 2 2
b) Avem ca t ∈ 0; Atunci rezulta ca 0 ≤
∫
1
2 0
g n ( t )dt ≤
∫
1
2 0
1 2
n −1
dt =
1 2
n
, n ∈ * . 1
c) Sirul care ne intereseaza este notat an .Avem ca an = − ln (1 − x ) 2 − 0
∫
1
2 0
g n ( x )dx → − ln
1 2
= ln 2.
Varianta 10 - rezolvari mate MT1 Ministerul Educaţiei, Cercetării şi Tineretului Centrul Naţional pentru Curriculum şi Evaluare în Învăţământul Preuniversitar Soluţii
1. z ∈ {±2i} 2.
f ( x ) = ax + b , a ≠ 0 ; f
3.1 lg 4.
x + 1
9
= lg
10
( f ( x ) ) = a 2 x + ab + b ; 2 f ( x ) + 1 = 2ax + 2b + 1 ;
f ( x) = 2 x + 1
; x = 9
x
k k 10− k ⋅ 33 Tk +1 = C 10 ⋅ 3
; k 3 ⇒ k ∈ {0,3,6,9}
5. ( a − 2)( 2a − 20 ) − 8 ⋅ 3 = 0 ; a ∈{6 ± 2 7}. 6.
(
u ⋅ v = −2 ; cos u , v
−2
)=
41 ⋅ 13
Ministerul Educaţiei, Cercetării şi Tineretului Centrul Naţional pentru Curriculum şi Evaluare în Învăţământul Preuniversitar Soluţie: 1. a) Se arată că
α =e
b) Ecuaţia devine c) Fie
( )
3
.
α ⋅ x = e ,
cu unica soluţie
) (
−1
1 2 3 . 2 3 1
=
produsul c ăutat, cu o ordonare oarecare a factorilor.
σ = σ1 ⋅ σ2 ⋅ σ3 ⋅ σ 4 ⋅ σ 5 ⋅ σ 6
( ) ( ) (
x =α
) (
) ( ) ( )
ε σ = ε σ1 ⋅ ε σ 2 ⋅ ε σ3 ⋅ ε σ 4 ⋅ ε σ 5 ⋅ ε σ 6 = − 1
deci
)
(
)
(
)
= −1 ,
σ≠ e.
2. a) Se verifică prin calcul direct. b) Numărul 5 fiind prim, ∀ k ∈ { 1, 2, 3, 4 } , numărul Pentru
0ˆ 2 2 0ˆ şi
B =
a ∈5 ,
5
( A ( a ) )
c)
(
m( σ1 )+ m( σ 2 ) +m σ 3 + m(σ 4 )+ m σ 5 + m σ 6
Pentru
a ∈ 5 ,
Obţinem că
avem
∀ a ∈5 ,
Din punctul a) avem
( A(a) )
5
( A(a ))2008
( A(a) )
5
(
= a ⋅ I2 + B
= A(a ) . = ( A (a ))
= A(a )
k
α k = C 5 5
)
este divizibil cu 5, deci
. Cum
şi deducem
5 5 4 a ⋅ I 2 + B = a ⋅ I 2 + B ⋅ B = a ⋅ I 2 + B = A ( a )
Prin inducţie se deduce c ă 4
ˆ. α k = 0
( A(a) )
( A(a) )
2
2008
= A(a )
∀ k ∈
,
( A(a ) )
= A( a ) , rezultă
5k
= A(a ) .
( A(a) )
ˆ. . Se obţine a = 3
BACALAUREAT 2008-MATEMATICĂ - Proba D, tipul subiectului MT1, programa M1
4
= A( a) .
.
Varianta 10 - rezolvari mate MT1 Ministerul Educaţiei, Cercetării şi Tineretului Centrul Naţional pentru Curriculum şi Evaluare în Înv ăţământul Preuniversitar Soluţii x
1.a) f ′ ( x ) = arctgx −
x 2 + 1
; f ′′ ( x ) =
b) f ′′ ( x ) ≥ 0 ⇒ f ′ este crescatoare se obţine concluzia. c) f ′ ( 0 ) = 0 si f ′ crescatoare pe
2 x 2
≥ 0 ,deci
f este convexa.
(1 + x )
2
Cum
lim f ′ ( x ) = − π , lim f ′ ( x ) = 2
2
x →−∞
x →∞
π
2
,
⇒ f ′ ( x ) ≤ 0, x < 0; f ′ ( x ) ≥ 0, x > 0 Deducem ca x = 0
este punct de minim pentru f,deci f ( x ) ≥ f ( 0 ) = 0, ∀x ∈ .
2.a) I1 = ∫
1
x
0 1 + x 2
dx =
b) x ∈ [ 0;1] ⇒ 0 ≤
1 2
(
ln 1 + x
x n 2n
≤x
2
1
) 10 = 2 ln 2.
n
1 + x Integreaza inegalitatile anterioare si obtine cerinta problemei . c)Avem ca I n ≥ 0 deoarece functia de integrat este pozitiva.Folosind b) si teorema clestelui se
deduce ca limita ceruta este egala cu 0.
Varianta 11 - rezolvari mate MT1 Ministerul Educaţ Educaţiei, Cercetă Cercetării şi Tineretului Centrul Naţ Naţional pentru Curriculum şi Evaluare în Învăţă Învăţământul mântul Preuniversitar Soluţ Soluţii
2
1.
a
2.
−3 −3
3.
tg ( −x ) = −tgx ; tgx = 1 ; x ∈
=
2b ; a + 2 = 2 ⋅ 17 17 ; a = 32, b = 512
(
x + 2 ) + 2 = 0 ; x =
4 9
π 5π , . 4 4
4. 4 functii 5.
AD DB
6.
C =
=
AE
EC
7π
⇒ DE BC
; sin C = sin
π
3
12
c 6+ 2 ; R = ; R = 3 ( 6 − 2 ) = 4 4 2sin C
π
+
Ministerul Educaţiei, Cercetării şi Tineretului Centrul Naţional pentru Curriculum şi Evaluare în Învăţământul Preuniversitar Soluţie: 1. a) det ( A) = 4 . b) Se arată prin calcul direct. c) A ≠ 04 ⇔ cel puţin unul dintre numerele ⇔
α=
a
2
+b
2
+c
2. a) a = − a = b) f ( 0 ) = c < 0 ,
2
+d
2
x1 + x2
a, b, c, d ∈ este nenul
−1 ≠ 0 . Folosind unicitatea inversei, deducem c ă A =
+ x3 ≤
x1
+
x2
+
x3
c)
x1x 2 x3
α
⋅
lim f ( x ) = +∞ .
( 0, ∞ ) , deci ea (şi polinomul
( 0, ∞ ) .
=1 ,
=1,
t
A .
x →∞
de unde unde rezult rezultă x1
Deoarece c = −1 < 0 , din punctul Cum x1
1
≤ 3.
