Subiect Bac matematică pedagogic, model 2014 — rezolvat pas cu pas
Toate probele de la pedagogic din 2014 · 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 numărul este natural.
Exercițiul 2 (5 puncte)
Se consideră funcția , . Determinați coordonatele punctului de intersecție dintre graficul funcției și axa absciselor.
Exercițiul 3 (5 puncte)
Rezolvați în mulțimea numerelor reale ecuația .
Exercițiul 4 (5 puncte)
După o scumpire cu , urmată de o ieftinire cu din noul preț, un produs costă de lei. Calculați prețul produsului înainte de scumpire.
Exercițiul 5 (5 puncte)
În reperul cartezian se consideră punctele , și . Determinați coordonatele punctului , știind că este paralelogram.
Exercițiul 6 (5 puncte)
Calculați cosinusul unghiului al triunghiului în care , 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 dată de .
1. (5 puncte) Calculați .
2. (5 puncte) Verificați dacă legea de compoziție „” este comutativă.
3. (5 puncte) Arătați că legea de compoziție „” este asociativă.
4. (5 puncte) Determinați numerele reale pentru care .
5. (5 puncte) Arătați că , pentru orice număr real .
6. (5 puncte) Determinați numărul real nenul pentru care .
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) Calculați .
3. (5 puncte) Determinați numărul real pentru care .
4. (5 puncte) Arătați că .
5. (5 puncte) Verificați dacă matricea este inversa matricei .
6. (5 puncte) Determinați numărul real pentru care sistemul are soluția .
Barem și răspunsuri
Fiecare rezolvare de mai jos urmează rândurile baremului oficial, iar numărul îngroșat din paranteză este punctajul rândului respectiv, din cele 5 puncte ale cerinței. Majoritatea cerințelor au două rânduri ( sau ); asociativitatea, de la cerința II.3, are trei rânduri, de . Împreună cu cele 10 puncte din oficiu, lucrarea totalizează 100 de puncte.
Exercițiul 1. (5 p) — un număr cu radicali.
Scoatem din fiecare radical factorul pătrat perfect: și (2 p).
Expresia devine . Numărul din fața parantezei înmulțește ambii termeni din ea, apoi termenii cu se reduc între ei, la fel cei cu :
Exercițiul 2. (5 p) — graficul și axa absciselor.
Orice punct al axei absciselor are ordonata (2 p).
Ordonata unui punct al graficului este , deci abscisa punctului căutat se află din , adică din : Graficul taie axa absciselor în punctul (3 p).
Exercițiul 3. (5 p) — o ecuație exponențială.
Scriem , așa că în ambii membri apar puteri ale lui . Funcția ia fiecare valoare o singură dată, deci exponenții sunt egali:
Din rezultă sau ; pentru ambele, și (2 p).
Exercițiul 4. (5 p) — o scumpire urmată de o ieftinire.
Fie prețul de dinainte de scumpire, în lei. După scumpirea cu prețul este (2 p).
Ieftinirea de se calculează din noul preț, , și duce la de lei. Rămân din acest preț, adică , iar dă : Prețul înainte de scumpire este de de lei.
Exercițiul 5. (5 p) — al patrulea vârf al unui paralelogram.
Într-un paralelogram diagonalele au același mijloc. În diagonalele sunt și ; fie mijlocul lui . Coordonatele lui sunt mediile coordonatelor capetelor și : și (3 p).
Punctul este și mijlocul diagonalei , cu . Pentru abscise avem , deci ; pentru ordonate, , deci : Al patrulea vârf este (2 p).
Exercițiul 6. (5 p) — cosinusul unui unghi dintr-un triunghi cu trei laturi date.
Latura opusă unghiului este . Teorema cosinusului, scrisă pentru această latură și rezolvată în raport cu , dă
Numărătorul este , iar numitorul este , deci (2 p).
Subiectul al II-lea · cerința 1 (5 p) — o compunere calculată din definiție.
Punem în definiția legii primul operand egal cu și al doilea egal cu : Suma primilor doi termeni este , iar (2 p).
Subiectul al II-lea · cerința 2 (5 p) — comutativitatea legii.
Fie și numere reale oarecare. Scriem compunerea în ambele ordini: și (3 p).
Adunarea numerelor reale nu depinde de ordinea termenilor, deci , adică pentru orice și . Legea este comutativă (2 p).
Subiectul al II-lea · cerința 3 (5 p) — asociativitatea legii.
Fie , și numere reale oarecare. În prima grupare se compun întâi și ; a doua compunere adaugă pe și scade încă o dată :
În a doua grupare se compun întâi și , apoi rezultatul se compune cu :
Finalizare: cele două grupări dau aceeași expresie pentru orice , și reali, deci legea este asociativă (1 p).
