Subiect Bac matematică pedagogic, august 2013 (varianta 9) — rezolvat pas cu pas
Toate probele de la pedagogic din 2013 · Toate subiectele Bac pedagogic 2013–2026
Exerciții
Partea I – Subiectul I (30 de puncte)
Fiecare dintre cele șase cerințe valorează 5 puncte.
Exercițiul 1 (5 puncte)
Arătați că .
Exercițiul 2 (5 puncte)
Se consideră funcția , . Arătați că .
Exercițiul 3 (5 puncte)
Rezolvați în mulțimea numerelor reale ecuația
Exercițiul 4 (5 puncte)
După o scumpire cu prețul unui produs este de lei. Calculați prețul produsului înainte de scumpire.
Exercițiul 5 (5 puncte)
În reperul cartezian se consideră punctele și . Determinați coordonatele mijlocului segmentului .
Exercițiul 6 (5 puncte)
Determinați lungimea laturii a triunghiului dreptunghic în , știind că și .
Partea II – Subiectul al II-lea (30 de puncte)
Fiecare dintre cele șase cerințe valorează 5 puncte.
Pe mulțimea numerelor reale se definește legea de compoziție asociativă .
1. (5 puncte) Calculați .
2. (5 puncte) Verificați dacă legea de compoziție „” este comutativă.
3. (5 puncte) Arătați că , pentru orice numere reale și .
4. (5 puncte) Determinați numerele reale pentru care .
5. (5 puncte) Verificați dacă , pentru orice număr real .
6. (5 puncte) Calculați .
Partea III – Subiectul al III-lea (30 de puncte)
Fiecare dintre cele șase cerințe valorează 5 puncte.
Pentru fiecare număr real se consideră matricea .
1. (5 puncte) Calculați .
2. (5 puncte) Arătați că , pentru orice număr real .
3. (5 puncte) Determinați numerele reale pentru care .
4. (5 puncte) Arătați că pentru orice număr real .
5. (5 puncte) Verificați dacă , unde .
6. (5 puncte) Pentru , rezolvați sistemul .
Barem și răspunsuri
Rezolvările urmează rândurile baremului oficial, iar numărul din paranteza de la finalul unui rând spune câte puncte valorează rândul. Cea mai mare parte dintre cerințe au două rânduri (3 + 2 sau 2 + 3); o singură cerință, itemul 5, are trei rânduri (1 + 2 + 2).
Exercițiul 1. (5 p) — o expresie cu radicali de ordinul doi.
Numărul se scrie , iar este cel mai mare pătrat perfect care îl divide; de aceea (2 p).
Înmulțind pe cu fiecare termen al parantezei, , iar din suma obținută se scade : Radicalii se anulează, iar expresia are valoarea .
Exercițiul 2. (5 p) — valorile lui în și în , adunate.
Pentru funcția dă (2 p).
Pentru avem , iar suma valorilor, cu din rândul precedent, este : Suma cerută este deci .
Exercițiul 3. (5 p) — o ecuație care devine de gradul I.
Desfăcut, un pătrat de sumă are trei termeni: primul la pătrat, de două ori produsul lor și al doilea la pătrat. Aici termenii sunt , și , deci (2 p).
Ecuația devine . Termenii și se reduc, iar constantele dau , deci , adică și (3 p). Verificare: .
Exercițiul 4. (5 p) — prețul dinainte de o scumpire cu .
Fie prețul dinainte de scumpire, în lei. O scumpire cu adaugă la preț, iar prețul de după scumpire este : Membrul stâng este , deci și . Prețul dinainte de scumpire este de de lei; verificare: (3 p).
Exercițiul 5. (5 p) — coordonatele mijlocului unui segment.
Fiecare coordonată a mijlocului al segmentului este media coordonatelor corespunzătoare ale capetelor: și (1 p).
Pentru și , abscisa este (2 p).
Ordonata este , așadar mijlocul segmentului este (2 p).
Exercițiul 6. (5 p) — o catetă aflată din cosinusul unui unghi.
În triunghiul , dreptunghic în , cateta alăturată unghiului este , iar ipotenuza este . Pentru un unghi ascuțit al unui triunghi dreptunghic, cosinusul se obține împărțind cateta alăturată la ipotenuză: (2 p).
Din rezultă (3 p).
Subiectul al II-lea · cerința 1 (5 p) — o compunere calculată din definiție.
În , primul operand este , iar al doilea : termenul devine , termenul devine , termenul devine , iar numărul rămâne: Suma este (2 p).
Subiectul al II-lea · cerința 2 (5 p) — comutativitatea legii.