Funcţia polinomial ă asociată lui f este continu ă pe rădăcină în
⇔
=
x2
=
x3
=1 .
b) rezultă că f are rădăcina
x1 ∈ ( 0, ∞ ) .
obţinem x1 = 1 .
Folosind rela ţiile lui lui Viète, Viète, ob ţinem x2
= x3 = −1
şi apoi b = −1 .
BACALAUREAT 2008-MATEMATICĂ 2008-MATEMATICĂ - Proba D, tipul subiectului MT1, programa M1
f ) are cel puţin o
Varianta 11 - rezolvari mate MT1 Ministerul Educaţiei, Cercetării şi Tineretului Centrul Naţional pentru Curriculum şi Evaluare în Înv ăţământul Preuniversitar Soluţii 1.a) Avem ca
f ′ s′ ( 0 ) = −
3 4
şi f ′ d ′ ( 0) =
1 4
,deci f nu e derivabila in x=0.
e− x ( x + 3) , x ∈ ( −∞, − 2) ∪ ( −2, 0) − 2 ( x + 2) b) f ′ ( x ) = ; x = −3 este maxim şi x = 0 este minim. x e ( x + 1) , x ∈ ( 0, ∞ ) 2 ( x + 2 )
c) Utilizează şirul lui Rolle: pentru m < −e3 ⇒ 2 răd.; m = −e3 ⇒ 1 rad( x = −3 ); 1 m ∈ −e3 , ⇒ 0 răd.; 2 m = m >
1 2 1 2
⇒ 1 răd. ( x = 0 ); ⇒ 2 răd.
2.a) I = 1 −
π
2
4
+
8
π
384
b)Avem ca g ′ ( x ) = c) Deduce ca
sin t t
.
− sin x
x
< 0, ∀x ∈ ( 0,1] ,deci are loc cerita problemei.
2
≥1−
t
6
, t > 0
Integrează relaţia anterioară între x şi 1 obtine ca
Atunci ,limita ceruta L ≥
17 18
> 0,9.
g ( x) ≥
17 18
−x+
x
3
18
Varianta 12 - rezolvari mate MT1 Ministerul Educaţ Educaţiei, Cercetă Cercetării şi Tineretului Centrul Naţ Naţional pentru Curriculum şi Evaluare în Învăţă Învăţământul mântul Preuniversitar Soluţ Soluţii
. 1.1 1.1 r = = 2 ; a1 = 2 ; 2.
2 x 2 + 8 x + 7 2
x + 5 x + 6
=
3.
2 x = ± arccos
4.
6 ⋅ T7 = C12
5.
md =
6.
4
2 3
S = = 420 7 6
1 2
;
13 , 0 5
x ∈ −
π 5π 7π 11π , , , 6 6 6 6
+ 2kπ , k ∈ ; x ∈
a ; a = 4
, md ′ =
2 3
2
; M ′ = s A (M ) ⇒ M ′( −7, 7) ; y − 7 = ( x + 7 ) ; d ′ : 2 x − 3 y + 35 = 0 3
3
Ministerul Educaţiei, Cercetării şi Tineretului Centrul Naţional pentru Curriculum şi Evaluare în Învăţământul Preuniversitar Soluţie 1. a) Calcul direct b) Se demonstrează prin calcul direct, ţinând cont de faptul c ă 3 2 2 ∀ k ∈ { 1, 2 } , xk ⋅ g ( xk ) = a ⋅ xk + b ⋅ x k + c ⋅ x k = a + b ⋅ x k + c ⋅ x k şi xk2 ⋅ g ( xk ) = a ⋅ xk4
3 2 2 + b ⋅ xk + c ⋅ x k = a ⋅ x k + b + c ⋅ x k .
c) Din b) se obţine det ( A) = g (1) ⋅ g ( x1 ) ⋅ g ( x2 ) . det ( A ) = 0
⇔
cel pu ţin unul dintre numerele 1, x1, x2
este rădăcină şi pentru g.
Obţinem a + b + c = 0 sau a = b = c . 2. a) f 0ˆ = f 1ˆ = 0ˆ .
()
()
b) Cum f nu e injectivă, iar domeniul s ău este o mul ţime finită şi coincide cu codomeniul, rezult ă că
f nu
este surjectivă. şi x2
ˆ. =1
Descompunerea în factori ireductibili a polinomului polinomului peste
5
c) Singurele r ădăcini ale polinomului sunt
x1
ˆ =0
este X 4
ˆX = +4
(
X X
BACALAUREAT 2008-MATEMATICĂ 2008-MATEMATICĂ - Proba D, tipul subiectului MT1, programa M1
ˆ +4
) ( X 2 + X + 1ˆ ) .
Varianta 12 - rezolvari mate MT1 Ministerul Educaţiei, Cercetării şi Tineretului Centrul Naţional pentru Curriculum şi Evaluare în Înv ăţământul Preuniversitar Soluţii 1.a) Se considera functia g ( x ) = x − ( x +1) ⋅ ln ( x + 1) Calculeaza g ′ ( x ) = 1 − ln ( x + 1) − 1 = − ln ( x + 1) Se arata ca g este strict descrescatoare pe ( 0; ∞) , g d ( 0) = 0 ⇒ g ( x) < 0, ∀x > 0 . ln (1+ x )
b) Scrie
f ( x ) = e
c) f ′ ( x ) = f ( x ) ⋅
x
si calculeaza limita exponentului. Limita ceruta este egala cu 1.
g ( x) x 2 ⋅ ( x + 1)
,unde g a fost definita mai sus.Cum f ′ ( x ) < 0, ∀x > 0 ⇒ f strict
descrescatoare. 2.a) Integrănd prin părţi se obţine f ( 2) = 1 − b) Avem:
f (1) = 1 − 1
c) f ( x + 1) = ∫ 0
′
1 e
( −e ) ⋅ t −t
x
2 e
.
≤ 1 .Daca x > 1 ,atunci dt = = −e
−t
⋅t
x
1 0
1
+
∫ 0
e
−t
f ( x ) =
⋅ x ⋅t
x−1
1 −t x −1
∫0
e t
dt = = −
1 e
+ x ⋅
dt ≤
1 x −1
∫0
t
f ( x) , x > 1 .
dt =
1 x
.
Varianta 13 - rezolvari mate MT1 Ministerul Educaţiei, Cercetării şi Tineretului Centrul Naţional pentru Curriculum şi Evaluare în Învăţământul Preuniversitar Soluţii
1.
(1 ± i 3 )
2
= −2 ± 2 3i
2. x, y sunt radacinile ecuatiei
a 2 − 4a + 3 = 0 , a ∈ {1,3} ; ( x, y ) ∈{( 1, 3) , ( 3, 1)}
3.
2 6 x + 2 = x + 6 ; x − 24 x + 108 = 0 ; x ∈ {6,18}
4.
Tk +1 = C9 x18−3
5.
