Culegere de probleme admitere - UPT

10 Dec 2010 ... Prezenta culegere conţine probleme de matematică pentru pregătirea candidaţilor la admiterea în Facultatea de Automatică şi Calculatoa...

8 downloads 535 Views 1MB Size
Colecţia "LICEU” ________________________________________________________________

CULEGERE DE PROBLEME pentru examenul de admitere la Facultatea de Automatică şi Calculatoare, Facultatea de Electronică şi Telecomunicaţii, Facultatea de Arhitectură

Descrierea CIP a Bibliotecii Naţionale a României UNIVERSITATEA „POLITEHNICA” (Timişoara) Culegere de probleme pentru examenul de admitere la: Facultatea de Automatică şi Calculatoare, Facultatea de Electronică şi Telecomunicaţii, Facultatea de Arhitectură/Universitatea “Politehnica” din Timişoara. Departamentul de Matematică - Timişoara : Editura Politehnica, 2010 Bibliogr. ISBN 978-606-554-236-5 51(076)(079.1)

UNIVERSITATEA POLITEHNICA DIN TIMIŞOARA DEPARTAMENTUL DE MATEMATICĂ

CULEGERE DE PROBLEME pentru examenul de admitere la Facultatea de Automatică şi Calculatoare, Facultatea de Electronică şi Telecomunicaţii, Facultatea de Arhitectură Colecţia "LICEU"

EDITURA POLITEHNICA TIMIŞOARA - 2013

Copyright © Editura Politehnica, 2011 Toate drepturile sunt rezervate editurii. Nici o parte din această lucrare nu poate fi reprodusă, stocată sau transmisă prin indiferent ce formă, fără acordul prealabil scris al Editurii Politehnica. EDITURA POLITEHNICA Bd. Republicii nr. 9 300159 Timişoara, România Tel. 0256/403.823 Fax 0256/403.823 E-mail: [email protected]

Consilier editorial: Prof.dr.ing. Sabin IONEL Redactor: Claudia MIHALI

Bun de imprimat: 10.12.2010 Coli de tipar: 7 C.Z.U. 51(076)(079.1) ISBN 978-606-554-236-5

Tiparul executat la S.C. URC XEDOS Timişoara

5

CUPRINS

ELEMENTE DE ALGEBRĂ (simbol AL ).....................................................................................................................9

ELEMENTE DE GEOMETRIE PLANĂ ŞI TRIGONOMETRIE (simbol TG )...................................................................................................................45 ELEMENTE DE ANALIZĂ MATEMATICĂ (simbol AM )..................................................................................................................57

ANEXE Subiecte date la admitere în anii 2009 şi 2010, cu soluţii complete........................................................................................................79 BIBLIOGRAFIE……………………………………………………………..……103

6

7

PREFAŢĂ Prezenta culegere conţine probleme de matematică pentru pregătirea candidaţilor la admiterea în Facultatea de Automatică şi Calculatoare, Facultatea de Electronică şi Telecomunicaţii şi Facultatea de Arhitectură din cadrul Universităţii „Politehnica” din Timişoara. Problemele sunt prezentate după modelul „test”, cu mai multe răspunsuri, dintre care unul singur este corect. În finalul culegerii sunt prezentate subiectele, cu soluţii complete, date la admitere în ultimii doi ani la facultăţile menţionate. Notăm că această culegere este alcătuită din o parte dintre problemele din cartea „Teste grilă de matematică pentru examenul de bacalaureat şi admiterea în învăţământul superior”, Editura Politehnica, 2010, elaborată de autorii: T. Bânzaru, N. Boja, O. Lipovan, A. Kovacs, G. Babescu, P. Găvruţa, D. Rendi, I. Mihuţ, D. Dăianu, D. Păunescu, C. Milici şi R. Anghelescu. La concursul de admitere, pentru note până la 8,00, subiectele se extrag exclusiv din această culegere (cu eventuale modificări minore), restul subiectelor provenind din cartea menţionată mai sus.

Departamentul de Matematică al Universităţii „Politehnica” din Timişoara

8

DEPARTAMENTUL DE MATEMATICĂ

PROGRAMA ANALITICĂ

Elemente de algebră Progresii aritmetice şi geometrice. Funcţii: funcţia parte întreagă, funcţia radical, funcţia de gradul al doilea; Ecuaţii iraţionale. Sisteme de ecuaţii neliniare. Funcţia exponenţială şi funcţia logaritmică. Ecuaţii exponenţiale şi ecuaţii logaritmice. Permutări, aranjamente, combinări. Binomul lui Newton. Numere complexe sub formă algebrică. Matrice. Determinanţi. Sisteme de ecuaţii liniare. Legi de compoziţie. Grupuri. Inele şi corpuri. Inele de polinoame cu coeficienţi într-un corp comutativ.

Elemente de geometrie şi trigonometrie Funcţii trigonometrice. Relaţii între funcţii trigonometrice. Aplicaţii trigonometrice în geometria plană: teorema cosinusului, teorema sinusurilor; rezolvarea triunghiurilor. Dreapta în plan. Ecuaţii ale dreptei. Condiţii de paralelism şi condiţii de perpendicularitate a două drepte. Calcule de distanţe şi arii. Elemente de analiză matematică Limite de funcţii. Continuitate. Derivabilitate. Aplicaţii ale derivatelor în studiul variaţiei funcţiilor. Primitive. Integrala definită. Aplicaţii ale integralei definite: aria unei suprafeţe plane, volumul unui corp de rotaţie.

ELEMENTE DE ALGEBRĂ

10

Culegere de probleme

ELEMENTE DE ALGEBRĂ (simbol AL) AL - 001 Să se găsească primul termen a1 şi raţia r ai unei progresii aritmetice ⎧a − a + a = −7 . (a n ) n≥1 dacă : ⎨a 2 − a 6 = 2a4 7 4 ⎩ 8 a) a1 = −4, r = 3 d) a1 = −5, r = 2

b) a1 = −4, r = 4 e) a1 = −2, r = 2

c) a1 = −3, r = 1 f) a1 = 1, r = 1

AL - 002 Să se determine suma primilor 100 de termeni ai unei progresii aritmetice (an), dacă a1=2, a5=14.

a) 10100 d) 16500

b) 7950 e) 50100

c) 15050 f) 350

AL - 003 Pentru o progresie aritmetică suma primilor n termeni ai ei este S n = 5n 2 + 6n . Să se determine primul termen a1 şi raţia r.

a) a1 = 11, r = 9

b) a1 = 11, r = 10

c) a1 = 11, r = 11

d) a1 = 10, r = 11

e) a1 = 10, r = 10

f) a1 = 9, r = 9

AL – 004 Fie ( an )n≥1 un şir având suma primilor n termeni S n = n 2 + an + b , unde

a, b ∈ R , pentru orice n ≥ 1 . Să se determine a şi b astfel încât şirul ( an )n≥1 să fie progresie aritmetică cu primul termen egal cu 2. a) a = 2, b = 3

b) a ∈ R , b ∈ (1, 2 )

c) a = 1, b = 0

d) a = 2, b = 0

e) a = 2, b = 1

f) a = 1, b = 2

AL - 005 Să se determine primul termen a1 şi raţia q pentru progresia ⎧a − a1 = 15 geometrică ( a n ) n≥1 dacă : ⎨ 5 . ⎩a 4 − a 2 = 6

11

Elemente de algebră

a) a1 = 0, q = 1

⎧a1 = −16 ⎪ d) ⎨ sau 1 ⎪⎩q = 2

⎧a1 = 1 ⎨ ⎩q = 2

b) a1 = 1, q = 2

c) a1 = −16, q =

e) a1 = 1, q = −1

⎧a = 4 f) ⎨ 1 sau ⎩q = 2

1 2

⎧a1 = 2 ⎨ ⎩q = 4

AL - 006 Suma a trei numere în progresie aritmetică este egală cu 12. Dacă se adaugă acestora, respectiv numerele 1, 2, 11, progresia devine geometrică . Să se afle aceste numere.

a) 5,4,7 şi 15,14,13 d) 1,3,5 şi 17,15,13

b) 1,4,7 şi 17,4,-9 e) 5,9,13 şi 18,14,10

c) 6,8,10 f) 2,4,6 şi –1,4,9

AL – 007 Să se calculeze expresia

1 + a + a 2 + ... + a n −1 E= , a ∈ R \ {− 1} . 1 + a 2 + a 4 + ... + a 2 n − 2 a)

1 a

a d) n a +1

b)

an + 1 a −1

c)

an + 1 e) 2 n a +1

a +1 an + 1

f) 1

AL – 008 Să se determine numerele reale x,y,z dacă x,y,z sunt în progresie aritmetică cu raţia nenulă, x,z,y sunt în progresie geometrică şi x+y+z = 18.

a) - 24, 6, 12 d) -12, 12, 18

b) 24, 6, -12 e) 12, -6, 36

c) 6, 12, 0 f) 36, -18, 0

AL - 009 Notând cu S mulţimea soluţiilor ecuaţiei ⎡1⎤ 1 ⎢⎣ x ⎥⎦ = [ x ]

să se precizeze care din următoarele mulţimi este S ⎫ 1⎤ ⎡ ⎧1 b) U ⎢k, k + ⎥ a) ⎨ , n ∈ Z* ⎬ ∗ k⎦ ⎩n k∈Z ⎣ ⎭

c) n 2 ; n ∈ Z \ {− 1,1}

d) {-1,1}

f) (-1,1)

e) [-1,1]

{

}

12

Culegere de probleme

⎡x⎤ ⎣ ⎦

AL – 010 Se consideră funcţia f: R→R, f ( x ) = 2 ⎢ ⎥ + 1 2

şi se notează f2=f ο f, … , fn = fn-1ο f . Să se determine expresia lui fn b) fn(x) =2nf(x); e) fn(x) =f(x)+2n+1;

a) fn(x) =f(x) + n; d) fn(x) =f(x);

c) fn(x) =2n f(x)+2n-1+1 f) fn(x) = 2f(x)+1

AL - 011 Să se calculeze f ((1,4]) pentru funcţia de gradul al doilea definită prin

f ( x) = x 2 − 4 x + 3 . b) [−1,0)

a) [0,3]

c) (0,3]

d) [−1,3]

e) (−1,0)

f) (0,3)

AL - 012 Să se rezolve inecuaţia x < x 2 − x .

a) x ∈ R d) x ∈ (0,+∞) ∪ ( −∞, −2)

b) x ∈ (−∞,2) ∪ (3,∞) e) x ∈ (−∞,0) ∪ ( 2,+∞)

c) x ∈ (3,+∞) f) x ∈ R \ {0,2}

AL - 013 Să se determine valorile parametrului real m astfel încât

{x ∈ R : (m − 1) x

2

}

− ( m + 1) x + m + 1 > 0 = ∅ .

⎡5 ⎞ a) m ∈ ( − ∞,−1) ∪ ⎢ ,+∞⎟ ⎠ ⎣3

b) m ∈[1,+∞)

c) m ∈ ( − ∞,−1]

⎡5 ⎞ d) m ∈ ⎢ ,+∞⎟ ⎠ 3 ⎣

5⎤ ⎡ e) m ∈ ⎢ − 1, ⎥ 3⎦ ⎣

f) m ∈ ( − ∞,1]

AL - 014 Fiind dată ecuaţia ax2+bx+c=0, (a ≠0), să se exprime în funcţie de a, b şi c suma S3 = x13 + x23 , unde x1,x2 sunt rădăcinile ecuaţiei date.

a) S3 =

b3 a3

−3

bc a2

b) S3 =

c3 bc −3 2 3 a a

c) S 3 =

b2 bc −3 3 2 a a

13

Elemente de algebră

d) S3 = −

b3 bc +3 2 3 a a

e) S3 = −

c3 bc +3 2 3 a a

f) S3 = −

b2 bc +3 3 2 a a

AL - 015 Să se determine parametrii reali m şi n astfel ca ecuaţiile (5m − 52)x 2 + (4 − m )x + 4 = 0 şi (2n + 1)x 2 − 5nx + 20 = 0 să aibă aceleaşi rădăcini.

a) m = -11, n = 7; d) m = 11, n = 7

b) m = - 7, n = 11 e) m = 7, n = 11

AL - 016 Să se rezolve ecuaţia iraţională

c) m = 9, n = 7 f) m = 9, n = -7

1 − x2 + x = 1 .

a) x1 = 0, x2 = 1

b) x1 = −1, x2 = 1

c) x1 = −1, x2 = 0

d) x1 = 1, x2 = 2

e) x1 = −1, x2 = 2

f) x1 = 0, x2 = 2

AL - 017 Fie funcţia de gradul al doilea f m (x ) = mx 2 − (2m − 1)x + m − 1 , (m ≠ 0) . Să se determine m astfel încât vârful parabolei asociate acestei funcţii să se găsească pe prima bisectoare. 1 1 1 a) m = d) m = 2 e) m = f) m = 6 b) m = 4 c) m = 4 2 6 AL - 018 Determinaţi expresia analitică a funcţiei de gradul al doilea f : R → R ,

f ( x ) = ax 2 + 4 x + c , ştiind că graficul ei taie axa Oy în punctul 1 şi are abscisa 2 vârfului − . 3 a) f ( x ) = 2 x 2 + 4 x + 1

b) f ( x ) = 3 x 2 + 4 x − 1

e) f ( x ) = x 2 + 4 x + 1

f) f ( x ) = 3 x 2 + 4 x + 3

c) f ( x ) = 4 x 2 + 4 x + 1

d) f ( x ) = 3 x 2 + 4 x + 1

AL - 019 Să se determine m ∈ R astfel încât parabolele asociate funcţiilor f ( x ) = x 2 − 2 x − 4 şi g ( x ) = mx 2 − 2mx − 6 să aibă acelaşi vârf.

