Acasă · Matematică M2 clasa a XI-a · Test: Supliment Bac M2: proprietatea lui Darboux și reprezentarea grafică (M2, științe ale naturii)

Test: Supliment Bac M2: proprietatea lui Darboux și reprezentarea grafică (M2, științe ale naturii)

Profilul tău de liceu: nu l-ai ales încăProfilul tău: mate-info (M1)Profilul tău: științe ale naturii (M2); pagina asta e pentru științe ale naturii (M2) — testele de mate-info, clasa a XI-a → ·

Disciplina: Matematică · Clasa a XI-a · Unitatea: Supliment Bac M2 2027–2029: ecuații matriceale, sisteme liniare, Darboux și reprezentarea grafică


Exerciții

Partea I – Proprietatea lui Darboux

Exercițiul 1 (6 puncte)

Se consideră funcția , . Răspunde scurt, cu justificare de o propoziție (câte 1 punct): a) Calculează . b) Calculează . c) Ce semn are produsul ? d) Justifică, într-o propoziție, continuitatea lui pe . e) Scrie intervalul în care ecuația are, conform proprietății lui Darboux, cel puțin o soluție. f) Calculează , precizează-i semnul și spune câte soluții reale are ecuația .


Exercițiul 2 (6 puncte)

Se consideră funcția , . a) Calculează și . (2 p) b) Arată că există pentru care . (2 p) c) Poți afirma, cu același argument, că funcția ia valoarea ? Motivează. (2 p)


Exercițiul 3 (8 puncte)

(Item tip Bacalaureat M2.) Se consideră funcția , . a) Arată că . (2 p) b) Arată că ecuația are cel puțin o soluție în intervalul . (3 p) c) Arată că ecuația are exact o soluție reală. (3 p)


Exercițiul 4 (8 puncte)

Într-o seră, apa se ține în două rezervoare. În primul, volumul de apă, în hectolitri, este , iar în al doilea , unde este timpul în ore, . Ambele volume variază continuu. a) Calculează volumul din fiecare rezervor la momentele și . (2 p) b) Arată că există un moment în care cele două rezervoare conțin aceeași cantitate de apă. (3 p) c) Arată că momentul este unic și determină două numere întregi consecutive între care se află. (3 p)


Partea a II-a – Schema în șapte pași

Exercițiul 5 (6 puncte)

Se consideră funcția , . a) Scrie domeniul ca reuniune de intervale și determină intersecțiile graficului cu axele. (3 p) b) Scrie ecuațiile asimptotelor graficului. (2 p) c) Câte ramuri are graficul și de ce? (1 p)


Exercițiul 6 (6 puncte)

Se consideră funcția , . a) Arată, folosind împărțirea cu rest, că . (2 p) b) Scrie ecuațiile asimptotelor graficului. (2 p) c) Determină intersecțiile graficului cu axa . (2 p)


Exercițiul 7 (6 puncte)

Despre o funcție se cunoaște doar tabelul de variație de mai jos.

a) Scrie domeniul funcției și precizează numărul ramurilor graficului. (2 p) b) Scrie ecuațiile asimptotelor graficului. (2 p) c) Câte puncte comune are graficul cu axa ? (2 p)


Exercițiul 8 (8 puncte)

(Item tip Bacalaureat M2.) Se consideră funcția , . a) Arată că , . (2 p) b) Determină punctele de extrem ale graficului funcției . (3 p) c) Determină punctul de inflexiune al graficului și intervalele de convexitate. (3 p)


Partea a III-a – Cele patru familii de funcții

Exercițiul 9 (6 puncte)

Alege litera corespunzătoare răspunsului corect (câte 2 puncte):

a) Graficul unei funcții al cărei domeniu este are: A. o ramură; B. două ramuri; C. trei ramuri; D. patru ramuri.

b) Asimptota orizontală a graficului funcției este dreapta: A. ; B. ; C. ; D. .

c) Domeniul maxim de definiție al funcției este: A. ; B. ; C. ; D. .