Subiectul al II-lea · cerința 4 (5 p) — o ecuație cu .
În primul operand este , iar al doilea este , deci (2 p).
Egalitatea cu dă , care se descompune în : Soluțiile sunt și .
Subiectul al II-lea · cerința 5 (5 p) — egalitatea cu numerele și .
Calculăm separat cei doi membri ai egalității din enunț.
Membrul stâng: (2 p).
Membrul drept: ambii operanzi sunt , deci , fiindcă (3 p).
⚠️ Divergență față de documentul oficial: baremul tipărit scrie și pentru membrul drept și încheie cu egalitatea celor doi membri. Calculul de mai sus dă , deci , cu diferența , pentru orice : egalitatea cerută în enunț nu are loc. Am păstrat enunțul întocmai și nu l-am reparat în tăcere; ghidajul urmează calculul corect. Cu în loc de membrul drept ar fi și egalitatea ar fi adevărată.
Subiectul al II-lea · cerința 6 (5 p) — o ecuație cu .
Pentru avem , deci ecuația este . Aducem la același numitor, :
Ultima ecuație se scrie , deci , număr nenul. Verificare: (2 p).
Subiectul al III-lea · cerința 1 (5 p) — determinantul de ordin 3 pentru .
Înlocuim în elementele care conțin pe și lăsăm celelalte elemente neschimbate:
Regula lui Sarrus adună trei produse și scade alte trei. Cele care se adună sunt , și , cu suma , iar cele care se scad sunt , și , cu suma . Rezultă
Subiectul al III-lea · cerința 2 (5 p) — produsul a două matrice de ordin 3.
Pentru elementele cu devin , iar celelalte rămân la fel:
Pentru fiecare poziție a produsului , perechile de elemente ale liniei din și ale coloanei din se înmulțesc, iar cele trei produse se adună. Linia a lui este și dă , și . Linia , , dă , și . Linia , , dă , și . Prin urmare
Subiectul al III-lea · cerința 3 (5 p) — o ecuație cu determinantul lui .
Regula lui Sarrus pentru : produsele de pe diagonala principală și de pe paralelele ei sunt , și ; cele de pe diagonala secundară și de pe paralelele ei sunt , și . Primele trei se adună, ultimele trei se scad:
Ecuația se scrie , adică :
Subiectul al III-lea · cerința 4 (5 p) — o egalitate de matrice de ordin 3.
Scriem și și adunăm element cu element, adică pe poziții:
Toate elementele sumei sunt pare; dând factor comun rămâne o matrice cu în locul lui , adică :
Subiectul al III-lea · cerința 5 (5 p) — verificarea unei inverse de ordin 3.
Pentru ca să fie inversa lui trebuie ca produsul în ambele ordini să dea . Linia a lui , , dă pe coloanele lui valorile , și ; linia , , dă , și ; linia , , dă , și :
În ordinea cealaltă, linia a lui , , dă , și ; linia , , dă , și ; linia , , dă , și : Ambele produse dau , deci este inversa matricei (3 p).
Subiectul al III-lea · cerința 6 (5 p) — un triplet care este soluție a sistemului.
Soluția înseamnă , și . Prima ecuație devine , adică ; a doua devine ; a treia devine , adevărată pentru orice :
Primele două condiții cer , iar a treia nu aduce nicio restricție, deci (2 p). Verificare: pentru sistemul este , , , cu soluția .
Pentru părinți și profesori
Pagina conține modelul din 2014 al probei E. c) de la M_pedagogic, adresat candidaților din filiera vocațională, specializarea învățător-educatoare. Sunt trei subiecte obligatorii, fiecare cu șase cerințe de câte 5 puncte, iar cele 18 cerințe adună 90 de puncte. Elevii lucrează 3 ore. Se acordă 10 puncte din oficiu. Cerințele apar exact ca pe foaia oficială; rezolvările și ghidajul interactiv sunt ale Matepolis și merg pe rândurile punctate din barem.
Ce cuprinde. Subiectul I are șase cerințe independente: un număr cu radicali, despre care se cere să se arate că este natural, punctul în care graficul funcției de gradul I întâlnește axa absciselor, o ecuație exponențială cu exponentul , o scumpire urmată de o ieftinire, al patrulea vârf al unui paralelogram în reper și cosinusul unui unghi dintr-un triunghi cu laturile , și . Subiectul al II-lea pornește de la legea : o valoare, comutativitatea, asociativitatea, o ecuație cu , o egalitate cu numerele și și o ecuație cu . La cerința II.5 egalitatea din enunț nu are loc, iar baremul oficial ajunge la ea printr-o greșeală de calcul; rezolvarea explică divergența. Subiectul al III-lea folosește matricea de ordin : un determinant, un produs, o ecuație cu determinantul, o egalitate între o sumă de matrice și dublul unei matrice, verificarea unei inverse și condiția ca un triplet să fie soluție a unui sistem.
