Simulare Bac matematică tehnologic nr. 5
Exerciții
Partea I – Subiectul I (30 de puncte)
Fiecare dintre cele șase cerințe valorează 5 puncte.
Exercițiul 1 (5 puncte)
Determinați numerele reale și pentru care , unde .
Exercițiul 2 (5 puncte)
Se consideră funcția , . Calculați aria triunghiului determinat de punctele în care graficul funcției intersectează axele de coordonate.
Exercițiul 3 (5 puncte)
Rezolvați în mulțimea numerelor reale ecuația .
Exercițiul 4 (5 puncte)
Calculați în câte moduri poate fi alcătuită o echipă formată din 2 strungari și 3 frezori, dintre cei 8 strungari și 9 frezori ai unui atelier.
Exercițiul 5 (5 puncte)
În reperul cartezian se consideră punctele , și , unde este număr real. Determinați numerele reale pentru care lungimea medianei din vârful a triunghiului este egală cu .
Exercițiul 6 (5 puncte)
Arătați că .
Partea a II-a – Subiectul al II-lea (30 de puncte)
Fiecare subpunct valorează 5 puncte.
Exercițiul 7 (15 puncte)
Se consideră matricele și , unde este număr real.
a) (5 puncte) Arătați că .
b) (5 puncte) Determinați valorile reale ale lui pentru care matricea este inversabilă.
c) (5 puncte) Determinați numerele reale și pentru care .
Exercițiul 8 (15 puncte)
Se consideră polinomul , unde este număr real.
a) (5 puncte) Arătați că , pentru orice număr real .
b) (5 puncte) Determinați câtul și restul împărțirii polinomului la , știind că restul împărțirii lui la este egal cu .
c) (5 puncte) Determinați numărul real pentru care polinomul are trei rădăcini reale în progresie aritmetică.
Partea a III-a – Subiectul al III-lea (30 de puncte)
Fiecare subpunct valorează 5 puncte.
Exercițiul 9 (15 puncte)
Se consideră funcția , .
a) (5 puncte) Arătați că , .
b) (5 puncte) Determinați ecuația asimptotei orizontale spre la graficul funcției .
c) (5 puncte) Determinați imaginea funcției .
Exercițiul 10 (15 puncte)
Se consideră funcția , .
a) (5 puncte) Arătați că .
b) (5 puncte) Calculați .
c) (5 puncte) Demonstrați că, pentru orice , suprafața plană delimitată de graficul funcției , axa și dreptele de ecuații și are aria mai mare sau egală cu .
Barem și răspunsuri
La Subiectul al III-lea, o valoare scrisă fără calculul care o justifică aduce doar o parte din punctele subpunctului.
Exercițiul 1.
Pătratul este , iar conjugatul numitorului este . Amplificăm fracția cu : (3 p).
Rezultă , deci și (2 p).
(Probă: , adică numărătorul. Capcană: pătratul se scrie , fără dublul produs ; atunci câtul ar fi , adică și , nu numere întregi.)
Exercițiul 2.
Punctele de pe axa au ordonata , deci rezolvăm , cu și , adică sau ; pe axa punctul este (3 p).
Baza de pe este , înălțimea este , iar aria este (2 p).
(Probă: și . Capcană: în formula rădăcinilor se împarte la în loc de ; atunci soluțiile ar fi și , aria ar ieși , dublul celei corecte, iar .)
Exercițiul 3.
Argumentele trebuie să fie pozitive. Diferența de logaritmi este logaritmul câtului, iar , deci , adică (3 p).
Ecuația se scrie , cu soluțiile și ; pentru avem , iar pentru avem și , deci rămâne numai (2 p).
(Probă: . Capcană: numărul se lasă ca atare, , în loc de ; atunci ecuația ar fi , cu , dar pentru această valoare câtul argumentelor este , deci diferența logaritmilor ar fi , nu .)
Exercițiul 4.