Exercițiul 10 (6 puncte)

Se consideră funcția , . a) Calculează și , apoi determină intersecțiile graficului cu axele. (2 p) b) Arată că , , și determină punctul de maxim al graficului. (3 p) c) Ce se întâmplă cu graficul în capătul ? (1 p)


Exercițiul 11 (8 puncte)

(Item tip Bacalaureat M2.) Se consideră funcția , . a) Arată că , . (3 p) b) Determină punctul de maxim al graficului funcției . (3 p) c) Arată că dreapta este asimptotă orizontală spre și precizează comportarea funcției spre . (2 p)


Exercițiul 12 (8 puncte)

(Item tip Bacalaureat M2.) Se consideră funcția , . a) Arată că și scrie ecuațiile asimptotelor graficului. (3 p) b) Determină intersecțiile graficului cu axele. (2 p) c) Calculează și arată că graficul nu are puncte de extrem. (3 p)


Exercițiul 13 (8 puncte)

Pentru fiecare dintre funcțiile de mai jos, precizează familia din care face parte, domeniul ei maxim de definiție și ecuațiile asimptotelor graficului, fără a trasa desenul (câte 2 puncte): a) ; b) ; c) ; d) .


Barem și răspunsuri

Punctaj total: 90 p din itemi + 10 p din oficiu = 100 p.

Exercițiul 1. (6 p) — câte 1 punct. a) . b) . c) Produsul este negativ: și , deci . d) Funcția este polinomială, deci este continuă pe și, în particular, pe . e) Intervalul **deschis** : capetele se exclud, fiindcă acolo funcția are valori nenule. f) pentru orice real, deci este strict crescătoare pe și ecuația are exact o soluție reală.

Exercițiul 2. (6 p) a) (2 p) (1 p) și (1 p). b) (2 p) Funcția este polinomială, deci continuă pe intervalul (1 p). Numărul este cuprins între și , deci, conform proprietății lui Darboux, există cu (1 p). c) (2 p) Nu. Valoarea nu este cuprinsă între și , deci proprietatea lui Darboux nu spune nimic despre ea (1 p). Mai mult, pe cea mai mare valoare a funcției este : din rezultă că scade pe și crește pe , deci maximul se atinge într-un capăt, iar . Valoarea nu este atinsă deloc (1 p).

Exercițiul 3. (8 p) a) (2 p) , ceea ce trebuia arătat. b) (3 p) Funcția este sumă de funcții continue — exponențiala și o funcție de gradul I —, deci este continuă pe și, în particular, pe (1 p). Avem , de la punctul a), și (1 p). Cum , conform proprietății lui Darboux ecuația are cel puțin o soluție în intervalul (1 p). c) (3 p) Funcția este strict crescătoare pe , baza fiind supraunitară, iar este strict crescătoare, panta fiind pozitivă (2 p). Suma a două funcții strict crescătoare este strict crescătoare, deci nu poate lua aceeași valoare de două ori: soluția găsită la b) este singura pe toată dreapta (1 p).

Exercițiul 4. (8 p) a) (2 p) hl și hl (1 p); hl și hl (1 p). Amândouă volumele rămân pozitive pe tot intervalul , deci modelul este valabil acolo. b) (3 p) Considerăm diferența , funcție polinomială, deci continuă pe (1 p). Avem și (1 p). Conform proprietății lui Darboux, există cu , adică un moment în care cele două rezervoare conțin aceeași cantitate de apă (1 p). c) (3 p) pentru orice , deci este strict crescătoare și se anulează cel mult o dată: momentul este unic (1 p). Căutăm intervalul prin încercări: și (1 p), deci momentul căutat se află între și ore de la începutul măsurătorii (1 p).

Exercițiul 5. (6 p) a) (3 p) Domeniul este (1 p). Pentru axa : dă , deci punctul (1 p). Pentru axa : , deci punctul (1 p). b) (2 p) Numitorul se anulează în , iar numărătorul valorează acolo , deci dreapta este asimptotă verticală (1 p). Gradele fiind egale, asimptota spre este orizontala dată de câtul coeficienților dominanți, (1 p). c) (1 p) Două ramuri, fiindcă domeniul este reuniunea a două intervale, iar în funcția nici nu există.

Exercițiul 6. (6 p) a) (2 p) Împărțim: , iar (1 p). Împărțind prin obținem (1 p). b) (2 p) Numitorul se anulează în , unde numărătorul valorează , deci este asimptotă verticală (1 p). Cum la , dreapta este asimptotă oblică spre amândouă capetele (1 p). c) (2 p) Rezolvăm , adică , cu soluțiile și , amândouă în domeniu (1 p). Punctele sunt și (1 p).