9 8 d ′ ⊥ d , d ′ : 4 x + 3 y − 12 = 0 ; d ′ ∩ d = { A′} , A′ , ; d ( A, d ) = 2 5 5
6.
cos B =
k
1 8
k
;
, cos C =
T 7 = 84
3 4
1
, cos2C = ; cos B = cos 2C ⇒ B = 2C 8
Ministerul Educaţiei, Cercetării şi Tineretului Centrul Naţional pentru Curriculum şi Evaluare în Învăţământul Preuniversitar Soluţie: 1. a) Determinantul sistemului este
∆ = 2 ⋅ (1 − m ) .
Pentru m ∈ \ {1} sistemul este compatibil determinat.
b) Pentru c) Dacă 2
m = 1 , ∆ p =
1
−1
1
1
1 ≠
0 şi
∆c =
−1
1
1 3
1
1 3
m = 1 , sistemul are mul ţimea soluţiilor S1 =
2
2
1 =0,
deci sistemul este compatibil.
{ ( x,1, 2 − x )
x∈
}
şi
2
x + 1 + ( 2 − x ) = 2 x − 4 x + 5 .
Funcţia g : → , g ( x ) = 2 x 2 − 4 x + 5 are minimul g ( xV ) = g (1) = 3 .
2. a) Calcul direct. b) Dacă X , Y ∈ G , det ( X ⋅ Y ) = det ( X ) ⋅ det (Y ) = 1 , deci
X ⋅ Y ∈ G .
Se verifică că dacă X ∈ G , atunci şi X −1 ∈ G . −1 1 0 1 c) C = A ⋅ B = = − I 2 + D , unde D = . 0 −1 0 0 Deoarece D 2
= 02
, obţinem
* ∀ n∈ ,
n
n C = ( −1) ⋅ I 2 + n ⋅ ( − 1)
n −1
⋅D≠
I2 .
BACALAUREAT 2008-MATEMATICĂ - Proba D, tipul subiectului MT1, programa M1
Varianta 13 - rezolvari mate MT1 Ministerul Educaţiei, Cercetării şi Tineretului Centrul Naţional pentru Curriculum şi Evaluare în Înv ăţământul Preuniversitar Soluţii 1.a) y = x + 1 este asimptota oblică spre
∞.
b) Motiveaza ca f este derivabila pe − {−2;1}
Scrie formula f ′ ( x ) =
(
3 ⋅ 3 x3 + 3x 2 − 4 3 x ( x + 2 )
c) f ′ ( x ) = 3
3 ( x − 1)
2
′
( x3 + 3x2 − 4) x
=
( x + 2)
4
)
2
3
si deduce relatia ceruta.
, x ≠ 1, x ≠ −2 Arata ca
2
( x − 1) ( x + 2 )
f s′ ( −2 ) = +∞, f d ′ ( −2 ) = −∞ . 2.a) F1 ( x ) =
x
′
t ∫0 ( −e ) ⋅ tdt = 1 − ( x + 1) ⋅ e −
−x
.
− − − − − − b) Fn′ ( x ) = xn ⋅ e x , x > 0 ; Fn′′ ( x ) = n ⋅ x n 1 ⋅ e x − x n ⋅ e x = x n 1 ⋅ e x ( n − x ) , x > 0 , de unde
x = n este punct de inflexiune.
c)
F2 ( x ) =
1 −t 2
∫0
e t dt =
− x
2
x
e
−
2x e
x
−
2 e
x
+ 2 ,de unde rezulta ca limita ceruta este egala cu 2.
Varianta 14 - rezolvari mate MT1 Ministerul Educaţiei, Cercetării şi Tineretului Centrul Naţional pentru Curriculum şi Evaluare în Învăţământul Preuniversitar Soluţii
1. lg
1 2 ⋅
2 3
2.
ax
2
3. x =
+2
⋅ ... ⋅
99 1 = −2 = lg 100 100 3 − 13
2
1 3
4.
2 C n =
45 ; n = 10
5.
m AB
=−
6.
( a + 1) x + 2a − 1 < 0, ∀x ∈ ⇒ a < 0, ∆ < 0 ; a ∈ −∞,
AC
sin B
=
1 7
1
; y − 3 = − ( x − 2 ) ; x + 7 y − 23 = 0 7
2 R ; B =
π
3
Ministerul Educaţiei, Cercetării şi Tineretului Centrul Naţional pentru Curriculum şi Evaluare în Învăţământul Preuniversitar
Soluţie 1. a) Se arată că b) Se arată că
A
rang ( A) = 1 . 2
=
d ⋅ A , cu d 1
a + 2b + 3c .
c) Se verific ă că pentru 2. a) Calcul direct. b) Rădăcinile ecuaţiei
=
K = 2 şi L = ( a
3
t
2
− 4t + 16 = 0
Mulţimea rădăcinilor lui f este
{
b
sunt t1, 2
c ) , avem A = K ⋅ L .
=
2 ± 2 3 ⋅i .
}
3 + i, 3 − i , − 3 + i , − 3 − i .
c) Singura descompunere în factori a polinomului, în Nici unul dintre polinoamele X
2
−2
[ X ] , este f
3 X + 4 şi X
2
+2
=
(X
2
−2
3X
+4
)( X
2
+2
)
3 X + 4 .
3 X + 4 nu poate fi descompus în [ X ] .
BACALAUREAT 2008-MATEMATICĂ - Proba D, tipul subiectului MT1, programa M1
Varianta 14 - rezolvari mate MT1 Ministerul Educaţiei, Cercetării şi Tineretului Centrul Naţional pentru Curriculum şi Evaluare în Înv ăţământul Preuniversitar Soluţii 1. a)
f n′ ( x ) = n ⋅ sin n −1 x ⋅ cos x .Utilizand regula de derivare a unui produs ,se obtine relatia ceruta.
b)
(
)
f n′′ ( x ) = n ⋅ sin n −2 x ⋅ n − 1 − n sin 2 x ; f n′′ ( xn ) = 0, xn ∈ 0,
n −1 2 n x = n − x = .sin 1 sin ⇒ ⇒ . n 2 n
π
n −1 1 −1⋅n − n ⋅n⋅( sin xn −1) n n →∞ =e 2 . ; L = e L = lim ( sin xn ) = lim (1 + sin xn − 1) sin xn −1 lim
1
c)
n→∞
n→∞
2.a) Se motiveaza ca F este derivabila pe F ′ ( x ) =
( 2 x + a ) ( x 2 + 1) − ( x3 + ax2 + 5 x )
( x
2
)
+1
⇒
2
x +1
F ′ ( x ) = f ( x ) , ∀x ∈ ,deci are loc concluzia
. b) Aria =
2
∫1
f ( x )dx =
c) Cu schimbarea
x 2 + 2 x + 5 2
x + 1
2 1 =
13
−
5
8 2
.
t = − x ,a doua integrala devine
0
∫2 −
F ( x )dx =
2
∫0 F ( −t )dt .
Relatia din ipoteza devine 2
∫0
F ( x ) − F ( − x ) dx = 2 ⇔
2
∫0
2ax 2
x + 1
2
2
dx = 2 ⇔ a ⋅ x + 1 = 1=> a = 0
5 +1 4
.