a) m = -1 d) m = 2

b) m = 1 e) m = 3

c) m = -2 f) m = -5

14

Culegere de probleme

AL - 020 Să se determine p, q ∈ R dacă funcţia f : R → R , f ( x ) = − x 2 + px + q are maximul 4 în punctul x = -1.

a) p = −2, q = 3 d) p = q = −2

b) p = −1, q = 2 e) p = q = 1

AL - 021 Presupunem că pentru ecuaţia ax 2 + bx + c = 0

c) p = 3, q = −2 f) p = 2, q = −3

(a ≠ 0) avem Δ > 0 şi

rădăcinile x1 , x2 . Să se calculeze x1 − x2 în funcţie de Δ şi a. a)

Δ 2a

b)

Δ a

c)

Δ 2a

d)

Δ

e)

Δ −a

f)

b Δ + 2a 2a

AL - 022 Pentru ce valori ale parametrului real m inegalităţile 2 x 2 − mx + 2 −2< < 6 sunt satisfăcute pentru orice x ∈ R ? x2 − x + 1 a) m ∈ R d) m ∈ ( − ∞,−2)

b) m ∈ ( − 2,6)

c) m ∈ (6,+∞ ) f) m ∈[ − 2,6]

e) m ∈ ( − 6,6)

{

}

AL - 023 Să se determine Im f = f ( x ) x ∈ R pentru funcţia f : R → R ,

x − 3x + 2 f (x ) = 2 2

x + x +1

⎡ 9 − 2 21 9 + 2 21 ⎤ , ⎥ 3 3 ⎣ ⎦ ⎛ 9 − 2 21 ⎤ c) ⎜⎜ − ∞, ⎥ 3 ⎝ ⎦ ⎛ 9 − 3 21 ⎤ ⎡ 9 + 3 21 ⎞ , ∞ ⎟⎟ e) ⎜⎜ − ∞, ⎥U⎢ 3 3 ⎝ ⎠ ⎦ ⎣

a) ⎢

⎡ 9 + 2 21 ⎞ , ∞ ⎟⎟ 3 ⎣ ⎠

b) ⎢



9 − 2 21 ⎤ ⎡ 9 + 2 21 ⎞ , ∞ ⎟⎟ ⎥U⎢ 3 3 ⎝ ⎠ ⎦ ⎣ ⎛ 9 − 3 21 9 + 3 21 ⎞ ⎟ , f) ⎜⎜ ⎟ 3 3 ⎝ ⎠

d) ⎜⎜ − ∞,

15

Elemente de algebră

AL - 024 Să se rezolve sistemul

⎧x + y = 3 ⎨ ⎩ xy = 2 a) {(1,3), (3,1)} d)

{(− 1,2), (2,−1)}

{(2,3), (3,2)} e) {(1,1)}

c) {(1,2 ), (2,1)}

b)

f)

{(2,2)}

AL - 025 Să se determine soluţiile reale ale sistemului

y 4 ⎧ x + = ⎪ ⎨ y +1 x +1 3 ⎪ x + y + xy = 5 ⎩ a) {(2,1), (1,2 )} , d)

b) {(1,1)}

{(2,3), (3,2)}

{(2,2)} f) {(2,2 ), (1,1)}

c)

e) {(1,3), (3,1)}

AL - 026 Să se rezolve inecuaţia 2 + 3x + 5x + 4 < 0 . ⎡ 4 2⎞ a) ⎢ − ,− ⎟ ⎣ 5 3⎠

⎡ 4 2⎤ b) ⎢ − ,− ⎥ ⎣ 5 5⎦

⎡ 4 7⎞ c) ⎢ − ,− ⎟ ⎣ 5 9⎠

⎡ 3 1⎤ d) ⎢ − ,− ⎥ ⎣ 5 5⎦

AL - 027 Să se determine x ∈ R pentru care a) x ∈( − ∞,0)

b) x = −1

c) x =

3 2

⎛ 7⎞ e) ⎜ 0, ⎟ ⎝ 9⎠

⎛ 7 ⎞ f) ⎜ − ,0⎟ ⎝ 9 ⎠

1 + x − 1 − x = 1.

d) x = ±

3 2

e) x = −

3 2

f) x ∈∅

AL - 028 Fie inecuaţia 4 − x 2 > 1 − x . Care din intervalele de mai jos reprezintă mulţimea soluţiilor inecuaţiei ?

a) (− ∞,−3)

⎛ 17 ⎞ b) ⎜ ,20 ⎟ 2 ⎝ ⎠

c) (− 2,2]

d) (22,+∞ )

AL - 029 Să se determine mulţimea A = ⎧⎨ x ∈ R ⎩

e) [4,5)

⎛1− 7 ⎤ ,2⎥ f) ⎜⎜ ⎝ 2 ⎥⎦

x 2 − 5x + 6 ≥ 3 − x ⎫⎬ . ⎭

16

Culegere de probleme

a) ( − ∞,−1]

b) [2,+∞)

c) [1,+∞ )

d) ( − ∞,1] ∪ {3}

e) [1,2) ∪ {3}

f) [3,+∞ )

AL - 030 Să se determine valoarea expresiei

E=

a)

6

72

b)

(27

n −1

2 ⋅3

(9 n −1

c)

n

−9

n −1

)

− 19 ⋅ 27

1 2 n−2

2 ⋅3

)

1 3

d)

,n∈Z

2 ⋅3



n+3 2

e) 1

f) 2

AL - 031 Să se determine toate soluţiile reale ale ecuaţiei x + 3 − 4 x − 1 + x + 8 − 6 x − 1 = 1.

a) x ∈{2,5,10} b) x ∈[5,10]

c) x ∈{5,10}

d) x ∈[1,5]

e) x ∈(5,+∞)

AL - 032 Să se determine toate soluţiile reale ale ecuaţiei 1 x2 − 1 + x ⋅ 1− 2 = 0 . x ,} b) x ∈{− 2,−11 ,} a) x ∈{− 11

e) x ∈( − ∞,−1] ∪ {1}

d) x ∈ R \ {0}

f) x ∈(5,10)

c) x ∈∅ f) x ∈{− 11 , ,0}

AL - 033 Să se calculeze valoarea expresiei E = x + 2 x − 1 + x − 2 x − 1 , pentru x ∈[1,2] . b) E = x 2 − 3x + 4

a) E = 1 + x d) E = 3x − x

2

e) E = 6 x − 2 x

c) E = 2

f) E = 2(2 − x )

2

x x 3 AL - 034 Să se rezolve ecuaţia: ⎛⎜ 3 + 2 2 ⎞⎟ − ⎛⎜ 3 − 2 2 ⎞⎟ = . ⎝ ⎠ ⎝ ⎠ 2

a) x = 1

b) x = 2

c) x =

(

2 lg 2

lg 3 + 2 2

)

17

Elemente de algebră

d) x ∈∅

e) x =

(

2 lg 2

lg 3 − 2 2

f) x = 2 lg 2

)

AL - 035 Determinaţi valoarea lui x pentru care e x + e − x = 2 a) 1

b) –1

c) 2

d) 0

e) –2

f) ln2

AL - 036 Să se rezolve ecuaţia 2 x − 3x = 6 x − 9 x a) x1 = 0 este

b) x1 = 0

x2 =

unica soluţie d) x1 = 0

c) x1 = 0

1 1 − log 2 3

x2 = log 2

e) x1 = 0

x2 =

x2 = log 2 3 + 1

b) [ − 2,1)

a) ( 4,+∞)

1 log 2 3 x +2

⎛ 1⎞ AL - 037 Să se rezolve inecuaţia: ⎜ ⎟ ⎝ 3⎠

f) x1 = 0

x2 = log 2 3

> 3− x .

c) (0,10)

d) (1,+∞)

e) ( 2,+∞)

f) ( − 11 ,)

x

2 ⋅ 2 x −1 ⎛2⎞ AL - 038 Să se rezolve inecuaţia: x > 1+ ⎜ ⎟ . x 3 −2 ⎝3⎠ ⎛

a) x ∈ ⎜⎜ 0, log 2



(

3

5 − 1⎞ ⎟ 2 ⎟⎠

d) x ∈ 0, log 2 ( 5 − 1) 3

)

AL - 039 Să se rezolve ecuaţia:



5 + 1⎞ ⎟ 2 ⎟⎠

b) x ∈ ⎜⎜ 0, log 2



3

(

e) x ∈ 0, log 2 ( 5 + 1) 3

log 2 ( 2 x − 5)

(

2

)

log 2 x − 8

=

1 . 2

)

c) x ∈ (0,1) f) x ∈ (−1,1)

18

a) x1 =

Culegere de probleme

11 , x2 = 3 3

11 , x 2 = −3 3 11 e) x1 = − , x 2 = −3 3 b) x1 =

d) x1 = 3

c) x1 =

11 3

f) x1 = 9

AL - 040 Să se precizeze domeniul maxim de definiţie al funcţiei: f ( x ) = log 2

⎛3 ⎞ a) ( − ∞,1) ∪ ⎜ ,+∞⎟ ⎠ ⎝2

d) (1,+∞ )

3 − 2x . 1− x

b) ( − ∞,1) ∪ [2,+∞)

c) [2,+∞)

e) (0,2] ∪ (4, ∞ )

f) (− ∞,0] ∪ [2, ∞ )

AL -041 Să se determine domeniul maxim de definiţie al funcţiei f ( x ) = log x 3x ⋅ log 3 x .

a) ( 0,+∞ )

b) (1,+∞ )

⎛ 1⎤ c) ⎜ 0, ⎥ ∪ (1,+∞) ⎝ 3⎦

⎛ 1⎤ ⎡2 ⎞ d) ⎜ 0, ⎥ ∪ ⎢ ,1⎟ ⎝ 2⎦ ⎣3 ⎠

e) (0,1) ∪ (2,+∞)

f) (1,2)

AL - 042 Mulţimea soluţiilor ecuaţiei log x 2 x + log 2 x x = a) φ ;

⎧1 ⎫ b) ⎨ , 2⎬ ; ⎩2 ⎭

⎧1 ⎫ d) ⎨ , 2⎬ ; ⎩4 ⎭

c) {2, 4} ;

(

b) x = 1

c) x =

16 3

d) x =

2

este:

⎧1 ⎫ f) ⎨ , 2⎬ ⎩5 ⎭

e) {2, 5}

AL - 043 Să se rezolve ecuaţia: log 2 3 + 2 log 4 x = x log 9 16 a) x = 3

5

3 16

)

1 log 3 x

.

e) x =

1 3

f) x = 3

19

Elemente de algebră

AL - 044 Să se rezolve ecuaţia

lg x 2 + 2 lg x = 23 . a) x=10 d) x=1

b) x=100 e) x=2

c) x= 1000 f) x=3

3 AL - 045 Se consideră inecuaţia: log a x − log a 2 x + log a 4 x ≥ , a > 0, a ≠ 1 4 şi se notează cu Ma mulţimea tuturor soluţiilor sale. Care dintre următoarele afirmaţii este adevărată ?

⎛ 1⎤ a) M 1 = ⎜ 0, ⎥ ⎝ 2⎦ 2

⎞ ⎠

⎛1 ⎝4

d) M 1 = ⎜ , ∞ ⎟ 4

⎛1 ⎞ b) M 1 = ⎜ ,+∞⎟ ⎝2 ⎠ 2

⎡1 ⎞ c) M 1 = ⎢ ,+∞⎟ ⎠ ⎣2 2

e) M 1 = ( − 5,+∞)

f) M 2 = ( 2,10)

10

AL - 046 Fie P( x ) = x 2 − x log a y + 3 log a y − 8 , y > 0 , a ∈( 0,1) . Să se determine toate valorile lui y astfel încât P( x ) > 0 , oricare ar fi x ∈ R .

(

a) y ∈ a 4 , a 8 d) y ∈( a ,2)

[

( ) e) y ∈(a , a )

)

c) y ∈ a 8 , a

b) y ∈ a 8 , a 4

[

3

f) y ∈ a 2 , a

]

]

⎧⎪e x − 1, x < 0 AL - 047 Se consideră funcţia f : R → (−1,+∞) , f ( x) = ⎨ . ⎪⎩ x , x≥0 Calculaţi inversa sa, f a) f

−1

c) f

−1

−1

.