Locul în programă. Ordinul OMEN 4430/2014, cu programa de examen M_pedagogic, intră în vigoare pentru Bacalaureatul 2015; modelul din 2014 îl precede, deci îl luăm numai ca reper de grupare a capitolelor, nu ca regulă a acestei lucrări. Funcția de gradul I și teorema cosinusului aparțin clasei a IX-a. Clasa a X-a cuprinde radicalii, ecuațiile exponențiale, procentele și coordonatele punctelor în plan. Legea de compoziție vine din clasa a XI-a, iar matricele, determinanții de ordin cel mult , inversa și sistemele liniare, din clasa a XII-a. Pentru determinantul de ordin se poate relua lecția Sarrus la tehnologic: determinant 3×3 pe tablou, iar pentru cosinusul unui unghi lecția Teorema cosinusului la tehnologic: pe teren.
Greșeli de evitat, cu dovada lor.
- Exercițiul 1: numărul din fața parantezei înmulțește ambii termeni. Dacă înmulțește doar pe , se obține , care nu este număr natural.
- Exercițiul 2: axa absciselor are ordonata , nu abscisa . Pentru avem , deci punctul stă pe axa ordonatelor.
- Exercițiul 3: exponenții se egalează după ce se scrie . Cu ar rezulta , iar ar fi , nu .
- Exercițiul 4: ieftinirea de se calculează din prețul de după scumpire, deci procentele nu se anulează. Un preț de de lei ajunge după scumpire la , iar ieftinirea de din îl aduce la , nu la .
- Exercițiul 5: coordonatele mijlocului se obțin împărțind sumele la . Fără împărțire, coordonatele lui și ar da , în loc de mijlocul .
- Exercițiul 6: latura opusă unghiului este . Formula scrisă cu latura ca opusă dă : , nu .
- Cerința II.1: ultimul termen al legii este . Dacă ar fi trecut cu plus, ar ieși , iar legea dă .
- Cerința II.2: comutativitatea compară cu , nu două grupări de trei numere. De exemplu, .
- Cerința II.3: sunt două compuneri, deci se scade de două ori. Pentru avem , nu .
- Cerința II.4: numărul nu este soluție. Pentru avem , nu ; soluțiile sunt și .
- Cerința II.5: operandul apare de două ori, deci se adună de două ori: . Pentru membrul stâng este , iar membrul drept este .
- Cerința II.6: legea are termenul , care nu se omite. Fără el, ecuația ar fi , adică , cu , deci fără soluții reale, deși verifică ecuația din enunț, fiindcă .
- Cerința III.1: în rămân neschimbate elementele care nu conțin pe . Matricea nulă ar avea determinantul , iar .
- Cerința III.2: produsul de matrice nu se face pe poziții. Produsul elementelor de pe aceleași poziții ale lui și are în stânga sus, iar produsul de matrice are acolo .
- Cerința III.3: produsul de pe a doua diagonală se scade. Dacă s-ar aduna, ar ieși , care pentru dă , pe când determinantul corect este .
- Cerința III.4: se adună și elementele fără . Suma are în dreapta sus, în timp ce are acolo .
- Cerința III.5: o inversă se recunoaște prin produsul de matrice, nu prin produsul pe poziții. Produsul pe poziții al lui și are un singur element nenul, deci nu poate fi .
- Cerința III.6: tripletul se citește în ordinea . Cu prima ecuație ar da , iar a doua , deci condițiile s-ar contrazice.
Despre litere. Subiectul I folosește pe în trei roluri: abscisa necunoscută a punctului de intersecție, necunoscuta ecuației exponențiale și, cu litera pusă de noi ca în barem, prețul căutat; , și sunt punctele date ale cerinței cu paralelogramul, este punctul căutat, iar , introdus în rezolvare, este mijlocul diagonalei ; , și sunt vârfurile triunghiului. În Subiectul II, litera (împreună cu la comutativitate, cu și la asociativitate) reprezintă numere reale arbitrare când se demonstrează o proprietate sau o egalitate cu și , dar este necunoscută în cele două ecuații, a doua cu număr nenul. În Subiectul III, este parametrul matricei : necunoscut în ecuația cu determinantul și în condiția pentru sistem, cu valori date în celelalte cerințe; este matricea de verificat, este matricea unitate de ordin , iar , și din ultima cerință sunt necunoscutele sistemului.