Subiecte Rezolvate Bac Mate 2023 - Subiectul 1

Probleme din Varianta 1-3

Numerele sunt peste tot în jurul nostru! În prima variantă, ai o progresie aritmetică al cărei ultim termen trebuie calculat din suma 231. Pentru a rezolva acest tip de probleme, amintește-ți formula sumei primilor n termeni ai unei progresii aritmetice.

Pentru inecuații de gradul al doilea, ca $2x²-5x+3≤0$, folosește metoda intervalelor după ce determini soluțiile ecuației asociate. Rezolvarea funcțiilor bijective necesită determinarea formulei inverse, cum ar fi pentru $f(x)=x²+1$.

💡 Nu uita că probabilitatea unui eveniment este raportul dintre numărul de cazuri favorabile și numărul total de cazuri posibile!

Distanța dintre două puncte în plan se calculează cu formula $d(A,B) = \sqrt{(x_A-x_B)^2 + (y_A-y_B)^2}$, utilă pentru problema cu punctele A(2,m) și B$m,-2$.

În Varianta 3, ordonarea corectă a numerelor iraționale precum $\sqrt{2}$, $\sqrt[3]{4}$ și $\sqrt{5}$ necesită compararea valorilor lor aproximative sau ridicarea la puteri potrivite pentru a le face comparabile.

Pentru ecuațiile logaritmice precum $lg(x-1)+lg(6x-5)=2$, folosește proprietățile logaritmilor pentru a simplifica și apoi rezolvă ecuația rezultată, verificând dacă soluțiile respectă domeniul de definiție.

Probleme din Varianta 4-6

Numerele complexe pot părea intimidante, dar sunt fascinante odată ce te obișnuiești cu ele! Pentru a demonstra că un număr complex este real, trebuie să arăți că partea sa imaginară este zero.

La parabola $y=x²+5x+1$, pentru a determina poziția vârfului, calculează coordonatele acestuia folosind formulele $x_v = -\frac{b}{2a}$ și $y_v = f(x_v)$. Un vârf în cadranul III înseamnă că ambele coordonate sunt negative!

💡 Pentru ecuațiile exponențiale precum $9^x-10\cdot3^{x-1}+1=0$, încearcă să exprimi totul în funcție de aceeași bază!

Probabilitățile sunt prezente în multe probleme. De exemplu, pentru a calcula probabilitatea ca un număr de trei cifre să aibă exact două cifre egale, trebuie să determini atât numărul total de cazuri favorabile, cât și numărul total de numere de trei cifre.

În geometrie, vectorii perpendiculari satisfac condiția că produsul lor scalar este zero. Astfel, pentru vectorii $\overrightarrow{u}$ și $\overrightarrow{v}$ din Varianta 4, găsești valoarea lui $a$ impunând condiția $\overrightarrow{u} \cdot \overrightarrow{v} = 0$.

Varianta 6 include probleme cu sume de numere naturale, cum ar fi suma tuturor numerelor de două cifre divizibile cu 11, unde poți folosi formula sumei unei progresii aritmetice.

Probleme din Varianta 7-9

Modulul unui număr complex $z = a+bi$ se calculează cu formula $|z| = \sqrt{a^2+b^2}$. Astfel, pentru $z=\frac{8+i}{7-4i}$, trebuie mai întâi să aduci fracția la forma $a+bi$.

Funcțiile de gradul al doilea sunt ușor de analizat dacă le aduci la forma canonică. Pentru a determina valoarea maximă a funcției $f(x)=-x²+6x-9$, găsești coordonata $x$ a vârfului și calculezi $f$ în acel punct.

Pentru ecuația $sin x=-\frac{1}{2}$ în intervalul [0,2π), amintește-ți că funcția sinus este negativă în cadranele III și IV, și caută valorile corespunzătoare.

💡 Combinatorica este esențială pentru multe probleme! Formula $C_n^k = \frac{n!}{k!(n-k)!}$ apare frecvent.

În Varianta 8, pentru paralelogramul ABCD cu punctele E și F având proprietățile date, folosești proprietățile vectorilor pentru a demonstra coliniaritatea punctelor A, F și C.

Sumele de progresii aritmetice cu termeni impari, cum ar fi 1+3+5+...+x=225, se rezolvă folosind formula sumei: $S_n = \frac{n}{2}[2a_1+(n-1)d]$, unde $a_1=1$ și $d=2$.

Probleme din Varianta 10-12

Numerele complexe care satisfac ecuații precum $z^2+z+1=0$ pot fi utilizate pentru a calcula expresii de forma $z^4+\frac{1}{z^4}$. Pentru aceasta, folosești relațiile dintre coeficienții ecuației și rădăcinile ei.

Funcțiile compuse apar frecvent, ca în $f(f(x))=2f(x)+1$ din Varianta 10, unde trebuie să determini funcția $f$ de gradul întâi. Rezolvarea implică substituirea și egalarea coeficienților.