Varianta 15 - rezolvari mate MT1 Ministerul Educaţiei, Cercetării şi Tineretului Centrul Naţional pentru Curriculum şi Evaluare în Învăţământul Preuniversitar Soluţii
1. log3 ( 5 − 7 )( 5 + 7 ) = log 318 ;2 2. f ( x) = ax 2 + bx + c , f (0) = 2 , f (1) = 0 , ∆ = 0 ; f : → , f ( x) = 2x 2 − 4 x + 2 3.
3π 7π , 4 4
tgx = − 1; x ∈
4. Numărul cerut este dat de num ărul funcţiilor f : {1, 2,3, 4} → {1,3,5, 7,9} ; 54 =625 5.
mCD
6. sin
2
4
=
3
α
4
; y − 2 = ( x + 2 ) ; 4 x − 3 y + 14 = 0 3
+ cos
2
α =
1 ; sin α = −
12 13
Ministerul Educaţiei, Cercetării şi Tineretului Centrul Naţional pentru Curriculum şi Evaluare în Învăţământul Preuniversitar Soluţie: 1. a) Notăm cu A matricea sistemului. Prin calcul direct se ob ţine det ( A) = a 3 + b3 + c 3 − 3abc = ( a + b + c ) ( a 2 + b 2 + c 2 − 3abc ) . b) det ( A) ≠ 0 , deci sistemul are solu ţie unică. c) Adunând cele trei ecuaţii ale sistemului, ob ţinem ( a + b + c)( x + y + z ) = 3 ⇔ 0 = 3 , fals. 1 1 1 1 2. a) Folosind relaţiile lui Viete, se ob ţine + + + =0. x1
b) Notând
x
2
= t
x2
x3
x4
obţinem ecuaţia t 2 − 5t + 5 = 0 , cu soluţiile t 1, 2 =
toate rădăcinile reale.
c) Dacă grad ( g ) > 4 , atunci lim
x →∞
g ( x) f ( x )
= +∞
, dar din ipoteză rezultă
În consecinţă, grad ( g ) ≤ 4 . Din ipoteză deducem că g ( xk )
=0,
obţinem că a
5± 5 2
∀ k ∈
lim
>0,
x →∞
{1,2,3,4 } ,
deci ecuaţia iniţială are
g ( x) f ( x ) g ( xk )
≤ 1, ≤
contradicţie.
f ( xk )
= 0,
deci
de unde rezultă g ( xk ) = 0 , adică g = a ⋅ f , cu a ∈ . Înlocuind în relaţia din enunţ, ≤1.
Aşadar, soluţiile sunt polinoamele g = a ⋅ f , cu a ∈ [ −1,1] .
BACALAUREAT 2008-MATEMATICĂ - Proba D, tipul subiectului MT1, programa M1
Varianta 15 - rezolvari mate MT1 Ministerul Educaţiei, Cercetării şi Tineretului Centrul Naţional pentru Curriculum şi Evaluare în Înv ăţământul Preuniversitar Soluţii
(
)
1.a) f n′ ( x ) = n ⋅ x n −1 − 1 , x ≥ 0 f n′ (1) = 0; f n′ ( x ) < 0, x ∈ [0,1) ; f n′ ( x ) > 0, x > 1 ,de unde rezulta concluzia. b)
f n este continua, strict descrescatoare pe [ 0,1] si f n ( 0 ) ⋅ f n (1) < 0 ⇒ o rad.in
f n este continua,strict cresc. pe
[1, ∞ ) , fn (1) < 0, xlim
→∞
2 2 c) f n < 0, f n ( 0) > 0 ,deci an ∈ 0, ⇒ lim an n n n→∞ 2.a) I 0
1
= arctgx 0
b) I 2 n + I 2n− 2
=
,deci I 0 = 1 x
∫0
2n−2
(
π
4 2
2
.
)
dx ; I 2 n + I 2 n− 2 =
c) Dem. prin inductie (sau foloseste b)): I 2n ⋅ ( −1) ca lim I n = 0 si apoi ca limita ceruta este n →∞
(1, ∞ ) .
=0.
⋅ x +1
x + 1
f n ( x ) = ∞ ⇒ o rad.in
( 0,1)
I 0 .
1 2n − 1
n −1
=
1 1
,n ≥ 2 .
−
1 3
+
1 5
− ... + ( −1)
n−1
⋅
1 2n − 1
− I 0 .
Arata
Varianta 16 - rezolvari mate MT1 Ministerul Educaţ Educaţiei, Cercetă Cercetării şi Tineretului Centrul Naţ Naţional pentru Curriculum şi Evaluare în Învăţă Învăţământul mântul Preuniversitar SSoluţ Soluţii
1. 1 2. x2 + ax + 2 ≥ 0 , ∀x ∈ ; ∆ ≤ 0 ; a ∈ −2 1
π
2, 2 2
π
3.
arcsin
4.
8!( n − 8 )! = 10!( n − 10 )! ; n − 17 n − 18 = 0 ; n = 18
5.
AB = AB =
6.
sin
2
=
6
;
6 2
2
BC = 4 , CA = 5 , BC =
α
+ cos
2
α = 1
41 ; B =
; cosα = −
4 5
π
2
; sin2α = −
24 25
Ministerul Educaţiei, Cercetării şi Tineretului Centrul Naţional pentru Curriculum şi Evaluare în Învăţământul Preuniversitar
Soluţie: 1. a) Dacă
a b a ′ b′ , B = , cu a, a′ ∈ ( 0, ∞ ) şi b, b′ ∈ , atunci 0 1 0 1
A, B ∈ G , A =
a ⋅ a′ a ⋅ b′ + b şi a ⋅ a′ ∈ ( 0, ∞ ) , a ⋅ b′ + b ∈ . 1 0 1 2 2 1 b) De exemplu, pentru C = şi D = , se arată că CD ≠ DC . 0 1 0 1 α ab 2 c) Se arată că I 2 − A + A2 = , cu α = 1 − a + a > 0 . 0 1 x y 1 + a 2009 Obţinem I 2 − A + A2 − ... + A2008 = , deoarece = > 0 şi y ∈ . x ∈ G 1+ a 0 1 AB =
2. a) Utilizând eventual rela ţiile lui Viète, se ob ţine că b) Dacă f are rădăcina 2 , atunci 2a + c + ( b + 2 ) ⋅
(
a = 0 , b = − 3 şi c = 2 . 2 = 0 , de unde rezult ă b = −2 şi c = − 2a .
)
Apoi, f = X 3 + aX 2 − 2 X − 2a = ( X + a ) X 2 − 2 , cu rădăcina raţional ă x1 = − a .
c) Presupunem că
f are rădăcina k ∈ . Rezultă că există q ∈ [ X ] , astfel încât f = ( X − k ) ⋅ q .