Strungarii se aleg în de moduri, iar frezorii în de moduri (3 p).
Alegerile sunt independente: fiecare grup de strungari se așază cu fiecare grup de frezori, deci echipele sunt în număr de (2 p).
(Probă: , iar un grup de 5 oameni din 17 s-ar putea alege în de moduri, număr mai mare, care nu ține seama de meserii. Capcană: se adună alegerile, , în loc să se înmulțească; dar fiecare dintre cele de grupuri de strungari se combină cu fiecare dintre cele de grupuri de frezori.)
Exercițiul 5.
Mijlocul laturii este (2 p).
Lungimea medianei este , iar înseamnă , adică , deci și sau (3 p).
(Probă: pentru , și ; pentru , și . Capcană: din se reține numai , deci ; dar și verifică, fiindcă .)
Exercițiul 6.
Paranteza este formula cosinusului unghiului dublu: (3 p).
Cum , produsul este (2 p).
(Probă: cu și , paranteza este . Capcană: paranteza se confundă cu ; atunci produsul ar fi , nu .)
Exercițiul 7.
a) (5 p) Avem (3 p). Rezultă (2 p).
(Capcană: produsele se scad în ordine inversă, .)
b) (5 p) Matricea este inversabilă exact când , iar (2 p). Din rezultă sau , deci este inversabilă pentru (3 p).
(Probă: are determinantul , iar are determinantul . Capcană: se pune condiția pentru inversabilitate și se răspunde , adică exact valorile pentru care nu are inversă.)
c) (5 p) Produsul, făcut rând pe coloană, este , iar egalitatea cu dă și , adică (3 p). Valorile se află din ecuația , cu și : soluțiile ei sunt și , iar perechile sunt și (2 p).
(Probă: . Capcană: matricele se înmulțesc element cu element; atunci elementul ar fi , nu , iar egalitatea ar părea imposibilă.)
Exercițiul 8.
a) (5 p) Avem și (2 p). Atunci , fără (3 p).
(Capcană: se uită factorul din fața lui ; atunci depinde de .)
b) (5 p) Restul împărțirii la este , iar din rezultă și (2 p). Împărțim în coloană: , deci câtul este , iar restul este (3 p).
(Probă: pentru , , iar . Capcană: pentru împărțitorul se scrie ; atunci ar da , dar restul împărțirii la este valoarea în , nu în .)
c) (5 p) Fie , , rădăcinile, în această ordine. Sunt în progresie aritmetică, deci , iar din relațiile lui Viète ; rezultă și (2 p). Atunci , iar din rezultă ; numerele cu suma și produsul sunt și . Rădăcinile sunt , și , iar (3 p).
(Probă: . Capcană: produsul rădăcinilor se ia egal cu termenul liber, , în loc de opusul lui, ; atunci și , dar cu avem .)
Exercițiul 9.
a) (5 p) Notăm și , deci și , iar derivata câtului este (3 p). Numărătorul este , deci (2 p).
(Capcană: se împarte derivata numărătorului la derivata numitorului, , care nu este definită în , deși este derivabilă pe .)
b) (5 p) Împărțim numărătorul și numitorul la : (3 p). Fracțiile , și tind la , deci limita este , iar asimptota orizontală spre este (2 p).
(Probă: . Capcană: se compară coeficienții lui și ai lui ca și cum ar avea același grad și se scrie limita ; dar numărătorul are gradul , numitorul gradul , iar este aproape de , nu de .)
c) (5 p) Semnul lui este al lui : pe , pe și pe , deci scade pe , crește pe și scade pe (3 p). Avem și , iar limitele la și la sunt , fiindcă gradul numărătorului este mai mic decât al numitorului. Funcția este continuă pe , fiind un cât de polinoame cu numitor strict pozitiv, deci ia toate valorile dintre și ; imaginea este (2 p).