Pentru ecuații trigonometrice ca $tg(-x)=1-2tgx$, folosește formulele trigonometrice și proprietățile funcțiilor pentru a ajunge la o formă mai simplă.

💡 Când determini numărul de funcții cu anumite proprietăți, gândește-te la câte valori poate lua funcția pentru fiecare element din domeniu!

Vectorii sunt fundamentali în geometrie. În triunghiul ABC din Varianta 11, cu punctele D și E care satisfac $AD=2DB$ și $AE=2EC$, demonstrezi paralelismul dreptelor DE și BC folosind proprietățile vectorilor de poziție.

Pentru calculul expresiilor trigonometrice ca $ctg 2x$ când $ctg x=3$, folosești formulele de dublare a unghiurilor: $ctg 2x = \frac{ctg^2 x-1}{2ctg x}$.

Probleme din Varianta 13-15

Numerele complexe apar în multiple contexte. Pentru a arăta că $(1+i\sqrt{3})^2+(1-i\sqrt{3})^2$ este întreg, calculezi expresia și observi că părțile imaginare se anulează.

Sistemele de ecuații precum $\begin{cases} x+y=4 \\ xy=3 \end{cases}$ apar frecvent. Acestea pot fi rezolvate aplicând formule Viète, observând că x și y sunt rădăcinile ecuației $t^2-4t+3=0$.

Ecuațiile cu radicali, ca $x=6(\sqrt{x-2}-1)$, necesită ridicare la pătrat, dar atenție la soluțiile străine! Verifică întotdeauna soluțiile în ecuația inițială.

💡 La probleme cu dezvoltări binomiale, folosește formula $(a+b)^n = \sum_{k=0}^{n} C_n^k a^{n-k} b^k$ pentru a identifica termenul care nu conține variabila.

Calculul distanței de la un punct la o dreaptă folosește formula $d(A,d) = \frac{|ax_0+by_0+c|}{\sqrt{a^2+b^2}}$, unde A($x_0,y_0$) și dreapta are ecuația $ax+by+c=0$.

Logaritmii pot apărea în sume precum $lg\frac{1}{2}+lg\frac{2}{3}+lg\frac{3}{4}+...+lg\frac{99}{100}$. Folosind proprietatea $lg\frac{a}{b} = lg a - lg b$, poți simplifica expresia la $lg\frac{1}{100}$.

Probleme din Varianta 16-18

Modulul unui număr complex $z=\frac{2-i}{2+i}$ se calculează folosind formula $|z| = \sqrt{a^2+b^2}$ după aducerea la forma $z=a+bi$. Alternativ, poți folosi proprietatea $|z_1/z_2| = |z_1|/|z_2|$.

Pentru inecuația $x^2+ax+2 \geq 0$, trebuie să determini valoarea lui $a$ astfel încât inecuația să fie satisfăcută pentru orice $x$ real. Aceasta înseamnă că discriminantul $\Delta = a^2-4 \cdot 1 \cdot 2$ trebuie să fie negativ.

Ecuațiile cu funcții arcsin, precum $arcsin \frac{1}{2} + arcsin x = \frac{\pi}{3}$, se rezolvă aplicând funcția sinus la ambele părți și folosind formule trigonometrice.

💡 Pentru a rezolva ecuații combinatoriale ca $C_n^8 = C_n^{10}$, amintește-ți proprietatea $C_n^k = C_n^{n-k}$ și rezolvă ecuația rezultată!

În problemele cu unghiuri în triunghiuri, poți folosi produsul scalar pentru a calcula $cos$ unghiului dintre două laturi. De exemplu, pentru triunghiul ABC cu A$2,-2$, B(2,3), C$-2,3$, calculezi $cos$ pentru fiecare unghi și identifici unghiul maxim.

Pentru numerele complexe ca $(1+i\sqrt{3})^3$, calculezi puterea folosind formula binomului lui Newton sau prin înmulțiri succesive, apoi verifici dacă rezultatul are partea imaginară nulă.

Probleme din Varianta 19-21

Pentru a ordona crescător numere iraționale precum $\sqrt{3}, 3\sqrt{5}, \sqrt[4]{8}$, poți să le ridici la puteri adecvate pentru a face comparația mai ușoară, sau să calculezi aproximările lor zecimale.

Funcțiile simetrice față de dreapta $x=1$ satisfac relația $f(1+t) = g(1-t)$. Astfel, pentru a determina funcția $f$ simetrică cu $g(x) = -3x+3$ față de $x=1$, înlocuiești și rezolvi ecuația rezultată.

Ecuațiile exponențiale de tipul $3^{2x+1}-10 \cdot 3^{x+1}+27=0$ se rezolvă făcând substituția $u = 3^{x+1}$, obținând astfel o ecuație de gradul al doilea în $u$.

💡 Când calculezi probabilități pentru numere de trei cifre, numărul total de cazuri este 900 (de la 100 la 999)!