Mai mult, coeficien ţii lui q sunt numere numere întregi. întregi. Folosind ipoteza, ob ob ţinem că numerele ceea ce este fals, deoarece deoarece ( − k ) (1 − k ) este un num număr par. (1 − k ) ⋅ q (1) sunt impare, ceea
BACALAUREAT 2008-MATEMATICĂ 2008-MATEMATICĂ - Proba D, tipul subiectului MT1, programa M1
( −k ) ⋅ q ( 0 )
şi
Varianta 16 - rezolvari mate MT1 Ministerul Educaţiei, Cercetării şi Tineretului Centrul Naţional pentru Curriculum şi Evaluare în Înv ăţământul Preuniversitar Soluţii 1 = 0 ,deci are loc cerinta. x 2
1.a) Motiveaza ca f este derivabila pe − {0} f ′ ( 0 ) = lim x ⋅ sin x →0
1 2 1 c o s − ⋅ 2 , x ∈ − {0} Limita ceruta este egala cu 0. x 2 x x c)Cum lim f ( x ) = 1 va exista un numar α > 0 ,astfel incat f ( x ) ∈ ( 0, 2 ) , ∀x > α .Functia f
b) f ′ ( x ) = 2 x ⋅ sin
x →∞
fiind continua pe [0,α ] ,va fi marginita pe acest interval,deci f este marginita pe [0, ∞ ) .Deoarece f este o functie para ,va rezulta concluzia. 2.a)
1
∫0 (1 − x )
2
dx =
− (1 − x )
3
3
1
=
1 3
0
b)Cu substitutia 1 − x = t ,se obtine
. 1
t n +1 t n + 2 n n +1 ∫0 x (1 − x ) dx = ∫0 ( t − t )dt = n + 1 − n + 2 ,de 0 n
1
1
unde rezulta cerinta. n +1
x 1− 1 x n − = − 1 . dx n ∫0 n n +1
1
n
c)
=
0
ceruta este egala cu 1 −
1 e
.
1 1− n + 1 n −n
n +1
+
n n +1
,de unde rezulta ca limita
Varianta 17 - rezolvari mate MT1 Ministerul Educaţ Educaţiei, Cercetă Cercetării şi Tineretului Centrul Naţ Naţional pentru Curriculum şi Evaluare în Învăţă Învăţământul mântul Preuniversitar Soluţ Soluţii
1. (1 + i
3
)
3
= − 8 ;0
7 Im f = , +∞ 4
2. x 2 − x + 2 − y = 0 ; ∆ ≥ 0 ; 3. x = −12 4
4.
p =
5.
md =
90 5 4
6. AC = = 6
=
2 45 4
; d ′ : y − 1 = − ( x − 1) ; 4 x + 5 y − 1 = 0 5
2 ; BC = = 3
(
2+ 6
) ; P = 3( 2 + 3
2+
6
)
Ministerul Educaţiei, Cercetării şi Tineretului Centrul Naţional pentru Curriculum şi Evaluare în Învăţământul Preuniversitar Soluţie: 1. a) Prin calcul calcul direct, rezult rezult ă b) Se arată că
(
Atunci, det I 2
c) Pentru
I 2 +
+
A+ A 2
A+ A
+
2
+
3
A
A +
A 3
2
+
A
4
−
A
)
n ∈ oarecare, fie X n
B
4
=
2
=
=
I2
02 .
(
2 ⋅ A + A2
+
)
=
5 6 , 0 1
5.
=
1 0
n
2 . Se arată că X n
1
−
=
I 2 .
2. a) Restul căutat este polinomul r = 2 X + 3 . b) Avem f = ( X − x1 ) ⋅ ( X − x 2 ) ⋅ ( X − x3 ) ⋅ ( X − x 4 ) , deci (1 − x1 ) ⋅ (1 − x 2 ) ⋅ (1 − x3 ) ⋅ (1 − x 4 ) = f (1) = 5 . c) g ( x1 ) ⋅ g ( x2 ) ⋅ g ( x3 ) ⋅ g ( x 4 ) = (1 − x1 ) (1 − x 2 ) (1 − x 3 ) (1 − x 4 ) ( −1 − x1 ) ( −1 − x 2 ) ( −1 − x 3 ) ( −1 − x 4 ) , deci g ( x1 ) ⋅ g ( x 2 ) ⋅ g ( x3 ) ⋅ g ( x 4 ) = f (1) ⋅ f ( −1) = 5 .
BACALAUREAT 2008-MATEMATICĂ 2008-MATEMATICĂ - Proba D, tipul subiectului MT1, programa M1
Varianta 17 - rezolvari mate MT1 Ministerul Educaţiei, Cercetării şi Tineretului Centrul Naţional pentru Curriculum şi Evaluare în Înv ăţământul Preuniversitar Soluţii 1.a) Se dem. prin inductie. b) xn +1 − xn =
x 5n − xn
4
convergent.
. Demonstreaza ca xn +1 − xn < 0 . Sirul fiind descrescator si marginit este
c) Avem ca lim xn = 0 lim n→∞
Din
xn + 2
=
xn
n→∞
xn + 2 xn +1 ⋅
xn+1
xn
xn +1
=
xn
lim
x4n + 3
n →∞
=
4
3 4
.
si relatia anterioara, se deduce ca limita ceruta
2
3 este . 4 2.a) Aria ceruta este A =
1
∫0
1
f1 ( x ) dx = arctgx 0 =
π
4
. 1
b) I =
1
∫0
x
(1 + x ) 2
2
dx =
1
′
1
1 + x 2 ) (1 + x 2 ) ( ∫ 0 2
−2
dx =
an = n ⋅
lim an =
n →∞
1
1
∫0 1 + x
dx = 2
π
4
.
)0
1
1
=
1 4
n
∑ n2 + k 2 = n ∑
k =1
Arata ca
(
2
2 x + 1 n
c) Sirul ce ne intereseaza se scrie
−1
k =1
.
1 2
1+
k
n2
Varianta 18 - rezolvari mate MT1 Ministerul Educaţiei, Cercetării şi Tineretului Centrul Naţional pentru Curriculum şi Evaluare în Învăţământul Preuniversitar Soluţii
1. x ∈ {1 ± i 3} 2.
min f = −
∆ = 1,
1
3. arccos 4.
2
=
4
4
; arcsin x =
π
4
2
; x =
2
2 C14 ⋅ C 61 cazuri favorabile cu un num ăr prim ; C 42 cazuri favorabile cu dou ă numere prime ; C 10 cazuri
posibile ; p =
5.
π
1
2 3
1 1 G , 3 3
6. AB(7, −7); AC (4, −2); BC (−3,5);
−14
Ministerul Educaţiei, Cercetării şi Tineretului Centrul Naţional pentru Curriculum şi Evaluare în Învăţământul Preuniversitar Soluţie: 1. a) Prin calcul direct, obţinem A3 = 03 . b)
1 1 1 I 3 + A + A t = 1 1 1 , deci rang I 3 + A + A t 1 1 1
(
c) Se arată că ( I3 + A) I 3
=
I3
+
3
A
=
1
−
)
=
1.