⎧ln( x + 1), x ∈ (−1,0) ( x) = ⎨ 2 ⎩ x , x ∈ [0,+∞)

b) f

−1

⎧ln x, x ∈ (−1,0) ( x) = ⎨ ⎩ x, x ∈ [0,+∞)

d) f

−1

⎧ln( x − 1), x ∈ (−1,0) ( x) = ⎨ ⎩2 x, x ∈ [0,+∞) ⎧⎪ln( x 2 + 1), x ∈ (−1,0) ( x) = ⎨ 2 ⎪⎩ x − 1, x ∈ [0,+∞)

20

e) f

−1

Culegere de probleme

⎧2 ln( x + 1), x ∈ (−1,0) ( x) = ⎨ 2 ⎩− x , x ∈ [0,+∞)

f) f

−1

⎧⎪ln x 2 , x ∈ (−1,0) ( x) = ⎨ 2 ⎪⎩ x + 1, x ∈ [0,+∞)

AL - 048 Se consideră expresia E ( x ) = log 4 x + log x 4 . Determinaţi valorile lui x ∈ R astfel încât E ( x ) <

5 . 2

a) x ∈(1,2)

b) x ∈( 0,1) ∪ ( 2,16)

c) x ∈ [1,2] ∪ [16,32]

d) x ∈(16,+∞)

e) x ∈(1,2) ∪ ( 20,+∞ )

f) x ∈(1,10) ∪ (20,+∞ )

AL - 049 Să se determine numărul de elemente ale mulţimii

⎧ A4 15 ⎫ E = ⎨n ∈ N n + 4 < (n + 2) ! (n − 1) !⎬⎭ ⎩ a) 0

b) 1

c) 2

d) 3

e) 4

f) 5

AL – 050 Soluţia ecuaţiei

C xx++83 = 5( x + 6)( x + 5)( x + 4)

se află în intervalul : a) (14,19);

b) (-8,-3);

c) (-6,-4);

d) (20,24)

e) (21,27);

AL - 051 Să se rezolve ecuaţia

3C x2+1 + x ⋅ P2 = 4 Ax2 . a) x=3 d) x=2

b) x=4 e) x=7

AL - 052 Să se calculeze expresia: C k − Cnk− 2 − Cnk−−22 E= n , n ≥ 3, k ≥ 2, n ≥ k + 2 . Cnk−−21

c) x=5 f) x=10

f) (19,20).

21

Elemente de algebră

a) E = 1

b) E = 2

c) E = 3

d) E =

1 2

e) E =

1 3

f) E = −1

AL - 053 Determinaţi mulţimea A a valorilor lui x ∈ R pentru care: C10x −1 > 2C10x . a) A = ( − ∞,−3) ∪ ( − 11 ,]

c) A = [1,7]

b) A = {5,6,7}

e) A = [ − 3,−2] ∪ {1,2}

d) A = {8,9,10}

f) A = {1,2,3,4}

AL - 054 Să se precizeze termenul care nu conţine pe x din dezvoltarea binomului 1 ⎛ −1 − ⎞ ⎜ ax 2 + xa 2 ⎟ ⎜ ⎟ ⎝ ⎠ 10 15 a) C30 a

5 7 b) C30 a

30

, a , x ∈ R *+ . 7 5 c) C30 a

4 12 d) C30 a

15 14 e) C30 a

8 8 f) C30 a 13

⎛ a 3 ⎞ ⎟⎟ , + AL - 055 Care este expresia termenului din dezvoltarea binomului ⎜⎜ 3 a⎠ ⎝ 3 care conţine pe a4 ? a)187

a4 37

b) 286

a4 37

c)107

a4 35

d) 286

a4 33

e) 202

a4 37

⎛ x + AL - 056 Care este termenul din dezvoltarea binomului ⎜ 3 ⎜ y ⎝ în care exponenţii lui x şi y sunt egali ? a) T13

b) T10

c) T6

d) T8

e) T15

f) 200

a4 34

21

y ⎞⎟ , 3 x ⎟⎠

f) T11

n

AL - 057 În dezvoltarea binomului ⎛⎜⎝ 2 x + 2 1− x ⎞⎟⎠ , suma coeficienţilor binomiali ai ultimilor trei termeni este egală cu 22. Să se afle valorile lui x pentru care suma dintre termenul al treilea şi termenul al cincilea este egală cu 135. a) x1 = 1, x 2 = 2 d) x1 = −1, x 2 = −2

b) x = 2 e) x = 1

c) x1 = −1, x 2 = 2 f) x1 = 1, x 2 = −1

22

Culegere de probleme

2

2

AL – 058 Calculaţi E = z1 z 2 + 1 + z1 z 2 − 1 pentru numerele complexe z1 şi z2 ( z fiind complexul conjugat numărului z).

(

2

a) 2 z1 + z2 d) 2 z1 z2

2

)

(

b) 2 1 + z1 z2

(

2

e) 1 + z1

2

2

)( z

)

1

2

( )(1 − z ) f) 2(1 + z − z )

c) 2 1 + z1

)

2

2

2

2

−1

2

1

2

AL - 059 Să se găsească valorile reale ale lui m pentru care numărul 3i 43 − 2mi 42 + (1 − m )i 41 + 5 este real i 2 = −1 .

(

a) m = −1

b) m = −2

c) m = −

5 2

)

d) m = 3

e) m = 1

1996

⎛1+ i ⎞ AL - 060 Să se calculeze valoarea expresiei E = ⎜ ⎟ ⎝1− i ⎠ a) i

b) 2

c) –i

d) –2

a)

1− 3 2

b)

3+2 4

c)

3 +1 4

1996

⎛1− i ⎞ +⎜ ⎟ ⎝1+ i ⎠

.

e) 2i

AL - 061 Să se determine α ∈ R astfel încât numărul complex

d)

2 3 +1 4

f) m = 0

f) –2i

1− i 3 să fie real. α + (α + 1)i e)

3 4

f)

1+ 2 3

2

AL - 062 Să se determine numerele complexe z astfel încât 4 z 2 + 8 z − 3 = 0 . 3 ⎪⎫ ⎪⎧ a) z ∈ ⎨1 ± i ,± ⎬ 2 ⎪⎭ ⎪⎩

⎪⎧1 ± i 3 ⎪⎫ b) z ∈ ⎨ ⎬ ⎪⎩ 2 ⎪⎭

3 1 ⎪⎫ ⎪⎧ c) z ∈ ⎨± i ,± ⎬ 2 ⎪⎭ ⎪⎩ 2

⎧⎪ 1 3 ⎫⎪ d) z ∈ ⎨± i ,± ⎬ 2 ⎪⎭ ⎩⎪ 2

⎧⎪ 2 ± i 5 ⎫⎪ e) z ∈ ⎨− 1 ± i , ⎬ 2 ⎪⎭ ⎩⎪

⎧⎪ 3 ± 2 2i − 5 i + 7 ⎫⎪ f) z ∈ ⎨ , , ⎬ 3 2 ⎭⎪ ⎩⎪ 2

23

Elemente de algebră

(1 + i ) . z= 7 (1 − i ) 9

AL – 063 Să se precizeze cu care din valorile date mai jos este egal

a) z = 1 + i

b) z = 2

c) z = 1 − i

d) z = −i

AL - 064 Căreia din mulţimile de mai jos aparţine α =

e) z = i

f) z = 2 + i

z z , pentru + z z

z ∈ C \ {0} ? b) Z

N

c) Q

d) R

f) R \ {0}

e) C \ R

AL - 065 Să se determine toate numerele complexe z ∈C care verifică ecuaţia z − z = 1 + 2i .

a) z = −

d) z =

1 +i 2

b) z1 = −

3 − 2i 2

1 3 + i , z 2 = − 2i 2 2

e) z1 = 0, z 2 = −

c) z1 = 0, z 2 =

1 +i 2

f) z =

3 + 2i 2

5 + 3i 2

AL - 066 Fie α şi β rădăcinile ecuaţiei x 2 + x + 1 = 0 . Să se calculeze

α 2000 + β 2000 . a) 1

b) 0

c) –1

d) i 3

e) − i 3

f) 2

AL - 067 Precizaţi partea imaginară a numărului complex

(2 − i ) − i + 6 . 1 + 4 + 3i 1+ i 4i − 3 2 − i 2

a) −

23 i 10

b) −

29 i 10

c)

19 i 10

d)

10 i 13

e) −

33 i 10

f) −

10 i 33

24

Culegere de probleme

4

AL - 068 Să se calculeze z dacă z = ⎛⎜ 2 + 2 + i 2 − 2 ⎞⎟ . ⎝ ⎠

a) 1

b) 2

c)

2

d) 16

e) 4

f) 6

AL - 069 Rădăcinile pătrate ale numărului complex 3+4i sunt :

a) 2+i, 2-i ; d) 2-i, -2+i ;

b) 2+i, -2-i ; e) 1+i, 1-i ;

c) 2+i, -2+1 ; f) 1+i, 2+i

AL - 070 Să se calculeze rădăcina pătrată din numărul complex

(

)

z = −3 + 4i, i = − 1 . a) 2 + i, 2 − i d) − 2 + i, 2 + i

b) 1 + 2i, − 1 + 2i e) 1 − 2i, − 1 − 2i

c) 1 + 2i, − 1 − 2i f) 2 − i, − 1 − 2i

AL - 071 Fie z un număr complex astfel încât z − a = a 2 − b 2 , unde, a > b > 0 . Să

se calculeze

a) a

b−z . b+ z

b) 1 −

b a

c)

a−b a+b

d)

a2 − b2 a2 + b2

e) 1 +

b a

f)

a− b a+ b

AL – 072 Numerele complexe z1 şi z2 satisfac relaţia: z1 + z 2 = z1 ⋅ z 2 .

Care din afirmaţiile următoare este adevărată ? c) z1 = 0, z 2 > 0

a) z1 = 0, z2 =1- i

b) z1 = z2 = 2+3i

d) z1 >2 şi z 2 >2

e) cel puţin unul din cele două numere are modulul mai mic sau egal cu 2.

AL – 073 Aflaţi a ∈ R astfel ca matricea diagonală constantă

⎛a 0 0⎞ ⎟ ⎜ X = ⎜ 0 a 0 ⎟ să fie soluţia comună a ecuaţiilor matriceale ⎜0 0 a⎟ ⎠ ⎝

f) z1 >2, z 2 = 0

25

Elemente de algebră

⎛ 3⎞ ⎛1⎞ ⎜ ⎟ ⎜ ⎟ (1 2 3)X ⎜ 2 ⎟ = 1 şi (3 2 1)X ⎜ 2 ⎟ = 1 ⎜1⎟ ⎜ 3⎟ ⎝ ⎠ ⎝ ⎠ a) a =

3 10

b) a =

2 10

c) a =

1 10

d) a =

10 3

e) a =

10 2

f) a = 10

⎛ − 5 3⎞ ⎟ şi 6 ⎟⎠

AL - 074 Se dau matricele pătratice de ordinul al doilea E = ⎜⎜ ⎝ 4

⎛1 − 2⎞ ⎟⎟ . F = ⎜⎜ ⎝3 7 ⎠ Să se calculeze matricea A = 2E – 3F

⎛ − 13 12 ⎞ ⎟⎟ ⎝ −1 − 9⎠

c) A = ⎜⎜

⎛ 13 12 ⎞ ⎟⎟ ⎝ −1 9 ⎠

f) A = ⎜⎜

⎛ 13 12 ⎞ ⎟⎟ ⎝ −1 − 9⎠

b) A = ⎜⎜

⎛13 12 ⎞ ⎟⎟ ⎝1 9⎠

e) A = ⎜⎜

a) A = ⎜⎜

d) A = ⎜⎜

⎛ 13 − 12 ⎞ ⎟⎟ ⎝ −1 − 9 ⎠

⎛13 12 ⎞ ⎟⎟ ⎝ 1 − 9⎠

2⎞ ⎛1 0 ⎟ ⎜ AL - 075 Fie A = ⎜ 2 1 − 1⎟ ∈ M 3 (Z ) . ⎜3 −1 3 ⎟ ⎠ ⎝ Dacă f ( x ) = 3 x să se calculeze f ( A) . 6⎞ ⎛3 0 ⎟ ⎜ a) f ( A) = ⎜ 2 1 − 1⎟ ⎜3 −1 3 ⎟ ⎠ ⎝

2⎞ ⎛3 0 ⎟ ⎜ b) f ( A) = ⎜ 6 1 − 1⎟ c) ⎜9 −1 3 ⎟ ⎠ ⎝

6 ⎞ ⎛3 0 ⎟ ⎜ f ( A) = ⎜ 6 3 − 3 ⎟ ⎜9 − 3 9 ⎟ ⎠ ⎝

26

Culegere de probleme

2⎞ ⎛3 0 ⎟ ⎜ d) f ( A) = ⎜ 2 3 − 1⎟ ⎜3 −1 9 ⎟ ⎠ ⎝

6⎞ ⎛1 0 ⎟ ⎜ e) f ( A) = ⎜ 2 3 − 1⎟ ⎜9 −1 3 ⎟ ⎠ ⎝

f) f ( A) = I 3

AL - 076 Să se calculeze produsul de matrice A⋅B, unde

⎛7⎞ ⎟⎟ ⎝11⎠

a) ⎜⎜

⎛11⎞ ⎟⎟ ⎝7⎠

d) ⎜⎜

⎛1⎞ ⎜ ⎟ ⎛3 2 1⎞ ⎟⎟ , B = ⎜ 3 ⎟ A = ⎜⎜ ⎝ 0 1 2⎠ ⎜ 2⎟ ⎝ ⎠ ⎛11 7 ⎞ ⎟⎟ b) ⎜⎜ ⎝ 3 6⎠ e) (11 7