Se calculează și pentru două numere reale oarecare; la al doilea se schimbă locurile operanzilor în formula legii: Produsul coincide cu , iar suma celorlalți termeni nu depinde de ordinea lor, deci pentru orice numere reale și ; legea „” este comutativă (2 p).
Subiectul al II-lea · cerința 3 (5 p) — forma cu paranteze a legii.
Constanta se scrie , astfel încât primii patru termeni să fie un produs de două binoame, desfăcut: Produsul are patru termeni, , , și , adică . Prin urmare , pentru orice numere reale și (3 p).
Subiectul al II-lea · cerința 4 (5 p) — ecuația .
Forma de la itemul precedent, cu , dă (2 p).
Desfăcând pătratul și mutând pe în membrul stâng se obține o ecuație de gradul al doilea cu coeficienții , și . Din relațiile lui Viète, rădăcinile ei au suma și produsul ; singurele două numere cu aceste proprietăți sunt și : Soluțiile sunt și . Verificare: și .
Subiectul al II-lea · cerința 5 (5 p) — egalitatea .
Se folosește forma , valabilă pentru orice numere reale, cu : Factorul are valoarea , deci produsul se anulează oricare ar fi și rămâne , indiferent de numărul real (2 p). Egalitatea cerută este adevărată.
Subiectul al II-lea · cerința 6 (5 p) — un lanț de compuneri.
Enunțul-cadru spune că legea este asociativă: într-un lanț se pot pune paranteze oriunde, cu condiția ca ordinea operanzilor să rămână aceeași. Se leagă laolaltă toți operanzii dinaintea lui : Valoarea parantezei, fie ea , este un număr real oarecare, iar pentru orice calculul de la cerința II.5 dă . Lanțul are așadar valoarea (2 p).
Subiectul al III-lea · cerința 1 (5 p) — determinantul lui .
Pentru elementul din colțul din dreapta jos devine , iar celelalte opt elemente rămân neschimbate: Regula lui Sarrus: produsele care se adună sunt , și , cu suma ; produsele care se scad sunt , și , cu suma : Așadar .
Subiectul al III-lea · cerința 2 (5 p) — determinantul lui .
Produsele care se adună sunt , și ; cele care se scad sunt , și . Scăderea lui dă , iar scăderea lui și a lui dă , deci: Termenii cu dau , iar constantele , deci , rezultat valabil oricare ar fi real (2 p). La el coincide cu , numărul găsit la cerința III.1.
Subiectul al III-lea · cerința 3 (5 p) — ecuația .
Din itemul precedent, ecuația cere ca valoarea să fie egală cu ; termenii și trec în membrul drept cu semn schimbat: Discriminantul este , iar rădăcinile sunt , adică sau (2 p). Verificare: și .
Subiectul al III-lea · cerința 4 (5 p) — suma .
Matricea se obține punând în locul lui , iar celelalte elemente rămân: Matricele se adună pe poziții: elementele egale se dublează, iar în colțul din dreapta jos : Matricea are elementele lui înmulțite cu : , , , și , adică toate valorile distincte din , deci egalitatea are loc pentru orice real.
Subiectul al III-lea · cerința 5 (5 p) — verificarea produsului cu .
Cu de la cerința III.1, produsul din enunț se scrie: Poziția a produsului se completează cu suma produselor perechilor de elemente luate, în ordine, din linia a lui și din coloana a celeilalte matrice. Linia cu cele trei coloane dă , și ; linia dă , și ; linia dă , și : Egalitatea din enunț este adevărată: matricea obținută are pe diagonală și în rest, adică este .
Subiectul al III-lea · cerința 6 (5 p) — sistemul pentru .
Pentru termenul din a treia ecuație dispare: Scăzând prima ecuație din a doua, se reduce: , adică . Împreună cu a treia ecuație, , se obține un sistem în și ; adunându-le, , deci , iar din rezultă , adică . Prima ecuație dă apoi . Cele trei ecuații se verifică pe rând: , și . Triplul căutat este , , (3 p). Matricea sistemului este chiar , cu determinantul (cerința III.1), deci soluția este unică.
Pentru părinți și profesori
Varianta 9 a probei E. c) din august 2013, la matematică M_pedagogic, se adresează absolvenților filierei vocaționale, profilul pedagogic, specializarea învățător-educatoare. Cele trei subiecte sunt obligatorii, iar lucrarea durează 3 ore de lucru efectiv. Fiecare subiect are șase cerințe, fiecare cerință valorează 5 puncte, așa că foaia are 90 de puncte pe cerințe, plus oficiul. Se acordă 10 puncte din oficiu. Cerințele sunt reproduse întocmai; rezolvările și ghidajul aparțin Matepolis, iar cele 5 puncte ale fiecărei cerințe se împart pe rândurile baremului oficial.