1 0 0 1 0 , sau prin calcul direct, sau observând c ă = −1 0 −1 1
( I3 + A) ( I3 − A + A2 ) .
2. a) Se arată că mulţimea rădăcinilor lui f este { 0, − 4 − 2i, − 4 + 2i } . b) S1 = x1 + x 2 + x3 = −4a şi S2 = x1x2 + x2 x3 + x1x3 = 20 . Suma din enun ţ este S
c) Deoarece
x3
=
x4
=
=−
2 S12
−
6S2
=
(
)
8 4a 2 − 15 .
a , din prima relaţie a lui Viète ob ţinem x1 = −2a şi înlocuind în a doua rela ţie a
lui Viète rezult ă a ∈ { − 2, 2 } . Pentru a = −2 , obţinem b = 2a
3
16 , iar pentru a = 2 , obţinem b = 2a
= −
3
=
16 .
BACALAUREAT 2008-MATEMATICĂ - Proba D, tipul subiectului MT1, programa M1
Varianta 18 - rezolvari mate MT1 Ministerul Educaţiei, Cercetării şi Tineretului Centrul Naţional pentru Curriculum şi Evaluare în Înv ăţământul Preuniversitar Soluţii 1.a) Functia f este continua pe [ 0, ∞ ) ,deci nu va avea asimptote verticale Cum
lim f ( x ) = 2, dreapta y = 2 este asimptota orizontala spre ∞ .
x →∞
b) Deoarece f ′ ( x ) =
3
( x + 2 )
2
> 0 ⇒ f strict crescatoare; x1 =
5 4
< 2 si presupunand
xk > xk +1 avem ca xk +1 > xk + 2 ⇔ f ( xk ) > f ( xk +1 ) ⇔ xk > xk +1 => adevarat deci sirul e descresc. Arata ca xn ≥ 0, n ≥ 1 ,deci sirul e convergent si folosind recurenta rezulta concluzia . c)
yn +1 − yn = xn +1 − 1 . Sirul ( xn ) e descrescaror si are limita egala cu 1,deci xn ≥ 1
Obtine ca sirul
( yn ) este crescator
xn − 1 = f ( xn −1 ) − 1 =
xn −1 − 1
≤
xn −1 − 1
xn −1 + 2
2
x − 1 1 = Rezulta ca xn − 1 ≤ 0
2n
2n
n
∑
Atunci yn ≤ x0 +
n
xk − 1 ≤ 2 +
k =1
2.a) Avem ca I =
b) F ( x ) = x
1
∑ 2k < 3 ,deci sirul e si marginit superior.
k =1
π
π
2 0
(1 + cos x )dx = ( x + sin x ) 02
∫
=
π
2
+ 1.
x
2 1 cos + = + x sin x ,de unde rezulta ca F este o functie para. t dt x ( ) ∫0
c) Daca 0 ≤ x1 < x2
⇒∫
x1
0
f ( t )dt ≤
x2
∫0
f ( t )dt caci f e pozitiva,deci F
e cresc. pe [ 0, ∞ ) . Cum F este o functie para ,rezulta ca f este descrescatoare pe ( −∞,0].
Varianta 19 - rezolvari mate MT1 Ministerul Educaţiei, Cercetării şi Tineretului Centrul Naţional pentru Curriculum şi Evaluare în Învăţământul Preuniversitar Soluţii
12
6
12
4
12
3
1. ( 3) = 3 ; ( 5 ) = 5 ; ( 8 ) = 8 ; 8 < 2. g (1) = 0 ; f ( x ) = ax + b, f (1) = 0 ; g (0) = 3 ⇒ x
3
4
4
3
5<
3
f (2) = 3 ; f : → , f ( x) = 3x − 3
2
3.
3 = y, 3 y − 30 y + 27 = 0 ; y ∈ {1,9} ; x ∈{0, 2}
4.
C 53 cazuri favorabile ; p =
1 12
5. A′(2, −1) ; m AA′ = −3 ; ma : y − 2 = −3 ( x − 1) ; 3 x + y − 5 = 0 6.
ctg2 x =
1
tg 2 x
; tg 2 x =
2tgx 1 − tg 2 x
;
ctgx − tgx
2
=
1 − tg x
2
2tgx
Ministerul Educaţiei, Cercetării şi Tineretului Centrul Naţional pentru Curriculum şi Evaluare în Învăţământul Preuniversitar
Soluţie 1. a) Scădem prima linie din celelalte şi obţinem det ( A) = −8 . b) Scădem pe rând prima ecua ţie din celelalte şi obţinem −1 1 1 −1 c) Se obţine A = ⋅ 2 1 1
2. a) Se obţine
1 x1
+
1 x2
+
1 x3
1
1
1
−1
0
0
−1
0 . 0
0
0
+
1 x4
=
y = z = t =
1 2
şi apoi x = −
−1
S 3 S 4
=
2.
b) Calcul direct. c) Observăm că x = 0 nu este rădăcină pentru f . Ecuaţia f ( x) = 0 este echivalentă cu ecuaţia t 2 Dacă t parcurge Ecuaţia t
2
+
,
+
2t + a + 2 = 0 , unde t = x −
1 x
.
ecuaţia f ( x) = 0 are toate rădăcinile reale.
2t + a + 2 = 0 are r ădăcinile reale dac ă şi numai dacă a ≤ −1 .
BACALAUREAT 2008-MATEMATICĂ - Proba D, tipul subiectului MT1, programa M1
1 2
.
Varianta 19 - rezolvari mate MT1 Ministerul Educaţiei, Cercetării şi Tineretului Centrul Naţional pentru Curriculum şi Evaluare în Înv ăţământul Preuniversitar Soluţii 1.a) f este continua pe D ,deci in aceste puncte nu avem asimptote verticale f d ( −2 ) = −∞, f s ( 2 ) = ∞ ⇒ x = −2, x = 2 sunt asimptote verticale. b) f ′′ ( x ) =
8 x
( 4 − x ) 2
,deci x = 0 punct de inflexiune.
2
1 2+ x = lim 1 ⋅ ln 2 + y c) Limita ceruta este L = lim x a ⋅ ln a x →∞ 2 − y 2 − 1 y0 y x 2 y ln 1 + 0, a < 1 y 2 − 1 2 y 1 ⋅ L = lim ⋅ = lim = 1, a = 1 . − 1 a a 2 y y 0 y 2 − y y0 y ∞, a > 1 2 − y
I =
2.a)
1
∫0
b) Avem ca I =
I =
1
− x
⋅
dx ; I x 2 + 4 x
−x + 2 −
2
∫1
4
2 x + 4 1
x
4
+
( x 1 4
2
x 2 2
= −
2
+4
)
⋅ arctg
2
x
dx = 4
21
=
+
2x −
1 2
(
2
⋅ ln x + 4
) 10 si finalizare.