⎛11 7 2 ⎞ ⎟⎟ ⎝ 3 1 2⎠ ⎛11⎞ ⎜ ⎟ f) ⎜ 7 ⎟ ⎜3⎟ ⎝ ⎠ c) ⎜⎜

3)

AL - 077 Să se rezolve ecuaţia matriceală:

⎛ 1 2⎞ ⎛ 2 4⎞ ⎟⎟ = ⎜⎜ ⎟⎟ X ⋅ ⎜⎜ ⎝ 2 5⎠ ⎝ 3 7⎠ ⎛ 2 0⎞ ⎟⎟ ⎝1 1⎠

b) ⎜⎜

⎛1 2⎞ ⎟⎟ ⎝5 2⎠

e) ⎜⎜

a) ⎜⎜

d) ⎜⎜

⎛ 0 2⎞ ⎟⎟ ⎝1 0⎠

c) ⎜⎜

⎛1 4 ⎞ ⎟⎟ ⎝1 1 ⎠

f) ⎜⎜

AL - 078 Să se rezolve ecuaţia matriceală:

⎛ 1 1 − 1⎞ ⎛ 1 − 1 3 ⎞ ⎟ ⎜ ⎟ ⎜ X ⎜ 2 1 0 ⎟ = ⎜ 4 3 2⎟ ⎜ 1 −1 1 ⎟ ⎜ 1 − 2 5⎟ ⎠ ⎝ ⎠ ⎝

⎛1 1 ⎞ ⎟⎟ ⎝3 4⎠

⎛ 2 1⎞ ⎟⎟ ⎝ 0 1⎠

27

Elemente de algebră

⎛−3 2 0 ⎞ ⎟ ⎜ a) ⎜ − 4 5 − 2 ⎟ ⎜−5 3 0 ⎟ ⎠ ⎝

⎛ − 3 2 0⎞ ⎟ ⎜ b) ⎜ 1 5 1 ⎟ ⎜ 1 3 0⎟ ⎠ ⎝

⎛ − 3 2 1⎞ ⎟ ⎜ c) ⎜ 1 5 1 ⎟ ⎜ 1 3 0⎟ ⎠ ⎝

⎛ − 3 1 0⎞ ⎟ ⎜ d) ⎜ − 4 5 1 ⎟ ⎜ − 5 3 0⎟ ⎠ ⎝

⎛−3 2 0 ⎞ ⎟ ⎜ e) ⎜ − 4 5 0 ⎟ ⎜ − 5 3 − 2⎟ ⎠ ⎝

⎛−3 2 0 ⎞ ⎟ ⎜ f) ⎜ − 4 5 − 2 ⎟ ⎜−5 3 1 ⎟ ⎠ ⎝

AL - 079 Să se rezolve ecuaţia matriceală

⎛ 1 2 3⎞ ⎟ ⎛6 9 8⎞ ⎜ ⎟⎟ X ⋅ ⎜ 2 3 4 ⎟ = ⎜⎜ 0 1 6 ⎝ ⎠ ⎜3 4 1⎟ ⎠ ⎝

⎛ 1 1⎞ ⎟⎟ a) X = ⎜⎜ ⎝ − 1 1⎠ ⎛− 3 1 2 ⎞ ⎟ 2 − 3 ⎟⎠

d) X = ⎜⎜ ⎝ 1

⎛0 1 1 ⎞ ⎟⎟ b) X = ⎜⎜ ⎝ 1 0 − 1⎠ ⎛1 1

1⎞

⎟⎟ e) X = ⎜⎜ ⎝1 1 − 1⎠

⎛ 2 1 1⎞ ⎟ ⎜ c) X = ⎜ 1 1 2 ⎟ ⎜ 2 1 1⎟ ⎠ ⎝

⎛ 1 2 3⎞ ⎟ 3 1 ⎟⎠

f) X = ⎜⎜ ⎝2

⎛ 2 − 2 4⎞ ⎛ 2⎞ AL - 080 Să se determine matricea X care verifică relaţia: ⎜ ⎟ X = ⎜ ⎟. ⎝ 3⎠ ⎝3 − 3 6⎠ a) X = (1 − 1 2)

⎛ 1 − 1 2⎞ b) X = ⎜ ⎟ ⎝ 0 0 0⎠

⎛ 1 − 1⎞ c) X = ⎜ ⎟ ⎝ 2 2⎠

d) X = (1 − 2 3)

⎛ 1⎞ ⎜ ⎟ e) X = ⎜ − 1⎟ ⎜ 2⎟ ⎝ ⎠

⎛ 1 − 1⎞ f) X = ⎜ ⎟ ⎝ 2 − 2⎠

28

Culegere de probleme

⎛ 2 2 3⎞ ⎜ ⎟ ⎛ 1 2 − 3⎞ AL - 081 Să se rezolve ecuaţia matriceală X ⎜ 1 − 1 0⎟ = ⎜ ⎟. ⎜ − 1 2 1 ⎟ ⎝ − 1 3 − 2⎠ ⎝ ⎠ ⎛ 6 − 31 − 5⎞ a) X = ⎜ ⎟ ⎝ 4 − 12 − 14⎠ 4⎞ ⎛ 6 ⎜ ⎟ d) X = ⎜ − 31 2⎟ ⎜ 5 − 11⎟ ⎝ ⎠

⎛ 6 − 32 − 21⎞ b) X = ⎜ ⎟ ⎝ 4 − 23 − 14⎠

⎛ 5 − 31 4 ⎞ e) X = ⎜ ⎟ ⎝ 4 − 12 10⎠

⎛ 2 4 6⎞ ⎜ ⎟ c) X = ⎜ − 1 3 2 ⎟ ⎜ 1 − 2 2⎟ ⎝ ⎠ ⎛ 6 − 32 21⎞ f) X = ⎜ ⎟ ⎝ 4 − 23 14⎠

⎛1 a n ⎞ ⎛ 1 2⎞ AL - 082 Fie A = ⎜ ⎟ . Să se arate că An este de forma: An = ⎜ ⎟ şi să se ⎝ 0 1⎠ ⎝0 1 ⎠ determine apoi an , n ∈ N. a) a n +1 = a n + 2, a n = 2n

b) a n +1 = a n , a n = 1

c) a n +1 = a n + 1, a n = n

d) a n +1 = 2a n , a n = 2 n

e) a n +1 = a n + 2, a n = 2 n

f) a n +1 = 2a n , a n = 2n 2

30

⎛1 3 ⎞ ⎟ ⎜ 2 2 ⎟ . ⎜ AL - 083 Să se calculeze ⎜ 3 1⎟ ⎟ ⎜− ⎝ 2 2⎠ ⎛ − 1 0⎞ a) ⎜ ⎟ ⎝ 0 − 1⎠

⎛ 1 0⎞ b) ⎜ ⎟ ⎝0 1⎠

⎛ 0 − 1⎞ c) ⎜ ⎟ ⎝ − 1 0⎠

⎛ 0 1⎞ d) ⎜ ⎟ ⎝ − 1 0⎠

⎛ 0 − 1⎞ e) ⎜ ⎟ ⎝1 0 ⎠

0⎞ ⎛1 f) ⎜ ⎟ ⎝ 0 − 1⎠

29

Elemente de algebră

⎛1 1 0⎞ ⎟ ⎜ AL - 084 Fiind dată matricea A = ⎜ 0 1 1 ⎟ , să se calculeze matricea An, n∈N*. ⎜0 0 1⎟ ⎠ ⎝

n 2 (n − 1) ⎞ ⎟ 4 ⎟ n ⎟ ⎟ 1 ⎟ ⎠

⎛ ⎜1 n ⎜ a) An = ⎜ 0 1 ⎜0 0 ⎜ ⎝

⎛ 1 3n n 2 ⎞ ⎜ ⎟ d) An = ⎜ 0 1 3n ⎟ ⎜0 0 1 ⎟ ⎝ ⎠

⎛ ⎜1 n ⎜ b) An = ⎜ 0 1 ⎜0 0 ⎜ ⎝

⎛ 1 n2 ⎜ e) An = ⎜ 0 1 ⎜0 0 ⎝

n(n − 1) ⎞ ⎟ 2 ⎟ n ⎟ c) An = 1 ⎟⎟ ⎠

n 3 − 1⎞ ⎟ n2 ⎟ 1 ⎟⎠

⎛ 1 n 3n ⎞ ⎟ ⎜ ⎜0 1 n ⎟ ⎜0 0 1 ⎟ ⎠ ⎝

⎛ ⎜1 n ⎜ f) An = ⎜ 0 1 ⎜0 0 ⎜ ⎝

n(n + 1) ⎞ ⎟ 2 ⎟ n ⎟ 1 ⎟⎟ ⎠

⎛ 2 1 0⎞ ⎟ ⎜ AL - 085 Să se calculeze A , n∈N* unde A = ⎜ 0 1 0 ⎟ . ⎜ 0 0 2⎟ ⎠ ⎝ n

⎛ 2n ⎜ a) An = ⎜ 0 ⎜0 ⎝

2n −1 1

⎛ 1 2n ⎜ d) An = ⎜ 0 1 ⎜0 0 ⎝

0 0⎞ ⎟ 0⎟ 2 n ⎟⎠

0⎞ ⎟ 0⎟ 2n ⎟⎠

⎛ 2n ⎜ b) An = ⎜ 0 ⎜0 ⎝

2n + 1 1

⎛ 2n ⎜ e) An = ⎜ 0 ⎜0 ⎝

1 2n ⎞ ⎟ 1 0⎟ 0 2 n ⎟⎠

0

0⎞ ⎟ 0 ⎟ c) An = 2 n ⎟⎠

⎛ 2n ⎜ ⎜0 ⎜0 ⎝

2n −1 1

⎛ 2n ⎜ f) An = ⎜ 0 ⎜0 ⎝

n2 −1

⎛1 1 1 ⎞ ⎟ ⎜ AL - 086 Să se calculeze inversa matricei A = ⎜ 2 3 4 ⎟ ⎜ 4 9 16 ⎟ ⎠ ⎝

0

1 0

0⎞ ⎟ 0⎟ 2 n ⎟⎠ 0⎞ ⎟ 0⎟ 2 n ⎟⎠

30

Culegere de probleme

⎛ 6 −7 ⎜ −1 b) A = ⎜ − 8 6 ⎜ 5 ⎜ 3 − 2 ⎝

⎛1 −1 0 ⎞ ⎟ ⎜ −1 a) A = ⎜ 0 2 − 1⎟ ⎜0 −1 1 ⎟ ⎠ ⎝

⎛ ⎜ 6 ⎜ c) A−1 = ⎜ − 8 ⎜ 3 ⎜ ⎝ ⎛5 ⎜ ⎜2 −1 e) A = ⎜ − 1 ⎜ ⎜ ⎜1 ⎝

7 2 6 5 − 2 −

1⎞ ⎟ 2⎟ − 1⎟ 1⎟ 2 ⎟⎠

1 ⎞⎟ − 1⎟ 1⎟ ⎟ 2⎠

1 1⎞ ⎛2 ⎟ ⎜ d) A−1 = ⎜ − 1 − 2 0 ⎟ ⎜0 1 − 1⎟⎠ ⎝

⎞ 1 3⎟ ⎟ 2 ⎟ 5 3 ⎟ ⎟ 0 1⎟ ⎠

⎛1 0 0⎞ ⎟ ⎜ f) A = ⎜ 0 1 0 ⎟ ⎜0 0 1⎟ ⎠ ⎝ −1

x3 1 x AL – 087 Se dă ecuaţia 1 − 1 1 = 0; a ∈ R \ {-1}. Să se determine parametrul a x 1 a

astfel încât între rădăcinile ecuaţiei să existe relaţia x12 + x 22 + x 32 − 1 < ( x1 x 2 x 3 ) . 2

a) a∈ ( − ∞,−1] ∪ [2,+∞) d) a∈[1,2]

b) a∈ ( − ∞,−1) ∪ (2,+∞) e) a∈ ( − ∞,1]

⎛ 1

AL - 088 Să se rezolve ecuaţia: X 2 = ⎜⎜ ⎝−4

c) a∈[-1,2] f) a∈ [1,+∞ )