Exercițiul 7. (6 p) a) (2 p) Barele din coloanele lui și arată că aceste două numere nu aparțin domeniului, deci , adică o reuniune de intervale (1 p). Fiecărui interval îi corespunde o bucată neîntreruptă de curbă, deci graficul are trei ramuri (1 p). b) (2 p) Dreptele și sunt asimptote verticale, amândouă bilaterale, fiindcă de o parte și de alta limitele sunt infinite (1 p). În colțurile rândului lui apare valoarea la amândouă capetele, deci dreapta este asimptotă orizontală spre și spre (1 p). c) (2 p) Pe prima ramură funcția crește de la la , deci ia numai valori pozitive și nu se anulează. Pe a doua ramură urcă de la la , apoi coboară la , deci trece prin de două ori. Pe a treia coboară de la la , deci rămâne pozitivă. În total, graficul are două puncte comune cu axa .

Exercițiul 8. (8 p) a) (2 p) , ceea ce trebuia arătat. b) (3 p) Derivata se anulează în și în ; semnele ei sunt plus pe , minus pe și plus pe (1 p). Rezultă un punct de maxim local în , cu , deci punctul (1 p), și un punct de minim local în , cu , deci punctul (1 p). c) (3 p) , care se anulează în și își schimbă semnul acolo (1 p). Cum , punctul de inflexiune este (1 p). Funcția este concavă pe și convexă pe (1 p).

Exercițiul 9. (6 p) — câte 2 puncte. a) D — scoțând trei numere din rămân patru intervale: , , și ; fiecărui interval îi corespunde o ramură. Varianta C ar număra punctele scoase, nu intervalele rămase. b) B — gradele numărătorului și numitorului sunt egale, deci asimptota orizontală este câtul coeficienților dominanți, . Varianta A răstoarnă raportul, iar C este abscisa asimptotei verticale. c) B — condiția dă , adică , deci domeniul este . Varianta A vine din schimbarea greșită a sensului inegalității.

Exercițiul 10. (6 p) a) (2 p) și (1 p). Ecuația are soluțiile și , adică , deci graficul taie axa în și în ; punctul este și intersecția cu axa (1 p). b) (3 p) (1 p). Numitorul fiind pozitiv, semnul derivatei este cel al lui : pozitiv pentru , adică , și negativ după (1 p). Maximul se atinge deci în , cu ; punctul este (1 p). c) (1 p) În capătul funcția are valoarea , dar nu este derivabilă acolo, fiindcă apare la numitorul derivatei; graficul pornește din origine cu semitangentă verticală și se oprește în , fără săgeată de continuare.

Exercițiul 11. (8 p) a) (3 p) Derivăm produsul: (1 p). Cu regula lanțului, (1 p), deci (1 p). b) (3 p) Cum pentru orice real, semnul derivatei este cel al factorului : pozitiv pentru , negativ pentru (2 p). Punctul de maxim are deci abscisa și ordonata , adică punctul (1 p). c) (2 p) Spre avem cazul exceptat , pe care îl aducem la forma și îl tratăm cu regula lui l'Hospital: , deci dreapta este asimptotă orizontală spre (1 p). Spre ambii factori duc funcția în jos, și , deci și acolo nu există asimptotă orizontală (1 p).

Exercițiul 12. (8 p) a) (3 p) Împărțim: , iar , deci (1 p). Numitorul se anulează în , unde numărătorul valorează , deci este asimptotă verticală (1 p). Fracția rămasă tinde la la , deci este asimptotă oblică spre amândouă capetele (1 p). b) (2 p) Pentru axa : se scrie , cu soluțiile și , deci punctele și (1 p). Pentru axa : , deci punctul (1 p). c) (3 p) Din forma de la a), (2 p). Al doilea termen este strict pozitiv pe tot domeniul, deci peste tot: funcția este strict crescătoare pe fiecare dintre cele două intervale, derivata nu se anulează nicăieri și graficul nu are puncte de extrem (1 p).

Exercițiul 13. (8 p) — câte 2 puncte. a) Familia rațională. Numitorul se anulează în și în , iar numărătorul valorează acolo , respectiv , amândouă nenule, deci domeniul maxim este , iar dreptele și sunt asimptote verticale. Gradul numărătorului fiind mai mic decât al numitorului, asimptota spre este orizontala . b) Familia cu radical. Condiția dă domeniul maxim . Graficul are un capăt închis în , unde curba se oprește, iar spre funcția crește nemărginit, fără să se apropie de vreo dreaptă: nicio asimptotă. c) Familia cu logaritm. Condiția dă domeniul maxim , iar când prin valori mai mari, deci dreapta este asimptotă verticală. Spre funcția crește nemărginit, deci acolo nu există asimptotă. d) Familia polinomială, de gradul al treilea. Domeniul maxim este , graficul are o singură ramură și, fiind vorba de un polinom de grad cel puțin , nicio asimptotă: nici verticală, fiindcă funcția e definită peste tot, nici orizontală sau oblică, fiindcă raportul nu are limită finită la infinit.