(Probă: , și , valori cuprinse între și . Capcană: se ia , limita de la capete, drept margine de jos, iar imaginea ar fi ; dar .)
Exercițiul 10.
a) (5 p) Cum , avem (3 p). Valoarea este (2 p).
(Capcană: se uită primitiva termenului constant , adică ; atunci s-ar obține , nu .)
b) (5 p) Notăm , deci , adică , iar . Pentru avem , iar pentru avem (3 p). Integrala devine (2 p).
(Probă: derivata lui este , deci integrala este . Capcană: după trecerea la se păstrează limitele și ; atunci rezultatul ar fi , nu .)
c) (5 p) Pentru avem , deci și ; așadar pe , iar aria este (2 p). Din pe , monotonia integralei dă , iar (3 p).
(Probă: pentru , aria este cuprinsă între și , iar crește de la la . Capcană: minorantul se ia , valoarea din capătul drept, în loc de ; dar crește, deci este fals pe : de exemplu .)
Pentru părinți și profesori
Simularea aceasta are forma probei scrise de matematică de la Bacalaureatul M3 (M_tehnologic) din 2027, 2028 și 2029, pe care o susțin absolvenții filierei tehnologice intrați în clasa a IX-a în 2023–2024, 2024–2025 și 2025–2026. Este a cincea foaie din serie. Cele patru dinaintea ei au pornit de la tipurile frecvente; aceasta se ocupă de ce a rămas la margine: un cât de numere complexe cu un pătrat la numărător, aria triunghiului format de o parabolă cu axele, o diferență de logaritmi, două grupe de persoane alese separat, mediana unui triunghi cu ordonata unui vârf necunoscută și cosinusul unghiului dublu, la primul subiect; un produs de matrice egal cu o matrice dată și un polinom cu rădăcini în progresie aritmetică, la al doilea; imaginea unei funcții și o schimbare de variabilă într-o integrală, la al treilea. Verbele cerințelor și împărțirea punctelor urmează probele oficiale, iar datele numerice sunt scrise anume pentru această foaie.
Notare. Foaia are 100 de puncte: 90 de puncte din cerințe (șase cerințe de 5 puncte în Subiectul I și, în celelalte două subiecte, patru probleme de 15 puncte, fiecare cu trei subpuncte egale) și 10 puncte din oficiu.
Durată. Timpul este de 3 ore, fără pauză. Un plan sugerat, nu o regulă oficială: 40 de minute pentru primul subiect, câte o oră pentru următoarele două și 20 de minute la sfârșit, pentru recitire.
Cum o folosești. Lucrezi singur, cu foaia, un creion și ceasul, fără barem și fără caiet de teorie. Un subpunct care nu iese se lasă pe mai târziu: în fiecare problemă ai subpuncte independente. După cele 3 ore verifici cu baremul, pas cu pas, și treci lângă fiecare cerință punctele luate. Ghidajul îl folosești abia apoi, numai la cerințele nerezolvate.
După notare. Adaugi cele 10 puncte din oficiu la punctele luate la barem și vezi în ce treaptă te afli:
- 90–100 de puncte. Seria e parcursă bine; din când în când reiei câte o cerință la alegere.
- 75–89 de puncte. Mai ai de întărit una sau două cerințe; lecțiile lor sunt în tabelul „Harta pe cerințe”. Le recitești și refaci cerințele cu ghidajul alături.
- 60–74 de puncte. Reiei lecțiile cerințelor pierdute, începând cu primul subiect, și faci apoi testele de unitate ale temelor respective. Foaia o lucrezi din nou abia după aceea.
- Sub 60 de puncte. Începi cu cerințele scurte de la primul subiect și cu subpunctele a) și b) ale problemelor, având ghidajul deschis. Subpunctele c) vin la urmă.