Ecuația medianei dintr-un vârf al triunghiului se determină folosind coordonatele vârfului și ale mijlocului laturii opuse. Pentru triunghiul cu A(1,2), B(2,3) și C$2,-5$, mijlocul laturii BC are coordonatele $(2, -1)$.

În trigonometrie, identități precum $ctg 2 = \frac{ctg 1 - tg 1}{2}$ se demonstrează folosind formulele de dublare a unghiurilor: $ctg 2\alpha = \frac{ctg^2 \alpha - 1}{2ctg \alpha}$ și relația $tg \alpha = \frac{1}{ctg \alpha}$.

Probleme din Varianta 22-24

Puterile lui $i$ urmează un model ciclic: $i^1 = i$, $i^2 = -1$, $i^3 = -i$, $i^4 = 1$. Astfel, pentru a calcula $1+i+i^2+...+i^{10}$, grupezi termenii după acest model.

Când lucrezi cu compuneri de funcții, cum ar fi $(f \circ g)(x) = 0$ unde $f(x) = x^2-3x+2$ și $g(x) = 2x-1$, înlocuiești $g(x)$ în $f$ și rezolvi ecuația rezultată.

Pentru ecuații logaritmice complexe precum $lg(x+9)+lg(7x+3)=1+lg(x^2+9)$, folosești proprietățile logaritmilor pentru a simplifica expresia înainte de rezolvare.

💡 Pentru inecuații combinatoriale ca $C_n^2 < 10$, dezvolți expresia $\frac{n(n-1)}{2} < 10$ și determini valorile întregi care o satisfac!

Distanța dintre două drepte paralele $d_1: x-2y=0$ și $d_2: 2x-4y-1=0$ se calculează folosind formula $d = \frac{|c_1-c_2|}{\sqrt{a^2+b^2}}$ după aducerea ecuațiilor la forma în care coeficienții termenilor similari sunt identici.

În trigonometrie, valori precum $sin 75° + sin 15°$ se calculează folosind formula de sumă a sinusurilor: $sin \alpha + sin \beta = 2 sin \frac{\alpha+\beta}{2} cos \frac{\alpha-\beta}{2}$.

Probleme din Varianta 25-27

Operațiile cu numere complexe, cum ar fi $(1-i)(1+2i)-3(2-i)$, se efectuează folosind regulile algebrice obișnuite, ținând cont că $i^2 = -1$.

Pentru a demonstra că o dreaptă și o parabolă se intersectează, arăți că ecuația care rezultă din egalarea expresiilor lor are cel puțin o soluție reală. La $y = x+4$ și $y = ax^2+(a-2)x+1$, obții o ecuație de gradul al doilea în $x$ și analizezi discriminantul.

Ecuațiile exponențiale de forma $2^{2x}-3 \cdot 2^{x+1}+8 = 0$ se rezolvă prin substituția $u = 2^x$, obținând astfel o ecuație de gradul al doilea în $u$.

💡 O proprietate importantă în combinatorică este $C_n^k = C_n^{n-k}$, utilă pentru a demonstra inegalități precum $C_7^3 > C_7^5$!

În geometrie, pentru a arăta că $AH = BH = CH$ în contextul hexagonului regulat, folosești proprietățile de simetrie și calculezi distanțele folosind coordonatele punctelor.

Valorile trigonometrice precum $sin(\frac{\pi}{6}+\frac{\pi}{4})+sin(\frac{\pi}{6}-\frac{\pi}{4})$ se calculează folosind formulele de sumă și diferență pentru sinus: $sin(A+B) = sinA cosB + cosA sinB$.

Probleme din Varianta 28-30

Calculul expresiilor cu numere complexe precum $(1+i)^{10}+(1-i)^{10}$ se poate simplifica observând că termenii conjugați apar în sumă, iar partea imaginară se anulează.

Pentru funcțiile de gradul al doilea, cum ar fi $f(x) = 6x-3x^2$, valorile $f(\sqrt{2})$, $f(\sqrt{3})$ și $f(2)$ se pot ordona calculând direct valorile sau analizând comportamentul funcției.

Vectorii sunt esențiali în probleme de geometrie. Pentru triunghiul ABC cu punct M pe BC astfel încât $\frac{BM}{BC} = \frac{1}{3}$, demonstrezi că $AM = \frac{2}{3}AB + \frac{1}{3}AC$ folosind combinații liniare de vectori.

💡 Pentru a demonstra că un număr precum $\sqrt{7+4\sqrt{3}}+\sqrt{7-4\sqrt{3}}$ este natural, ridică-l la pătrat și simplifică expresia!

În probabilități, când alegi o submulțime dintr-o mulțime dată, numărul total de cazuri este $2^n-1$ (submulțimi nevide ale unei mulțimi cu $n$ elemente).

Trigonometria oferă identități fascinante, cum ar fi $sin \frac{\pi}{8} = \frac{\sqrt{2-\sqrt{2}}}{2}$, care se pot demonstra folosind formulele de înjumătățire a unghiurilor sau alte identități trigonometrice cunoscute.