12 ⎞ ⎟ , X∈M2(Z). 1 ⎟⎠

⎛ 2 3⎞ a) X = ⎜ ⎟ ⎝ − 1 2⎠

⎛ − 2 − 3⎞ b) X = ⎜ ⎟ ⎝ 1 − 2⎠

⎛ 2 3⎞ ⎛ − 2 − 3⎞ c) X = ⎜ ⎟ şi X = ⎜ ⎟ ⎝ − 1 2⎠ ⎝ 1 − 2⎠

6i ⎞ ⎛ ⎟ ⎜i 3 − 3⎟ d) X = ⎜ ⎟ ⎜ 2i i 3⎟ ⎜ ⎠ ⎝ 3

⎛ 2 3⎞ e) X = ⎜ ⎟ ⎝1 2 ⎠

⎛ − 2 − 3⎞ f) X = ⎜ ⎟ ⎝ − 1 − 2⎠

31

Elemente de algebră

AL - 089 Dacă a,b,c sunt lungimile laturilor unui triunghi şi ha, hb, hc 1 a înălţimile corespunzătoare, care este valoarea determinantului: Δ = 1 b 1 c

sunt hb ⋅ hc hc ⋅ ha ? hb ⋅ ha

a) Δ = abc

b) Δ = 0

c) Δ = a2+b2+c2

e) Δ = 1;

e) Δ = 2abc

f) Δ =

1 (ab+ac+bc) 2

AL - 090 Să se calculeze determinantul:

1 2 0 2 2 3 4 1 2 a) 8

b) 6

c) 16

d) 17

e) 18

f) 0

AL - 091 Să se calculeze determinantul:

− a −1 Δ = − a a2 a 1 −1 a 1

a) 0

b) 2a2

c) 4a2

d) 6a2

e) 1

f) -1

( )

AL - 092 Să se calculeze det A

a) 1

b)

1 2

−1

⎛ 1 4 0⎞ ⎟ ⎜ dacă A = ⎜ 0 3 1 ⎟ ⎜ 2 0 1⎟ ⎠ ⎝

c) −

1 11

d)

1 7

e)

1 11

f)

1 5

32

Culegere de probleme

⎛ 1 1 1⎞ ⎛1 1 1 ⎞ ⎜ ⎟ AL - 093 Fie matricele A = 1 2 1 şi B = ⎜1 2 3 ⎟ . Să se calculeze ⎜⎜ ⎟⎟ ⎜⎜ ⎟⎟ ⎝ 2 1 1⎠ ⎝1 4 9 ⎠ determinantul matricii A⋅B. a) -2;

b) -1;

c) 0;

d) 1;

e) 2;

f) 3

4−x 1 4 2 =0 ? AL - 094 Care sunt soluţiile ecuaţiei 1 2 − x 2 4 1− x a) x1 = 3, x 2 = 7, x 3 = −1

b) x1 = 0, x 2 = 1, x 3 = 3

c) x1 = 7, x 2 = 5 , x 3 = − 5

d) x1 = x 2 = 7, x 3 = 1

e) x1 = 7, x 2 = 3 , x 3 = − 3

f) x1 = −2, x 2 = 7, x 3 = 1

AL - 095 Să se rezolve ecuaţia

a2 − x

ab

ba

b2 − x

bc

cb

c −x

ca

ac =0.

2

a) x1 = x2 = x3 = 0

b) x1 = x2 = x3 = a

c) x1 = a, x2 = b, x3 = c

d) x1 = x2 = 0, x3 = a 2 + b 2 + c 2

e) x1 = x2 = 0, x3 = a 2 + b 2 − c 2

f) x1 = x2 = 1, x3 = 0

( )

AL - 096 Fie matricea A = aij , 1 ≤ i ≤ 3 , 1 ≤ j ≤ 3 , cu elementele ai j = min{ i + j − 3 , i − 2 j + 3

}. Să se calculeze

det A şi A

−1

.

33

Elemente de algebră

a) det A = 2 ,

⎡ 3 0 − 1⎤ 1⎢ A = ⎢ 2 2 1 ⎥⎥ 2 ⎢⎣− 1 0 1 ⎥⎦ −1

b) det A = −3 ,

⎡ 2 −2 1 ⎤ 1⎢ A = ⎢− 1 1 1 ⎥⎥ 3 ⎢⎣ 1 2 − 1⎥⎦ −1

⎡0 1 3 ⎤ c) det A = 1 , A = ⎢⎢1 1 1 ⎥⎥ ⎢⎣0 1 2⎥⎦

⎡3 1 0⎤ 1⎢ d) det A = 2 , A = ⎢0 1 1⎥⎥ 2 ⎢⎣1 0 3⎥⎦

⎡1 0 2 ⎤ 1⎢ e) det A = −3 , A = − ⎢3 1 − 1⎥⎥ 3 ⎢⎣0 − 1 2 ⎥⎦

⎡1 3 1⎤ f) det A = 1 , A = ⎢⎢0 1 1⎥⎥ ⎢⎣2 1 1⎥⎦

−1

−1

−1

−1

x1 x 2 x 3 AL - 097 Să se calculeze determinantul Δ = x 2 x 3 x1 , ştiind că x1 , x 2 , x 3 x 3 x1 x 2 sunt rădăcinile ecuaţiei x 3 − 2 x 2 + 2 x + 17 = 0 a) Δ = 1

b) Δ = -1

c) Δ = 2

d) Δ = 4

e) Δ = 3

f) Δ = 0

⎧ x + y + 2z = 2 ⎪ AL - 098 Să se rezolve sistemul: ⎨ x − y + 3z = 5 . ⎪2 x + y + z = 2 ⎩

a) (1,1,0)

b) (1,-1,1)

c) (-4,0,3)

d) (0,0,2)

e) (1,0,0)

f) (1,0,2)

AL - 099 Să se rezolve sistemul

⎧2 x + 3 y + z = 11 ⎪ ⎨ x + 2 y + 3 z = 14 ⎪3 x + y + 2 z = 11 ⎩ a) x =1, y =2, z =3

b) x =2, y =1, z =1

c) x =3, y =2, z =2

d) x =1, y =1, z =4

e) x =1, y =3, z =2

f) x =1, y =7, z =6

34

Culegere de probleme

AL - 100 Care sunt valorile parametrului m∈R pentru care sistemul de ecuaţii: ⎧mx + y + z = 1 ⎪ ⎨ x + my + z = 2 admite soluţie unică ? ⎪ x + y + mz = 4 ⎩ a) m∈R \ {-2,1}

b) m∈R \ {2,-1}

c) m∈R \ {-2,-1}

d) m∈R \ {2,1}

e) m∈R \ {-2,2}

f) m∈R \ {-1,1}

AL – 101 Se consideră sistemul

⎧ x + y + mz = 1 ⎪ ⎨x − 2 y + z = m ⎪mx + y + z = 0 ⎩ Să se determine parametrul real m pentru ca sistemul să fie incompatibil. a) m = 1, m = -2;

b) m = 2, m = -2;

c) m = -1, m = 0;

d) m = 3, m = 4;

e) m = -3, m = 3;

f) m = 0, m = -2.

AL - 102 Să se determine m∈ R astfel ca sistemul:

⎧2 x + y = 8 ⎪ ⎨x − y = 1 ⎪5 x + 4 y = m ⎩ să fie compatibil. a) 0 d) 23

b) 1 e) 8

c) 20 f) 21

AL - 103 Pentru ce valoare a parametrului real m ∈ R sistemul de ecuaţii

⎧ 2 x + y − z = −1 ⎪ ⎨x + 5 y + 4z = 4 ⎪x + 2 y + z = m ⎩ este compatibil şi nedeterminat de ordinul întâi ? a) m =-1

b) m =2

c) m =-2

d) m =1

e) m =-3

f) m=3

35

Elemente de algebră

AL - 104 Să se determine valorile parametrilor reali a şi b pentru care sistemul ⎧ x + 2 y − 2 z = −6 ⎪ ⎨2 x + y + bz = 4 este incompatibil. ⎪ax − y + z = 8 ⎩ 1 a) a ≠ şi b ≠ −1 2

1 ⎧ ⎪⎪a = − 2 , b ∈ R sau b) ⎨ ⎪a ∈ R \ ⎧⎨ 4 ⎫⎬ , b = −1 ⎪⎩ ⎩7 ⎭

1 ⎧ ⎪a ≠ − c) ⎨ 2 ⎪⎩b = −1

1 d) a ≠ şi b ∈ R 2

⎧a = 0 e) ⎨ ⎩b = 1

4 ⎧ ⎪a = f) ⎨ 7 ⎪⎩b = −1

mx + y − 2 z = 2 ⎧ ⎪ AL - 105 Se consideră sistemul liniar ⎨ 2 x + y + 3z = 1 , m,n∈R. ⎪(2m − 1) x + 2 y + z = n ⎩ Pentru ce valori ale parametrilor m şi n sistemul este compatibil simplu nedeterminat? a) m =3, n≠3 b) m=3, n=3 c) m≠3, n=3 d) m≠3, n≠3 e) m=3, n=0 f) m=3, n=2

AL - 106 Să se determine mulţimea valorilor parametrului real m pentru care sistemul următor este compatibil my + 1 =0 ⎧ x− ⎪ y− m = 0. ⎨2 x + ⎪3x + (m − 1) y + m − 1 = 0 ⎩ a) {0,2}

b) ∅

c) {1,0}

d) {-1,1}

e) R \{-1,1}

AL - 107 Pe R se consideră legea de compoziţie internă „∗” definită astfel: x ∗ y = 2xy − 2x − 2y + m, m∈R Să se determine m astfel încât această lege să fie asociativă. a) m=1

b) m=2

c) m=3

d) m=4

e) m=-1

f) m=-2

f) {3,2}

36

Culegere de probleme

AL – 108 Pentru orice x ∈ R , y ∈ R se defineşte legea de compoziţie

x ∗ y = ln (e x + e y ) ; precizaţi mulţimea soluţiilor ecuaţiei (x ∗ x ) ∗ x = 0 ⎧ ⎩

⎧ 1 ⎩ 3

1⎫ 3⎭

a) ⎨ln 3 , ln ⎬

⎧ ⎩

1⎫ 3⎭

d) ⎨− ln ⎬

{

1⎫ 3⎭

b) ⎨ln ,− ln ⎬

c) − ln 3

e) {− ln 3}

f) {ln 3}

}

AL - 109 Pe mulţimea A = R \ {1} se consideră legea de compoziţie „∗” definită prin:

x ∗ y = 2 xy − 2 x − 2 y + c, (∀)x, y ∈ A, c ∈ R

Pentru ce valoare a lui c legea „∗” este asociativă? a) c=1

b) c=-1

c) c=3

d) c=2

e) c=4

f) c=6

AL - 110 Fie legea de compoziţie internă pe R definită prin x∗ y = xy + 2αx + βy (∀)x, y ∈ R , unde α , β ∈ R . Care sunt valorile lui α şi β pentru care legea este comutativă şi asociativă ?

1 şi β = 1 2 1 c) α = β = 0 sau α = şi β = 2 2

b) α + β = 1

e) α = β = −1

f) α = 2 , β =

a) α = β = 0 sau α =

d) α = β = 1

1 2

AL - 111 În mulţimea R este definită legea de compoziţie internă „∗” astfel încât

(∀)x, y ∈ R :

x∗ y =

x+ y cu xy ≠ 1 . 1 − xy

Elementul neutru e, admis de lege este: a) 0

b) 1

c) –1

d) 2

e) –2

f) 3

37

Elemente de algebră

AL – 112 Pe R se defineşte legea de compoziţie „∗” prin x ∗ y = axy − x − y + 2 , unde a ∈ R . Pentru ce valori ale lui a legea considerată admite element neutru? a) a = −1 d) a =

c) a = 1

b) 0

1 2

e) a = −

1 2

f) a =

3 2

AL - 113 Determinaţi elementul neutru al operaţiei ∗ definită în R2 prin

(x1 , y1 ) ∗ (x2 , y2 ) = (x1 x2 + x1 + x2 , y1 y2 + y1 + y2 )

a) (1,0) d) (0,0)

b) (0,1) e) (-1,-1)

c) (1,1) f) (0,-1)

AL - 114 Să se determine elementul neutru al grupului comutativ (G,∗), unde G = (0, ∞ ) \ {1} iar x ∗ y = x ln y a) 1

b) e

c) 0

d) 2

e)

1 e

f) e2

AL - 115 Pentru ce valori ale parametrului real λ intervalul (2,+∞) este monoid în raport cu legea de compoziţie definită pe R prin :

x∗ y = xy − 2 x − 2 y + λ , (∀) x, y ∈ R ? a) λ ∈( − ∞,6) d) λ = 0

b) λ ∈( 6,+∞)

e) λ ∈(0,+∞)

c) λ = 6 f) λ ∈( − ∞,0)

AL - 116 În mulţimea R a numerelor reale se consideră legea de compoziţie ’’ ⊕ ’’ definită prin : x ⊕ y = ax + by − 1, (∀) x , y ∈ R . Să se determine parametrii reali a şi b astfel încât această lege de compoziţie să determine pe R o structură de grup abelian. a) a = 1, b = 0 d) a = 2, b = 1

b) a = 2, b = −1 e) a = 1, b = 2

c) a = b = 1 f) a = 0, b = 1

38

Culegere de probleme

AL - 117 Se consideră grupul abelian ( R , ∗ ) cu legea de compoziţie :

x∗ y =

(

k

)

k

x + k y − k a , unde a ∈ R este un număr fixat , iar k este impar şi k ≥ 3 .

Care este elementul neutru şi care este simetricul elementului x ∈ R în raport cu legea considerată ?