Formule de reținut, pe subiecte, din fișele de buzunar ale lecțiilor:
- Subiectul I. La numerele complexe, și ; un cât se amplifică cu conjugatul numitorului, iar . Graficul lui taie axa în punctul de ordonată , iar axa în punctele cu ordonata , adică soluțiile ecuației ; ecuația are, cu , soluțiile , iar aria unui triunghi este jumătate din produsul dintre bază și înălțime. La logaritmi, diferența este logaritmul câtului , fiecare argument trebuie să fie pozitiv, iar un număr se scrie . Combinările de luate câte sunt , iar două alegeri independente se înmulțesc. Mijlocul unui segment are drept coordonate media aritmetică a coordonatelor capetelor, iar distanța dintre două puncte este rădăcina sumei pătratelor diferențelor coordonatelor; mediana unește un vârf cu mijlocul laturii opuse. Pentru unghiul dublu, ; în tabelul valorilor, are valoarea , iar are valoarea .
- Subiectul al II-lea. Determinantul de ordin 2 este , iar o matrice este inversabilă exact când determinantul ei este nenul. Produsul de matrice se face rând pe coloană. Două numere cu suma și produsul sunt rădăcinile ecuației . Restul împărțirii unui polinom la este (la este ), deci împărțirea este exactă dacă . La un polinom de gradul 3 cu coeficientul dominant , suma rădăcinilor este opusul coeficientului lui , suma produselor lor luate două câte două este coeficientul lui , iar produsul tuturor este opusul termenului liber. Trei numere , , sunt în progresie aritmetică dacă .
- Subiectul al III-lea. Derivata unui cât este . La limita unui cât de polinoame spre , împarți numărătorul și numitorul la cea mai mare putere a lui . Dacă , dreapta este asimptotă orizontală spre . Imaginea unei funcții continue se citește din tabelul de variație și din limitele de la capete. O primitivă a lui este , a constantei este , iar a lui este . La schimbarea de variabilă , limitele devin și , iar sub integrală nu mai rămâne niciun . Dacă pe , atunci ; dacă pe un interval, aria de sub grafic este integrala lui pe acel interval.
Harta materiei pe subiecte.
- Subiectul I (cerințele 1–6, câte 5 puncte): cât de numere complexe, aria unui triunghi format cu axele, ecuație logaritmică cu diferență de logaritmi, două grupe de persoane alese dintr-un atelier, mediană cu parametru, cosinusul unghiului dublu. Materia claselor a IX-a și a X-a.
- Subiectul al II-lea (cerințele 7 și 8, câte 15 puncte): determinant, inversabilitate și un produs de matrice egal cu o matrice dată, apoi un polinom cu parametru, împărțire cu rest și rădăcini în progresie aritmetică. Matricele aparțin clasei a XI-a, polinomul clasei a XII-a.
- Subiectul al III-lea (cerințele 9 și 10, câte 15 puncte): derivata, asimptota și imaginea unei funcții raționale, apoi integrale cu schimbare de variabilă și o inegalitate pentru arie. Funcția rațională aparține clasei a XI-a, integralele clasei a XII-a.
- Oficiul: 10 puncte, acordate oricărui candidat, care se adună la cele 90 din cerințe.
Harta pe cerințe. Tabelul leagă fiecare cerință de lecțiile din care vine. Coloana „În câte probe” arată în câte dintre cele 83 de probe oficiale (2013–2026) a fost cerută tema primei lecții din rând, iar „În câți ani” în câți dintre cei 14 ani; ultima coloană adună cuvintele lecțiilor din rând, ca să-ți faci o idee despre cât ai de citit.