Ce se cere în foaie. Subiectul I: o expresie cu radicali de ordinul doi, suma pentru funcția , o ecuație care, după desfacerea unui pătrat, devine de gradul I, prețul dinainte de o scumpire cu , mijlocul unui segment și lungimea unei catete aflată din cosinusul unui unghi. Subiectul al II-lea: legea asociativă , cu o valoare, verificarea comutativității, o formă cu paranteze, o ecuație, verificarea egalității și un lanț de compuneri. Subiectul al III-lea: matricea de ordin , cu un determinant numeric, determinantul în funcție de , o ecuație cu determinantul, o sumă de matrice, un produs de matrice care se compară cu și un sistem pentru .
Încadrarea în programă. OMEN 4430/2014 a pus programa M_pedagogic în aplicare la Bacalaureatul din 2015, iar subiectele din august 2013 au fost date înaintea ei. Pe programa din 2014, clasa a IX-a cuprinde funcția de gradul I, ecuațiile de gradul al doilea și triunghiul dreptunghic, clasa a X-a radicalii și procentele, clasa a XI-a legea de compoziție, iar clasa a XII-a matricele, determinanții de ordin cel mult 3 și sistemele liniare cu cel mult 3 necunoscute. Din lecțiile de recapitulare se potrivesc Procente și TVA la tehnologic: factura pentru itemul 4 și Cramer pas cu pas: sisteme 3×3 la tehnologic pentru cerința III.6.
Pe unde se alunecă, cu dovada.
- Exercițiul 1: ; scris , ar da , un număr al cărui pătrat este , nu .
- Exercițiul 2: pentru funcția dă ; dacă s-ar scrie , suma ar fi , nu .
- Exercițiul 3: pătratul are și dublul produs ; scris , ecuația ar rămâne cu , un număr diferit de , deci fără nicio soluție, deși o verifică: .
- Exercițiul 4: procentul se calculează din prețul dinainte de scumpire, nu din cel de după: din de lei s-ar scădea și ar rezulta , dar , nu .
- Exercițiul 5: mijlocul este punctul ; jumătatea lungimii segmentului, , este un număr, nu un punct.
- Exercițiul 6: din rezultă ; împărțirea ar da o catetă mai lungă decât ipotenuza .
- Cerința II.1: termenul cu este ; dacă s-ar scrie , suma ar fi , nu .
- Cerința II.2: legea are la fel în ambele ordini, dar , iar , deci nu este comutativă; la legea din foaie, , iar egalitatea se arată pentru și oarecare.
- Cerința II.3: fără termenul , pentru s-ar obține , iar .
- Cerința II.4: nu este , fiindcă lipsește dublul produs ; cu s-ar ajunge la o ecuație de gradul al doilea cu discriminantul , fără soluții reale, deși verifică ecuația: .
- Cerința II.5: factorul este ; dacă s-ar calcula , pentru s-ar obține , dar .
- Cerința II.6: semnul nu înseamnă înmulțire: , pe când .
- Cerința III.1: la regula lui Sarrus produsele care se adună au suma , iar cele care se scad au suma ; adunate toate, , nu .
- Cerința III.2: produsul se scade, deci devine ; scris cu minus, rezultatul ar fi , care pentru dă , pe când .
- Cerința III.3: egalarea lui cu cere ca termenii și să treacă în membrul drept cu semn schimbat; cu semnele păstrate s-ar scrie , dar verifică ecuația din enunț, , iar , nu .
- Cerința III.4: în colțul din dreapta jos, , nu : pentru avem , iar .
- Cerința III.5: matricea are numai pe diagonală; produsul are pe linia și coloana elementul , nu .
- Cerința III.6: soluția trebuie să verifice toate cele trei ecuații: triplul verifică prima și a treia ecuație, dar în a doua , nu .
Legătura dintre litere și enunțuri. În Subiectul I, litera din ia la itemul 2 valorile și ; necunoscuta ecuației de la itemul 3 este ; prețul de la itemul 4 nu primește literă în enunț, iar rezolvarea îl numește ; și sunt capetele date ale segmentului, iar , mijlocul lui, figurează doar în rezolvare; vârfurile triunghiului sunt , și . În Subiectul II, enunțul de la cerința II.2 nu conține litere, iar rezolvarea lui lucrează cu numere reale oarecare și , pe care le are chiar enunțul de la cerința II.3; este necunoscută la cerința II.4 și oarecare la cerința II.5, iar enunțul lanțului de la cerința II.6 nu conține nicio literă, rezolvarea numind valoarea parantezei. În Subiectul III, este parametrul matricei : egal cu la trei cerințe, oarecare la două și necunoscut la una; sistemul final are necunoscutele , și , iar este matricea unitate dată în enunțul cerinței III.5.