Pentru părinți și profesori

Testul verifică a doua jumătate a suplimentului de examen: partea de analiză matematică. Sunt acoperite trei lecții — Proprietatea lui Darboux (enunțul cu cele două ipoteze, consecința de semn, trecerea de la „cel puțin o soluție" la „exact o soluție", pragurile din științe), Reprezentarea grafică: schema în șapte pași (domeniul și punctele de reper, asimptotele scrise ca ecuații, traducerea tabelului în arce, controalele finale) și Graficele celor patru familii de funcții (polinomială, rațională, cu radical, cu exponențială sau logaritm). Prima jumătate a suplimentului — ecuațiile matriceale, forma matriceală a sistemelor, metoda lui Cramer și rezolvarea cu matricea inversă — s-a verificat în testul dinaintea acestuia; aici nu se cere nicio matrice și niciun sistem.

  • Punctaj total: 100 de puncte (90 de puncte din itemi + 10 puncte din oficiu).
  • Timp recomandat: 50 de minute (o oră de curs).
  • Cum se aplică: elevul lucrează individual, pe foaie, fără calculator. La fiecare cerință de existență se cere redactarea în trei pași — continuitatea justificată, cele două valori de la capete scrise cu semnul lor, concluzia pe intervalul deschis. La fiecare asimptotă se cere ecuația dreptei, nu un număr.
  • Interpretare: 90–100 p = foarte bine; 75–89 p = bine; 60–74 p = satisfăcător; sub 60 p = se reiau cele trei lecții, în special justificarea continuității înaintea concluziei și legătura dintre numărul intervalelor domeniului și numărul ramurilor.
  • Formule de reținut: proprietatea lui Darboux — dacă este continuă pe un interval și , atunci fiecare număr cuprins între și este atins: există între și cu ; consecința de semn — continuă pe cu dă cel puțin o soluție a ecuației în intervalul deschis ; unicitatea se adaugă cu stricta monotonie; asimptota verticală apare unde numitorul se anulează, iar numărătorul nu; la un raport de polinoame, orizontala este dacă gradul de sus e mai mic, respectiv câtul coeficienților dominanți dacă gradele sunt egale, iar dacă gradul de sus e cu mai mare apare o oblică , citită din împărțirea cu rest; numărul ramurilor graficului este numărul intervalelor din domeniu; cele patru arce sunt , , , .
  • Programa și examenul. Acest test face parte din suplimentul pentru Bacalaureat M2 2027–2029. Elevii aflați acum în clasele X–XII sunt pe programa veche și dau Bacalaureatul M2 (M_șt-nat) în sesiunile 2027–2029, unde programa de examen (OMEN 4430/2014) cere explicit, la clasa a XI-a, „Proprietatea lui Darboux, semnul unei funcții continue pe un interval de numere reale" (capitolul „Funcții continue") și „Reprezentarea grafică a funcțiilor" (capitolul „Studiul funcțiilor cu ajutorul derivatelor"); la proba scrisă, locul lor este Subiectul al III-lea, partea de analiză matematică. În programa nouă de matematică pentru științe ale naturii (OMEC 6930/2025, anexa 28) enunțul general al proprietății lui Darboux nu mai apare — a rămas numai semnul unei funcții continue pe un interval —, iar studiul funcțiilor se oprește la tabelul de variație, ale cărui informații se coroborează cu reprezentări grafice obținute prin mijloace digitale. Cu alte cuvinte, pe programa nouă elevul citește grafice, pe programa de examen le trasează el. Din 2030, la științe ale naturii, matematica este una dintre probele la alegere ale bacalaureatului (OME 4138/2026), nu o probă obligatorie.

Notă: în barem, cuvântul „itemul" este folosit ca termen de evaluare; la clasă, în vorbirea curentă, spunem „exercițiul".


🚩 am găsit o greșeală

Trimite pagina asta: WhatsApp Facebook