| Cerința | Se cere | Clasa din programa de examen (prima lecție) | Lecții de reluat | În câte probe | În câți ani | Total cuvinte |
|---|---|---|---|---|---|---|
| 1 | cât de numere complexe, cu pătratul unui număr la numărător | X | Conjugat și cât de numere complexe, tehnologic, apoi Numere complexe: forma algebrică, liceu tehnologic | 1 | 1 | 8816 |
| 2 | aria triunghiului format de graficul unei funcții de gradul II cu axele | IX | Citești graficul: agenda salonului, tehnologic, apoi Profit maxim: funcția de gradul II la tehnologic | 8 | 5 | 7802 |
| 3 | ecuație logaritmică cu diferență de logaritmi egală cu o constantă | X | Bac tehnologic: ecuații exponențiale și logaritmice, apoi Logaritmul produsului: reguli de calcul, tehnologic | 52 | 14 | 9428 |
| 4 | echipă cu doi strungari și trei frezori | X | Combinări la tehnologic: alegeri dintr-o listă | 3 | 3 | 4264 |
| 5 | mediana din vârful A, cu ordonata unui vârf necunoscută | IX și X | Reper cartezian și plan de șantier, tehnologic, apoi Linii importante în coordonate, la tehnologic | 80 | 14 | 9017 |
| 6 | cosinusul unghiului dublu pentru 15°, înmulțit cu tangenta de 60° | IX | Unghiul dublu la tehnologic: sin 2a, cos 2a, apoi Cercul trigonometric pentru tehnologic: unghiuri | 2 | 1 | 8853 |
| 7 | determinant, inversabilitate și un produs de matrice egal cu o matrice dată, rezolvat cu suma și produsul numerelor | XI | Determinantul 2×2 pentru tehnologic: calcul rapid, apoi Inversa 2×2: formula pe scurt, liceu tehnologic, apoi Bac tehnologic: produsul de matrice, pe exemple, apoi Suma și produsul date: liceu tehnologic | 79 | 14 | 19088 |
| 8 | valori ale polinomului, împărțirea cu rest și rădăcini în progresie aritmetică | XII | Polinoame: grad, coeficienți, adunare, tehnologic, apoi Bac tehnologic: tabelul lui Horner pas cu pas, apoi Bézout pentru tehnologic: x − a divide polinomul, apoi Rădăcini și Viète de gradul 3 la tehnologic, apoi Trei numere în progresie: condiția, tehnologic | 29 | 11 | 23987 |
| 9 | derivata câtului, asimptota orizontală și imaginea unei funcții | XI | Reguli de derivare la tehnologic: ritmul în lei, apoi Asimptote pentru tehnologic: randamentul pompei, apoi Bac tehnologic: graficul unei funcții pas cu pas | 80 | 14 | 13498 |
| 10 | integrală dintr-un pătrat, schimbare de variabilă și aria mai mare sau egală cu un multiplu al lui | XII | Leibniz–Newton la tehnologic: calcul în 3 pași, apoi Primitive uzuale: tabel, liniaritate, tehnologic, apoi Substituția t = u(x) și limitele noi, tehnologic, apoi Aria cu integrala la tehnologic: o rigolă, apoi Integrala pe tronsoane la tehnologic | 83 | 14 | 23552 |
Programa și examenul. Simularea urmează programa de examen pentru Bacalaureatul M3 (M_tehnologic) din 2027–2029 (OMEN 4430/2014, Anexa 2), aceeași pentru profilurile tehnic, resurse naturale și protecția mediului și servicii. Foaia nu adaugă nimic peste programă: primul subiect cere cunoștințe din clasele a IX-a și a X-a; în următoarele două, matricele și funcția rațională țin de clasa a XI-a, iar polinomul și integralele de clasa a XII-a, așa cum arată hărțile de mai sus. Elevii care dau Bacalaureatul în 2030 au programe noi la clasele a XI-a și a XII-a (OMEC 3716/2026, Anexele 35–38, aplicate din 2028–2029), cu alt conținut; simularea de față nu este scrisă pentru ei. Din 2030, la filiera tehnologică, matematica este una dintre probele la alegere ale Bacalaureatului (OMEC 4138/2026).
Notă: în barem, cuvântul „itemul” este folosit ca termen de evaluare; la clasă spunem „exercițiul”.