( a + x) d) 1; ( a + x )

a) a ;

k

k

k

( a − x) e) 1; ( a − x )

k

k

k

k

b) a ;

k

k

k

k

k

( f) 1 ; (2

) x)

c) a ; 2 k a − k x k

a −k

k

k

AL - 118 Să se determine partea mulţimii Z pe care legea de compoziţie definită prin : x∗ y = x + y + xy, (∀) x, y ∈ Z determină o structură de grup abelian propriu. a) Z

b) Z \ {1}

c) Z \ {− 1}

d) Z \ {0}

e) {−2,0}

f) {0}

⎧ 3⎫ AL - 119 Fie M = R \ ⎨ ⎬ . Să se determine m, a , b ∈ R * astfel ca legea ⎩2 ⎭ x ∗ y = 2 xy − 3x − 3 y + m să determine pe M o structură de grup abelian , iar aplicaţia

(

)

f : ( M , ∗ ) → R * , • , f ( x ) = ax + b să fie un izomorfism între ( M , ∗ ) şi grupul

multiplicativ al numerelor reale, diferite de zero. a) m = 6 ; a = 2 ; b = −3 2 1 d) m = 2 ; a = ; b = 3 2

b) m = 6 ; a = 1 ; b = 2 1 2 e) m = −3 ; a = ; b = 2 3

AL - 120 Fie grupurile (R , +

) şi ( (0,+∞) , ⋅ ) . În ce condiţii funcţia

f : R → (0,+∞ ) , f ( x ) = e αx +

α 2 −11 − α 2 − 20 −1

c) m = 5 ; a = −1 ; b = 1 f) m = 3 ; a = 3 ; b = −4

, α ∈ N , α ≥ 5 este un izomorfism de

grupuri ? a) α = 5

b) α ∈∅

c) α = 8

d) α = 6

e) α = 7

f) α = 9

AL - 121 Fie grupul (A , + ) unde A = R × R × R şi ’’+’’ este legea de compoziţie definită prin :

(x1 , x2 , x3 ) + ( y1 , y2 , y3 ) = (x1 + y1 , x2 + y2 , x3 + y3 ),(∀)(x1 , x2 , x3 ), ( y1 , y2 , y3 )∈ A .

39

Elemente de algebră Pentru ce m ∈ R funcţia f :A → A cu

f (x1 , x2 , x3 ) = (mx1 + x2 + x3 , x1 + mx2 + x3 , x1 + x2 + mx3 )

este un automorfism al grupului (A , + ) ? a) m = ±1

b) m ∈ R \ {0}

d) m = −2

e) m ∈∅

c) m ∈{− 1,3}

f) m ∈ R \ {− 2,1}

AL - 122 Fie G = (2,+∞) care are o structură de grup faţă de operaţia ’’ ∗ ’’

definită prin : x ∗ y = xy − 2( x + y ) + 6 , (∀) x , y ∈ G . Să se determine a , b ∈ R astfel încât funcţia f : R *+ → G , f ( x ) = ax + b pentru orice x ∈ R *+ , să realizeze un

(

izomorfism de la grupul R *+ , ⋅

) la grupul (G , ∗ ) . b) a = 1, b = 2 e) a = b = 1

a) a = 0, b = 2 d) a = 1, b = 3

{

c) a = 0, b = 3 f) a = −1, b = 2

}

AL - 123 Fie Z × Z = ( x, y ) x, y ∈ Z . Să se determine a ∈ Z pentru care operaţiile

(x1 , y1 ) + (x2 , y2 ) = (x1 + x2 , y1 + y2 ) (x1 , y1 ) o (x2 , y2 ) = (x1 y2 + y1 x2 , ay1 y2 )

şi

determină pe Z × Z o structură de inel cu elementul unitate e=(0,1). În acest caz să se determine divizorii lui zero dacă există. a) a=1; nu există d) (∀)a ∈ Z ; nu există

b) a=1; (x,0), x∈Z* e) ∀a ∈ Z ; (0,y), y∈Z*

c) a=0; (x,0), x∈ Z* f) (∀)a ∈ Z ;(x,0), x∈ Z*

AL – 124 Fie inelul (Z,⊕,o ) unde legile de compoziţie sunt definite prin

x ⊕ y = x + y − p; x o y = xy − px − py + p 2 + p,

p ∈ Z∗ .

Să se stabilească dacă inelul are sau nu divizori ai lui zero. În caz afirmativ să se determine divizorii lui zero. a) Da; 2p, p-1; d) Da; 0, p+1;

b) Nu; e) Da; 2p,p;

c) Da; p, p; f) Da; 2p, p+1.

40

Culegere de probleme

AL - 125 Fie a , b, c ∈ R . Pe R definim legile de compoziţie ’’ ⊥ ’’ şi ’’ Τ ’’ prin: x⊥ y = ax + by − 2, (∀) x, y ∈ R şi xΤ y = xy − 2 x − 2 y + c, (∀) x, y ∈ R . Care sunt valorile a, b, c astfel încât ( R , ⊥ , Τ ) să fie corp ? a) a = 0, b = 0, c = 3 d) a = 1, b = 1, c = 3

b) a = 1, b = 1, c = 6 e) a = 1, b = 1, c = −3

c) a = 0, b = 1, c = 6 f) a = 1, b = 0, c = 6

AL - 126 Să se rezolve următorul sistem de ecuaţii în corpul claselor de resturi ⎧⎪3$ x + 4$ y = 5$ . modulo 11: ⎨ ⎪⎩7$ x + 3$ y = 8$

( )

a) 9$ ,0$

( )

b) 0$ ,9$

( )

c) 6$ ,9$

( )

d) 8$ ,9$

( )

e) 5$ ,0$

( )

f) 6$ ,0$

⎧⎪3$ x + 2$ y = 1$ AL - 127 Care sunt soluţiile sistemului: ⎨ în inelul Z12 ? ⎪⎩4$ x + 3$ y = 2$

a) x = 2$ , y = 7$ d) incompatibil

b) x = 1$, y = 4$ e) x = 11$, y = 2$

c) x = 10$ , y = 3$ f) x = 8$ , y = 3$

AL – 128 Să se determine valoarea parametrului real m astfel încât polinomul P( x ) = x 4 − x 2 + 2 x − 1 + m să se dividă cu x+1. a) 0 b) –1 c) 3 d) 1 e) –1 AL – 129 Să se determine câtul q şi restul r al împărţirii polinomului

f = 2 x 4 − 3x3 + 4 x 2 − 5x + 6 la polinomul g = x 2 − 3 x + 1 . a) q = 2 x 2 + 3 x + 11, r = 25 x − 5;

b) q = 2 x 2 + 3 x − 11, r = 25 x + 5;

c) q = 2 x 2 − 3 x + 7, r = 5 x − 1;

d) q = 2 x 2 + 2, r = x + 2;

e) q = 2 x 2 + 3 x − 6, r = − x + 2;

f) q = 2 x 2 , r = 2 x + 5;

AL - 130 Fie P un polinom cu coeficienţi reali. Dacă resturile împărţirii lui P la x − a şi x − b , (a ≠ b) sunt egale, să se determine restul împărţirii lui P

f) 2

41

Elemente de algebră la polinomul ( x − a )( x − b) . a) ax + b

b) bx + a

e) x + a

d) bx + 1

c) P(a)

f) x + b

AL - 131 Să se determine restul împărţirii polinomului P( x ) = ( x − 2 ) a) x + 1

2n

+( x − 1) n −1 la polinomul Q( x ) = x 2 − 3x + 2 .

b) x − 1

c) 0

d) x + 2

e) 2 x + 1

f) 2 x − 1

AL - 132 Fie f ∈R[ X ] un polinom de grad cel puţin doi. Dacă f dă restul 2

prin împărţirea la X + 1 şi ( X + 2 ) f ( X ) − X f ( X + 3) = 1 , să se determine restul

împărţirii lui f la X 2 − X − 2 . a)1 − X

b)1 + X

c) 1

e) X 2 − X − 2

d) 0

f) X

AL - 133 Să se determine toate polinoamele de gradul trei care se divid la x-1, iar resturile împărţirii la x-2, x-3 şi x-4 sunt egale.

( c) α (x e) α (x

( d) α (x − 9 x f) α (x + 9 x

) − 26 x − 18) − 26 x − 18)

a) α x 3 − 9 x 2 + 26 x − 18 3 3

− 9x + 9x2 2

) + 26 x + 18) + 26 x + 18) α ∈ R

b) α x 3 + 9 x 2 + 26 x − 18 3

2

3

2

AL - 134 Fie P un polinom cu coeficienţi reali de grad mai mare sau egal cu 3, iar R = mX 2 + nX + p restul împărţirii lui P prin produsul X 2 − 1 ( X − 2 ) . Să se determine m , n şi p astfel încât resturile împărţirii lui P prin X − 1, X − 2 şi X + 1 să fie, respectiv , − 2 , 3, − 6 .

(

)

a) m = 1,n = 2, p = −1

b) m = 1,n = −1, p = 2

c) m = −7,n = 26, p = −21

d) m = 1,n = 2, p = −5

e) m = −1,n = 3, p = 1

f) m = 1,n = 2, p = 3

AL - 135 Determinaţi puterile naturale n pentru care polinomul

(

)

f = X 2 + X +1

a) n = 3 p, p ∈ N d) n = 2 p, p ∈ N

3n

+ ( 2 X − 2)

3n

este divizibil prin g = X 2 − X + 1 .

b) n = 3 p + 1, p ∈ N e) n = 2 p + 1, p ∈ N

c) n = 3 p + 2, p ∈ N f) n ∈N

42

Culegere de probleme

AL - 136 Să se determine parametrii a,b∈ R astfel încât polinomul

P( x ) = 2 x 4 − 2 x 3 + ax + b , să fie divizibil cu Q( x ) = x 2 − 3x + 2 . a) a = 12 b = - 12

b) a = 16 b = - 16

c) a = - 16 b = 16

d) a = 16 b = - 14

e) a = 15 b = - 15

f) a = 13 b = - 13

AL – 137 Să se determine restul R(x) al împărţirii polinomului Q( x ) = x 3n −1 + ax + b la x2+x+1, n ∈ N +.

(

)

a) R ( x ) = a 2 − 1 x + b 2 − 1

b) R( x ) = (a + 1)x + b + 1

d) R ( x ) = (a − 1)x + b − 1

e) R ( x ) = (a − 1)x + 1 − b

c) R ( x ) = ax + b

f) R ( x ) = (a − 1)x + b + 1

AL - 138 Fie f ∈ Z[ X ] , f = a 0 + a1 X + a 2 X 2 + a 3 X 3 . Determinaţi coeficienţii polinomului f , dacă f (1) + f (2) + ... + f (n) = n 4 , (∀) n ∈ N * .

a) f = −1 + 3 X − 5 X 2 + 4 X 3

b) f = 2 − 2 X − 3 X 2 + 2 X 3

c) f = −1 + 4 X + 6 X 2 + 4 X 3

d) f = −1 + 4 X − 6 X 2 + 4 X 3

e) f = −2 − 2 X + 3 X 2 − 2 X 3

f) f = 1 − 4 X − 6 X 2 + 4 X 3

AL - 139 Determinaţi ordinul de multiplicitate m ∈N al rădăcinii x = 2 a ecuaţiei : x 5 − 5x 4 + 7 x 3 − 2 x 2 + 4 x − 8 = 0 . a) 0

b) 1

c) 2

d) 3

e) 4

f) 5

AL - 140 Fie P ∈ R[ X ] , P = aX 3 + bX 2 + cX + d , a , b ≠ 0 . Să se determine relaţia dintre coeficienţii a, b, c, d pentru care rădăcinile lui P sunt în progresie aritmetică. a) 3b 3 + 27ab + 9abc = 0 d) 3a 3 + 27abc − 9bd = 0

b) 2b 3 − 27a 2 d + 9abc = 0 e) 3c 3 + 27abc = 0

c) 2b 3 + 27a 2 d − 9abc = 0 f) 2c 3 + 27a 2 d − 9abc = 0

43

Elemente de algebră AL - 141 Fie polinomul P ∈ R[ X ] , P = aX 3 + bX 2 + cX + d , a , d ≠ 0 . Să se

determine relaţia dintre coeficienţii a, b, c, d pentru ca rădăcinile polinomului P să fie în progresie geometrică. a) a 2 b = c 2 d d) ac 3 = b 3 d

b) a 2 b 2 = c 2 d e) ac = bd

c) ab 3 = c 3 d f) a 3 c = b 3 d

AL - 142 Care este relaţia dintre a şi b atunci când ecuaţia x 3 − 3ax + 2ab = 0 ,

a , b ∈R \ {0} , are o rădăcină dublă.

a) 2b = 3a

b) b 2 = a 2

c) b 2 = a

d) a 3 = 5b

e) a = 2b

f) a = b

AL - 143 Să se determine m ∈R ştiind că rădăcinile x1 , x 2 , x 3 ale ecuaţiei x 3 + 2 x 2 − mx + 1 = 0 satisfac relaţia x14 + x 24 + x 34 = 24 . a) m = 0, m = −1

b) m = 1, m = −1

c) m = 0, m = 1

d) m = 0, m = −8

e) m = −1, m = 3

f) m = 4, m = 0

AL - 144 Dacă x1 , x 2 , x 3 sunt rădăcinile ecuaţiei x 3 + x 2 − 3 = 0 , să se precizeze care din ecuaţiile următoare are drept rădăcini : y1 = x 2 + x 3 , y 2 = x 3 + x1 , y 3 = x1 + x 2 . a) y 3 − y + 2 = 0

b) 2 y 3 − y − 1 = 0

c) 2 y 3 + y + 7 = 0

d) y 3 + 2 y 2 + y + 3 = 0

e) y 3 + y − 2 = 0

f) y 3 − 2 y 2 + y − 3 = 0

(

)

(

)

AL - 145 Să se rezolve ecuaţia : x 3 − 2 1 + 2 x 2 + 1 + 4 2 x − 2 = 0 , ştiind că ea admite rădăcina 1 + 2 . a)1 + 2 , 1 − 2 , 2

b)1 + 2 , 1 − 2 , 2 2

c)1 + 2 , − 1 + 2 , 2

d)1 + 2 , − 2, − 2

e)1 + 2 , 1 + 2 , 1 + 2

f)1 + 2 , 1 − 2 , − 2 2

AL - 146 Să se determine a , b ∈ R astfel ca ecuaţia x 4 − 4 x 3 + ax 2 + bx + 17 = 0 să aibă rădăcinile în progresie aritmetică.