′ ⋅ ⋅ xdx 2 ∫1 x 2 + 4
−1
4
1
1
arctg 2 − arctg
4
1
. 2
c) Cu substitutia f −1 ( x ) = t ⇒ f ( t ) = x, dx = f ′ ( t ) dt I =
2
∫4 f 5
−1
1
1
a) si se gaseste I . ( x )dx = − ∫0 t ⋅ f ′ ( t ) dt = −t ⋅ f ( t ) 10 + ∫0 f ( t )dt ,foloseste
Varianta 20 - rezolvari mate MT1 Ministerul Educaţiei, Cercetării şi Tineretului Centrul Naţional pentru Curriculum şi Evaluare în Învăţământul Preuniversitar Soluţii
1. 2 < 5, log 3 4 < 2 2. x ∈{1 ± i} π 2
3. sin 2 x + cos 2 x + 2sin x cos x = 1 ; sin x cos x = 0, x ∈ [0, 2π ) ⇒ x ∈ 0, , π ,
3π
; 2
x ∈ π ,
3π
2
4. 21
5. 6.
AM
=
MB OA =
AN
CN
NC
5 ;
;
CA
OB =
=
1 5
;m =
13 ;
1 5
OB =
13
Ministerul Educaţiei, Cercetării şi Tineretului Centrul Naţional pentru Curriculum şi Evaluare în Învăţământul Preuniversitar Soluţie: 1. a) Determinantul sistemului este b) Determinantul sistemului este
∆ = − 120 .
∆=
Se obţine soluţia unică x =
4 3 , y = , z = 0 . 5 5
0
b
a
c
0 a
= −2abc ≠
0 , deci sistemul are soluţie unică.
0 c b
c) Folosind formulele lui Cramer, obţinem
∆ x
b2
2
+c −a
2
= cos A . 2bc ˆ fiind unghi al triunghiului ABC , avem A ∈ ( 0, π ) , deci x0 = cos A ∈ ( −1,1) . A Analog obţinem y0 = cos B ∈ ( −1,1) şi z0 = cos C ∈ ( −1,1) . 2. a) Deoarece a şi b iau independent câte trei valori, există 3 ⋅ 3 = 9 matrice în mul ţimea G. b) Calcul direct. c) det ( A) = ( a − b )( a + b ) . ( 3 , +, ⋅) fiind corp, din ( a − b )( a + b ) = 0ˆ rezultă a = b sau a = − b . În total, exist ă 6 matrice în G care au determinantul nul.
x0
=
=
∆
BACALAUREAT 2008-MATEMATICĂ - Proba D, tipul subiectului MT1, programa M1
Varianta 20 - rezolvari mate MT1 Ministerul Educaţiei, Cercetării şi Tineretului Centrul Naţional pentru Curriculum şi Evaluare în Înv ăţământul Preuniversitar Soluţii 1.a)
f este derivabila pe [ 0, ∞ ) , f ′ ( x ) = 2e x + 6 x − 2
f ′ ( x ) ≥ 0, x ≥ 0 ,cu egalitate daca x = 0 ,de unde se obtine concluzia.
b) c)
f ( x ) > 0, ∀x ∈ ⇒ f nu este surjectiva.
5 6 1
2.a) I = ∫0
1 π dt = arctgt = . 0 4 1 + t 2 1
b) Cu substitutia ⇒ J =
t
= y ⇒
(t
2
)(t
+1
3
J=
∫
1 1
f ( t )dt =
x
t 3
x
∫1
1
)
+1
x
1
x
x
dt =
x 3
∫1 t
x
⋅
x
1
∫1 1 + t 2
∫ x
x 1 1 −1 1 dy ⋅ = ⋅ f dt 2 ∫ 2 1 t t y y
f
f ( t )dt .
c) A = ∫1 f ( t )dt = ∫1 f ( t )dt + ∫ f ( t )dt = 1 A =
1
x 3
∫1 t
⋅
f ( t )dt +
dt = arctgx − arctg1 ,deci limita ceruta este
π
4
x
∫1 .
f ( t )dt =
x
∫1 ( t
3
)
+1 ⋅
f ( t ) dt
Varianta 21 - rezolvari mate MT1 Ministerul Educaţiei, Cercetării şi Tineretului Centrul Naţional pentru Curriculum şi Evaluare în Învăţământul Preuniversitar Soluţii
1. x1,2 = 4 ± 3i 2. 3.
13 ,∞ 5
2
∆ > 0 , ∆ = 5a − 8a + 13 ; a ∈ ( −∞ ,1) ∪
x − 1 − 3 = 1 ; x ∈{5,17}
4. 0 5. d ′ : y − 2 = 1( x − 1) ; d ′ : x − y + 1 = 0 6.
7 9
Ministerul Educaţiei, Cercetării şi Tineretului Centrul Naţional pentru Curriculum şi Evaluare în Învăţământul Preuniversitar Soluţie 1. a) Calcul direct. b) Tripletul ( 0,1, 0 ) e soluţie a sistemului,
∀ a, b, c ∈ ,
deci acesta este compatibil.
Dacă a + b + c ≠ 0 şi a 2 + b 2 + c 2 ≠ ab + bc + ca , atunci soluţia precedentă este unică. c) Din ipoteză rezultă că a = b = c . Dacă a = b = c = 0 orice triplet ( x, y, z ) ∈ × × este soluţie. Dacă a = b = c ≠ 0 , atunci sistemul este echivalent cu ecua ţia x + y + z = 1 .
x + y + z = 1 2 2 x + y = z − 1
⇔
z = 1 − x − y 2 2 1 1 + + + x y 2 2
2
2 . = 2
A doua ecua ţie din sistem are o infinitate de solu ţii, care sunt coordonatele punctelor de pe cercul de centru 2 1 1 Q − , − şi rază r = . Soluţiile sistemului sunt 2 2 2
1 2 ⋅ co s t x t = − + 2 2 , cu t ∈ [ 0, 2π ) . 1 2 ⋅ si n t y t = − + 2 2 z t = 1 − xt − yt
2. a) Deoarece a, b, c pot lua arbitrar câte 4 valori, exist ă 2ˆ b) De exemplu, matricea A = 0ˆ
c) Fie
X
a 0
=
1ˆ b 2 ∈ G . X = c 0ˆ
4 ⋅ 4 ⋅ 4 = 64 matrice în mul ţimea G. ˆ0 are propriet ăţile cerute. 2ˆ
0ˆ 0ˆ
Rezult ă b = 0ˆ . Obţinem patru matrice.
⇔
a 2 = 1ˆ ˆ 3ˆ a ∈{1, } ˆ ˆ 3ˆ . , deci a + c ∈{1, b(a + c ) = 0 ⇒ } ˆ ˆ 2 ˆ c ∈ { 0, 2 } c = 0
BACALAUREAT 2008-MATEMATICĂ - Proba D, tipul subiectului MT1, programa M1
Varianta 21 - rezolvari mate MT1 Ministerul Educaţiei, Cercetării şi Tineretului Centrul Naţional pentru Curriculum şi Evaluare în Înv ăţământul Preuniversitar Soluţii 1.a) Limita ceruta este egala cu 1. b) f ′ e functie polinomiala de grad 3 deci ecuatia va avea cel mult 3 radacini reale Aplicand T. lui Rolle functiei f pe [1,3] , [3,5 ], [5, 7] ⇒ f ′ se anuleaza in cel putin3 puncte.