44

Culegere de probleme

a) a = 2, b = −17 d) a = −14,b = 36

b) a = 12, b = −19 e) a = 21, b = 36

c) a = −52, b = 12 f) a = 52, b = 40

(

)

AL - 147 Să se rezolve ecuaţia: x 3 − 2 x 2 + 1 + 2 2 x + 2 = 0 , ştiind că admite rădăcina 1 − 2 . a) x1 = 1 − 2 , x2,3 =

1+ 2 ± i 5 + 6 2 2

b) x1 = 1 − 2 , x2,3 =

±i 5+6 2 2

c) x1 = 1 − 2 , x 2 = 1 + 2 , x 3 = 1 + 2

d) x1 = 1 − 2 , x2 = 1 + 2 , x3 = 1 − 2

e) x1 = 1 − 2 , x 2 ,3 = ± 5 + 6 2

f) x1 = 1 − 2 , x2 = 1 + 2 , x3 = 5 + 6 2

AL – 148 Să se determine valorile raţionale ale parametrilor a şi b astfel încât

1 + 2 să fie rădăcină a ecuaţiei : x 4 + ax 3 + bx 2 + 5x + 2 = 0 . a) a = −3, b = −1

b) a = 3, b = 1

c) a = −3, b = 1

d) a = 2, b = 1

e) a = −2, b = −1

f) a = −2, b = 1

AL - 149 Să se determine parametrii reali a, b şi c ştiind că ecuaţiile x 4 + ax 2 + bx + 2 = 0 şi x 3 − 3x + 2c = 0 au o rădăcină dublă comună.

a) a = −1,b = −2,c = 1 a = −1, b = 2, c = −1

b) a = 1, b = 2, c = 2

c) a = −1, b = 3, c = −1 a = 1, b = −3, c = 1

d) a = −2, b = 3, c = −1

e) a = −1, b = 3, c = 1 a = 1, b = 2, c = −1

f) a = b = c = 1

AL - 150 Să se determine suma coeficienţilor polinomului obţinut din dezvoltarea

(10x

a) 0

b) 1

c) 2 1997

8

)

− x4 − 8

1997

d) 101997

. 8 e) C1997

f) 1997

ELEMENTE DE GEOMETRIE PLANĂ ŞI TRIGONOMETRIE

Culegere de probleme

46

ELEMENTE DE GEOMETRIE PLANĂ ŞI TRIGONOMETRIE (simbol TG )

TG - 001 Să se calculeze: E =

2

a)

2

3

b)

cos150 − sin150 tg150 + ctg150

2

c)

2

.

d)

4

3 4

e)

2

3 8

f)

8

TG - 002 Dacă tga = 1, tgb = 2, tgc = 3 , cât este tg ( a + b + c ) ?

a) 1

b) 0

c) 2

3

d)

e)

1

f)

2

2 3

TG - 003 Dacă se notează t = sin 2u , se cere să se exprime în funcţie de t expresia E = tg 2u + ctg 2u .

a) t 2 + 1

b)

1 t

TG - 004 Dacă cos x =

a)

π 3

b)

c) 2t 2

2

2π 3

1 7

, cos y =

c)

d)

13 14

1 t

2

−1

e)

4 t

2

−2

f)

1 2

t +1

⎛ π⎞ ⎟ , să se calculeze x − y . ⎝ 2⎠

şi x, y ∈ ⎜ 0,

π 6

TG - 005 Să se restrângă expresia: E =

d)

π 4

e)



f) π

4

( ) ( ) − tg x . sin ( 450 + x ) + cos ( 450 + x ) sin 450 + x − cos 450 + x

a) E = 0 b) E = 1 c) E = tg x d) E = ctg x e) E = sin x TG - 006 Să se verifice că următoarea expresie este independentă de x

f) E = cos x

Elemente de geometrie plană şi trigonometrie

(

47

) (

)

E = 2 cos 6 x + sin 6 x − 3 cos 4 x + sin 4 x . b) E = 0

a) E = −1

c) E = 1

d) E = 2

TG - 007 Ştiind că ctg x = 2 , să se calculeze: E =

a)

2

b) −

3

2

c)

3

3

sin 2 x − 2 cos 2 x sin 2 x − cos 2 x

d) −

2

e) E = −2

3

e)

7

f) E =

1 4

. 7

f) −

3

7 3

2x

− tg x π 3 pentru x = . TG - 008 Să se calculeze valoarea expresiei: E = cos x − ctg 2 x 4 sin

a) 1

b)

c) −

2

TG - 009 Ştiind că sin α =

a)

3

b) −

4

3 4

4 5

2

d) − 2

2

e)

2 2

1 3

⎛ π⎞ ⎟ , să se calculeze tg α . ⎝ 2⎠

, α ∈ ⎜ 0,

c)

4

d)

3

3 5

TG - 010 Determinaţi perioada principală a funcţiei f : R → R ,

a) 0

d)

f)

b)

10π 7

TG - 011 Să se calculeze expresia E =

e)

7π 10 5π

7 sin 600 − sin 300 cos 300 + cos 600

e) −

4

f)

3

f ( x ) = cos

7x 5

c) 35π f)

3π 4

.

2 3

Culegere de probleme

48

a) 2 + 3

b)

d) 3 + 2

e) 2 − 3

TG - 012 Să se calculeze expresia: x ∈ [0, π / 2] . a)

d)

(3 − 5 ) 4

b)

(3 + 5 ) 25

e)

3

16

3−2

sin x + tgx cos x + ctgx

c)

f) 2 + 2

, ştiind că avem cos x =

(3 + 5 ) 3

c)

(3 − 5 ) 16

f)

4

25

2 −3

16 25 25 16

2 3

,

(3 − 5 )

(3 + 5 )

TG - 013 Arătaţi că următoarea expresie este independentă de x, 1 + sin 2 x 1 + cos 2 x + E= . 2 + ctg 2 x 2 + tg 2 x a) E =

1 2

b) E =

1

3

c) E =

1

4

d) E = 1

e) E = 2

f) E = 3

e) 6 2

f) 16 2

TG - 014 Să se calculeze

1 1 + 2 0 2 cos 15 sin 150 a) 4

b) 16

c) 24

d) 4 2

TG - 015 Să se calculeze: tg150 + ctg150 cos150 − sin150 a) 1

b) 4

c) 3 2

d) 4 2

e) 5 2

f)

2

Elemente de geometrie plană şi trigonometrie

TG - 016 Să se calculeze:

a) 1

b) 2

1 sin10

0



49

3 cos100

c) 3

d) 4

e)

3

3

f)

2

2

TG - 017 Să se calculeze: tg10 ⋅ tg20 ⋅ tg30 ⋅ ... ⋅ tg890 . a) 1

b)

1

c) 0

2

d)

3

e) 10

f) 2

TG - 018 Se dă triunghiul ABC în care AB = R 3 şi m ( BAC ) = α , R fiind raza cercului circumscris triunghiului. Să se determine celelalte laturi în funcţie de α şi R.

(

a) R 3, 2 R sin α , 2 R sin α + 600

(

)

b) R 3, 2 R sin α , 2 R sin α + 300

)

c) R 3, 2 R sin α , 2 R sin α

d) R 3, R 3, 2 R sin α

e) R 3, R, R

f) R 3, 2 R sin α + 300 , 2 R sin α

(

)

TG - 019 Între laturile unui triunghi avem relaţia: 2a = b + c , iar între unghiurile sale 2Aˆ = Bˆ + Cˆ . Triunghiul este: a) ascuţit unghic oarecare d) dreptunghic

b) obtuz unghic oarecare e) echilateral

c) isoscel f) oarecare

( )

TG - 020 În triunghiul ABC se dă b = 2, c = 3 şi m Cˆ = 600 . Să se calculeze latura a.

( d) ( 2

a)

1

2 1

) 6)

2− 6

b)

2+

e)

6− 2

( 2

1

2− 6

c)

)

şi

1 2

(

6 − 2 şi

2+ 6

)

6+ 2 f)

6+ 2

Culegere de probleme

50

TG - 021 Un triunghi ABC cu lungimile laturilor 13, 14, 15 are vârful A opus laturii A ? de mărime mijlocie. Care este valoarea lui tg 2 a)

3

b)

7

4

c)

7

5

d)

7

6

e) 1

7

f)

8 7

TG - 022 Dacă A,B,C sunt măsurile unghiurilor unui triunghi să se calculeze: E = tg A + tg B + tg C a) E = ctg A ⋅ ctg B ⋅ ctg C ;

b) E = ctg A ⋅ ctg B ⋅ tg C

c) E = ctg A ⋅ tg B ⋅ tg C

d) E = tg A ⋅ tg B ⋅ tg C

e) E = tg A ⋅ tg B ⋅ ctg C

f) E = tg A ⋅ ctg B ⋅ tg C

TG - 023 Dacă în triunghiul ABC avem tg

A 2

=

1 3

şi b + c = 3a , precizaţi care din

răspunsurile de mai jos este corect.

π π a) m Bˆ = sau m Cˆ = 2 2

b) m Aˆ = m Bˆ

π π d) m Bˆ = sau m Cˆ = 4 4

e) m Aˆ = m Cˆ

( )

( )

( )

( )

( )

( )

π c) m Aˆ = 2

( )

( )

π f) m Aˆ = 3

( )

( )

TG - 024 Să se calculeze aria triunghiului ABC, ştiind că a = 6, B = 600 şi C = 450 .

( ) d) 6 ( 3 − 3 )

a) 6 3 + 3

( ) 9 e) ( 3 − 3 ) 2 b) 9 3 − 3

( ) 9 f) ( 3 + 3 ) 2

c) 9 3 + 3

TG - 025 Într-un triunghi ABC laturile a, b, c sunt îm progresie aritmetică, a fiind termenul din mijloc. Să se calculeze expresia: B C E = tg ⋅ tg . 2 2

Elemente de geometrie plană şi trigonometrie

a) E =

1

b) E =

3

d) E = 3

51

1

c) E =

6

e) E = 6

1 2

f) E = 2

TG - 026 Se dau punctele A(3,5), M(-1,3), N(4,1). Să se scrie ecuaţiile dreptelor ce trec prin A şi fac unghiurile de 45° şi, respectiv ,135° cu dreapta (MN).

a) 3x - 7y + 26 = 0, 7x + 3y - 36 = 0

b) 2x - 5y + 19 = 0, 5x -2y -5 =0

c) x - y + 2 = 0, x + y - 8 = 0

d) 3x - 2y + 1 = 0, 2x + 3y - 21 = 0

e) x - 2y + 7 = 0, 2x + y - 11 = 0

f) 3x - 7y +1 = 0, 7x - 3y - 2 = 0

TG - 027 Să se afle coordonatele vârfurilor unui triunghi cunoscând mijloacele laturilor P(3,-1), Q(1,7), R(-4,3).

a) (-1,-4), (5,2), (-3,12) d) (-2,-5), (8,3), (-6,11)

b) (-2,3), (8,-5), (-6,19) e) (2,-3), (-10,9), (0,17)

c) (-2,-5), (4,19), (-12,13) f) (1,-3), (5,1), (-9,9)

TG - 028 Se dau punctul A(-3,4) şi dreapta (d) 2 x − y + 5 = 0 . Să se determine coordonatele punctului B, simetricul lui A faţă de dreapta (d).

a) B(-1,3) d) B(1,2)

b) B(2,1) e) B(3,-4)

c) B(1,-2) f) B(-1,2)

TG - 029 Fiind date numerele a, b ∈ R * , se consideră punctele A(a,0), B(0,b) şi M(0,λ) situate pe axele de coordonate (Ox) şi (Oy). Să se determine λ astfel ca proiecţia punctului M pe dreapta (AB) să coincidă cu mijlocul segmentului AB .

a)

a 2 − b2 a

b)

a 2 − b2 b

c)

a 2 + b2 a

d)

b2 − a 2 2a

e)

b2 − a 2 2b

f)

a 2 + b2 b

TG – 030 În sistemul cartezian (Oxy) se consideră punctele A(3,0), B(0,2), M(3,-3) şi N(-2,2) . Să se determine punctul de concurenţă al dreptelor (AN), (BM) şi al perpendicularei din O pe (AB).