(
c) f ( x ) = x 2 − 8 x + 7
)( x2 − 8 x + 15 ) = ( a − 4 )( a + 4)
2
{
2
}
f ( x ) = a − 16 ≥ −16, cu egalitate daca a = x − 8 x + 11 = 0, x ∈ 4 − 5, 4 + 5 Minimul cerut
este −16 . 2.a) Pentru x ∈
I =
π
∫0
*
, f ( x) =
x sin xdx = −
π
sin x x ′
∫0 ( cos x )
2 . Din ipoteza avem ca x ⋅
⋅ xdx
π
I = − x cos x 0 +
f ( x ) = x ⋅ sin x, x ∈ π
∫0 cos xdx =
π .
g ( x ) = f ( x ) , x ∈ I − {0 , g ( 0 ) = 1, I = [ 0,1] , este continua pe I deci integrabila Cum f difera de g doar in x=0, rezulta ca si f este integrabila pe I . c) Arata ca sin x < x, x > 0 .Atunci avem: b) Functia
π
∫
2 1
π
f ( x )dx <
∫12 sin xdx = cos1 .
Varianta 22 - rezolvari mate MT1 Ministerul Educaţiei, Cercetării şi Tineretului Centrul Naţional pentru Curriculum şi Evaluare în Învăţământul Preuniversitar Soluţii
1. i 3 2. g ( x) = y; f ( y ) = 0, y 2 − 3 y + 2 = 0 ; y ∈ {1, 2} ; x ∈ 1,
2
3. lg x(8 x + 9) = lg10( x 2 −1) ; 2 x2 − 9 x −10 = 0 ; x =
9 + 161 4
4. n ( n − 1) < 20 ; n ∈ {2,3,4} 5. A ,0 ∈ d 2 ; d ( d1, d 2 ) = d ( A, d 1 ) ; d ( A, d 1 ) = ; d ( d1 , d 2 ) = 10 10 2 1
5
6. sin750 =
6
+
4
2
; sin150 =
6− 2 4
;
5
6 2
Ministerul Educaţiei, Cercetării şi Tineretului Centrul Naţional pentru Curriculum şi Evaluare în Învăţământul Preuniversitar Soluţie 1. a) Calcul direct. b) Sistemul este compatibil determinat. Se obţine soluţia
x =
c−b
det ( A)
, y =
a −c
det ( A)
, z =
a −c
det ( A)
.
c) Avem c ă rangul matricei sistemului este 2 şi rangul matricei extinse este 3, de unde rezult ă concluzia. 2. a) Se demonstrează că f (1) = 1 şi f ( 2 ) = 2 şi apoi c ă f ( 5 ) = 5 . b) Folosind ipoteza, se deduce c ă
f ( an+1 ) = ( f ( an ))
2
+1 , ∀ n∈
şi apoi, folosind aceast ă relaţie, se
demonstrează prin induc ţie concluzia. c) Se consideră g ∈ [ X ] , g = f − X . Din b) avem c ă g ( an ) = 0 , nul, aşadar f
=
∀ n∈
, deci g este polinomul
X .
BACALAUREAT 2008-MATEMATICĂ - Proba D, tipul subiectului MT1, programa M1
Varianta 22 - rezolvari mate MT1 Ministerul Educaţiei, Cercetării şi Tineretului Centrul Naţional pentru Curriculum şi Evaluare în Înv ăţământul Preuniversitar Soluţii
1.a) f ′ ( x ) =
(
)(
3 1 − x 2 1 + x 2
(
4
x + 3
)
2
),x∈ .
b) x = 1 punct de maxim, x = −1 punct de minim lim f ( x ) = 0 = lim f ( x ) x →−∞
x→∞
−1 1 Imaginea lui f este Im f = , . 4 4 c) Daca x = y avem egalitate Daca x < y , se aplica T.Lagrange lui f pe [ x, y ] , se arata ca f ′ ( c ) ≤ 1 si rezulta cerinta Daca x > y atunci se procedeaza ca si anterior .
2.a) Avem:
x3 3 3 2 ∫2 f ( x )dx = ∫2 ( x + x − 2 )dx = 3
+
3
x 41 − 2x = . 2 6 2 2
b)Se descompune in fractii simple functia de integrat si se obtine ca
5 1 0 0 x + 4 3 dx .∫ =∫ 9 + 3 2 −1 −1 x − 1 x − 3x + 2 x 1 − ( )
( )
c) g ′ ( x ) = 0 ⇔ 2 x. f x2 .e x Arata ca doar x =
2
=0⇔
2 xe x
0 este punct de extrem.
2
(
9 dx .Finalizare. x+2 8
2
+
x2 + 2
)(
x2 − 1
2
)
=
0 ⇔ x∈ {0,1, − 1} .
Varianta 23 - rezolvari mate MT1 Ministerul Educaţiei, Cercetării şi Tineretului Centrul Naţional pentru Curriculum şi Evaluare în Învăţământul Preuniversitar Soluţii
1.
1
=
1+ i
1− i 2
;
1 1− i
=
1+ i 2
;1
2. x2 − 2 x − 4 = 0 ; x ∈{1 ±
5
}
1 1 1 π − arctg = ctg arctg ; ctg arctg = 2 2 2 2 2
3.
tg
4.
p = 0,9
5.
G
6.
−
7 5 , 3 3 8
15
Ministerul Educaţiei, Cercetării şi Tineretului Centrul Naţional pentru Curriculum şi Evaluare în Învăţământul Preuniversitar Soluţie:
1. a) Calcul direct.
a 5b 2 ∈ C ( A) , cu Y = 02 . b a a 2 + 5b 2 = 0 Obţinem sistemul , cu unica soluţie a = b = 0 , deci Y = 02 . ab = 0 a b c) Fie Z = 5 ∈ C ( A) , Z ≠ O2 , cu a, b ∈ . b a
b) Fie
Y
=
Presupunem că det( Z ) = 0 , deci a 2
− 5b
2
=
0 . Dacă b = 0 , atunci a = 0 , deci Z = 02 , fals.
Dacă b ≠ 0 , rezultă că 5 ∈ , fals. 2. a) f 0ˆ + f 1ˆ + f 2ˆ = 3ˆ a + 1ˆ = 1ˆ .
()
()
( )
b) f = X 3 + 2ˆ X 2 + 2ˆ are singura rădăcină x = 2ˆ . c) Deoarece grad ( f ) = 3 , f este ireductibil peste
3
⇔
f nu are rădăcini în 3 .
Aşadar a ≠ 0ˆ şi 1ˆ + a ≠ 0ˆ , deci a = 1ˆ .
BACALAUREAT 2008-MATEMATICĂ - Proba D, tipul subiectului MT1, programa M1