Culegere de probleme

52

⎛ 18 12 ⎞ , ⎟ ⎝ 19 19 ⎠

b) ⎜

⎛ 12 8 ⎞ , ⎟ ⎝ 19 19 ⎠

e) ⎜

a) ⎜

d) ⎜

⎛ 12 18 ⎞ , ⎟ ⎝ 19 19 ⎠

c) ⎜

⎛ 8 12 ⎞ , ⎟ ⎝ 19 19 ⎠

⎛ 18 6 ⎞ , ⎟ ⎝ 19 19 ⎠

f) ⎜

⎛ 16 18 ⎞ , ⎟ ⎝ 19 19 ⎠

TG - 031 Se dau punctele A(3,5), B(-1,3), C(4,1). Se cere să se scrie ecuaţia medianei din A a triunghiului ABC .

a) 2x + 5y - 31 = 0 d) x + 2y - 13 = 0

b) x - 2y + 7 = 0 e) 2x - y - 1 = 0

c) 2x + y - 11 = 0 f) 3x - y - 4 = 0

TG – 032 Să se scrie ecuaţia dreptei ce trece prin punctul de intersecţie al dreptelor

(d1 )

x + 2 y − 7 = 0,

(d 2 )

2x − y + 1 = 0

şi este paralelă cu prima bisectoare. b) y = x + 7; a) 2 x − 2 y = 1; d) x − y + 2 = 0; e) x − y + 3 = 0;

c) x − y + 5 = 0 f) 3 x − 3 y + 7 = 0 .

TG - 033 Se dau dreptele (AB): x - 2y + 3 = 0, (AC): 2x - y - 3 = 0, (BC): 3x + 2y + 1 = 0. Să se scrie ecuaţia înălţimii din A a triunghiului ABC .

a) 2x - 3y + 3 = 0

b) 6x - 9y - 1 = 0

c) -4x + 6y - 1 = 0

d) 2x - 3y - 1 = 0

e) 6x - 9y + 2 = 0

f) 4x - 6y + 3 = 0

TG - 034 Se dă triunghiul ABC determinat de dreptele (AB): x + 2y - 4 = 0,

(BC): 3x + y - 2 = 0, (CA): x - 3y - 4 = 0. Să se calculeze aria triunghiului ABC . a) A Δ ABC = 10

b) A Δ ABC = 8

c) A Δ ABC = 6

d) A Δ ABC = 5

e) A Δ ABC = 7

f) A Δ ABC = 9

TG - 035 Să se determine λ astfel ca distanţa de la punctul A(3,4) la dreapta variabilă (λ+3)x - (λ-2)y + 3λ - 1 = 0 să fie d = 10 . 9 7 9 7 7 2 2 7 c) − , d) ,− e) -1, f) ,− a) 4, -2 b) 1, − 3 3 4 2 4 2 4 4

Elemente de geometrie plană şi trigonometrie

53

TG - 036 Să se scrie ecuaţiile dreptelor care trec prin punctul A(-5,7) şi sunt situate la distanţa 3 de punctul B(0,7).

a) 4x + 3y - 1 = 0, 4x - 3y + 41 = 0 c) 3x - 2y + 29 = 0, 3x + 2y + 1 = 0 e) 3x - 4y + 43 = 0, 3x + 2y + 1 = 0

b) 4x + 5y - 15 = 0, 4x - 5y + 55 = 0 d) 3x + 4y - 13 = 0, 4x + 3y - 1 = 0 f) 3x - 4y + 43 = 0, 3x + 4y - 13 = 0

TG - 037 Fie în planul (xOy) punctul M(-2,6) şi dreapta (d) x + 2y - 5 = 0. Să se afle distanţa simetricului punctului M în raport cu dreapta (d) până la prima bisectoare.

a)

3 2 2

b)

2 2

c) 3 2

d)

5 2 3

e)

2 3

f)

2 5

TG - 038 Fie în planul (xOy) punctele A(3,3) şi B(7, -3) şi dreapta (d) 4x-2y+3=0. Să se afle punctul M de pe dreapta (d) care este echidistant faţă de punctele A şi B.

a) M(1,2)

⎛ 13 23⎞ b) M ⎜ − ,− ⎟ ⎝ 4 4⎠

⎛ 23 29 ⎞ c) M ⎜ − ,− ⎟ ⎝ 4 4⎠

⎛ 1 1⎞ d) M ⎜ ,− ⎟ ⎝ 8 4⎠

⎛ 29 23⎞ e) M ⎜ − ,− ⎟ ⎝ 8 4⎠

⎛ 13 23⎞ f) M ⎜ − ,− ⎟ ⎝ 8 4⎠

TG – 039 Să se determine m ∈ R astfel încât dreptele d1 : 3x+my+2m+3=0 şi d2 : 2x+(m-1)y+m+3=0 să coincidă.

a) m∈∅ d) m=2

b) m=0 e) m=3

c) m=1 f) m=4

TG – 040 Să se determine α∈R astfel încât dreptele de ecuaţii (d1 ) x+2y-2=0, (d2 ) 2x-4y+3=0 şi (d3 ) αx+y-1=0 să fie concurente:

a) α=1

b) α=0

c) α=

1

d) α=-1

e) α= −

2 TG – 041 Să se scrie ecuaţia dreptei din plan, ştiind că A(2, 3) este piciorul perpendicularei coborâtă din origine pe dreaptă. a) 3x+2y-13=0;

b) x+3y-11=0;

c) 3x+y-9=0;

1 2

Culegere de probleme

54 d) 2x+3y-13=0;

e) 3x+4y-14=0;

f) 4x+3y-17=0.

TG – 042 Să se determine ecuaţia mediatoarei segmentului ce uneşte punctele (3,1) şi (4,8)

a) 9x-7y=0 d) 7x-y-20=0

b) 7x-9y=0 e) x+7z-20=0

c) x+7y-35=0 f) x-y+1=0

TG – 043 Fie în planul (Oxy) punctele A(5,6), B(-4,3), C(-3,-2) şi D(6,1). Ce figură geometrică reprezintă patrulaterul ABCD ?

a) dreptunghi

b) romb

d) trapez isoscel

c) pătrat

e) trapez dreptunghic

f) paralelogram

TG – 044 Ştiind că punctul M(x,y) se află pe dreapta D : x + y + 1 = 0 , să se

determine minimul expresiei: E = x 2 + y 2 . a) 1

b)

1 2

c) 2

d)

3

e)

3 2

f)

1 3

TG – 045 Se dă dreapta (α - 1)x + (α - 2)y - α + 3 = 0 cu α∈R. Să se determine α astfel că dacă A,B sunt intersecţiile dreptei cu (Ox), respectiv (Oy), să avem:

1 1 + = 10 . 2 OA OB2 a) α1=3, α2=4

d) α1 = −

5 17 α2 = 2 4

b) α1 =

5 17 α2 = 2 4

c) α1 =

7 15 α2 = 2 4

e) α1 =

5 17 α2 = − 2 2

f) α1 = −

7 15 α2 = − 2 4

TG – 046 Pe catetele OB şi OC ale unui triunghi dreptunghic se construiesc în afară pătrate în care vârfurile opuse lui O sunt, respectiv, D şi E. Să se determine coordonatele punctului H de intersecţie a dreptelor (CD) şi (BE), dacă B(b,0) iar C(0,c).

Elemente de geometrie plană şi trigonometrie

55

⎛ ⎞ bc 2 b2c a) H ⎜ 2 , ⎟ 2 2 2 ⎝ b + c + bc b + c + bc ⎠

⎛ ⎞ bc 2 b2c b) H ⎜ 2 , ⎟ 2 2 2 ⎝ b + c − bc b + c − bc ⎠

bc ⎞ ⎛ bc c) H ⎜ , ⎟ ⎝ b + c b − c⎠

⎛ b2 c2 ⎞ d) H ⎜ , ⎟ ⎝ b + c b + c⎠

⎛ b2 c2 ⎞ e) H ⎜ , ⎟ ⎝ b − c b − c⎠

⎛ b2 + c2 b2 − c2 ⎞ f) H ⎜ , ⎟ bc ⎠ ⎝ bc

TG - 047 Fie A şi B punctele în care dreapta ax + (2a + 1)y + a2 = 0 taie axa (Ox), respectiv (Oy), (d1) dreapta ce trece prin A şi este paralelă cu prima bisectoare a axelor; (d2) dreapta care trece prin B şi este perpendiculară pe (d1). Să se determine “a” astfel încât punctul de intersecţie dintre (d1) şi (d2) să fie pe dreapta de ecuaţie x + 5y = 1. a) a = ± 2

b) a = ± 1

c) a = 0, a = 1

d) a = 2, a = 3

e) a = ± 3

f) a = -1, a = 3

TG - 048 Se dau dreptele x + y - 1 = 0, x + y - 2 = 0, x - 2y + 1 = 0 şi x - 2y - 3 = 0 , care sunt laturile unui paralelogram. Să se scrie ecuaţiile diagonalelor. a) 2x - y = 0, x - 2y + 1 = 0

b) x - 2y - 3 = 0, x + 2y - 3 = 0

c) x - 2y + 1 = 0, x + 2y - 1 = 0

d) x + 4y - 1 = 0, -x + 2y + 3 = 0

e) 3x + 6y - 5 = 0, 5x + 2y - 7 = 0

f) 3x + 6y - 5 = 0, 2x - 3y + 1 = 0

TG - 049 Se dau punctele A(2,1) şi B(-5,-3). Să se afle punctul M pe dreapta (d) y = x + 4, astfel ca m ( AMB ) = 90°. a) M1(-1,3), M2(1,5) d) M1(1,5)

⎛ 11 3 ⎞ b) M1(-2,2), M2 ⎜ − ,− ⎟ ⎝ 2 2⎠ e) M(-3,1)

⎛ 11 3 ⎞ c) M1(-1,3), M2 ⎜ − ,− ⎟ ⎝ 2 2⎠ f) M1(0,4), M2(-3,1)

56

Culegere de probleme

TG - 050 Se dau dreptele 3x - 4y + 6 = 0 şi 4x - 3y - 9 = 0. Să se determine paralela la a doua bisectoare a axelor de coordonate care formează între cele două drepte un segment de 5 2 unităţi. a) y = -x + 10, y = -x + 20

b) y = -x - 20, y = -x + 20

c) y = -x + 50, y = -x + 20

d) y = -x + 50, y = -x - 20

e) y = -x - 10, y = -x + 30

f) y = -x + 10, y = -x – 30

ELEMENTE DE ANALIZĂ MATEMATICĂ

Culegere de probleme

58

ELEMENTE DE ANALIZĂ MATEMATICĂ (simbol AM ) AM - 001 Determinaţi numerele reale a şi b astfel încât:

lim x →1

x 2 + 3x + a − b 2

x +x−2

a) a = −3, b = −5 d) a = −5, b = −3

=

5 . 18

b) a = 3, b = −5 e) a = 2, b = 1

c) a = 5, b = 3 f) a = −2, b = −1

AM - 002 Să se determine parametrii a şi b reali, aşa încât: lim ⎛⎜ 3 8 x 3 − ax 2 − bx + 2⎞⎟⎠ = 1 . x →−∞ ⎝

a) a = 12, b = 2 d) a = −10, b = 2

b) a = 10, b = 2 e) a = 8, b = 6

c) a = 12, b = 4 f) a = 6, b = 10

1 1 − x x +1 . AM - 003 Să se calculeze: L = lim x →∞ 1 1 arctg − arctg x x +1 b) + ∞

a) − ∞

c) 0

d) 1

e) –1

AM - 004 Fie f : ( 0,+∞ ) → R , definită prin relaţia

[

f ( x ) = 1 + ln(1 + x ) + ln(1 + 2 x ) + ... + ln(1 + nx )

Să se determine lim f ( x ) .

]

1x

f) 2

pentru orice x > 0 .

x →0

a) 1

b) 0

c) e n

n ( n+1)

d) e

2

n ( n +1)( 2 n +1)

e) e

6

f) e − n

2

Elemente de analiză matematică

AM - 005 Să se calculeze: lim

2− x−3 x 2 − 49

x→7

a) −

1 56

b)

1 56

c)

59

.

1 48

d) −

1 48

e) 0

f) 1

AM - 006 Să se determine parametrul real a astfel încât funcţia f : R \ {1} → R , ⎧a ln( 3 − x ), dacă x < 1 ⎪ definită prin f ( x ) = ⎨ 2 x − 2 să aibă limită în punctul x = 1. , dacă x > 1 ⎪ ⎩ x −1

a) 0

b) 1

c) 2

d)

1 2

e) ln2

d) 2

e)

f) 2ln2

2

AM - 007 Să se calculeze: lim

e x − cos x x2

x→0

a) –1

b)

1 2

.

c) 1

3 2

f) 3

1 ⎞ ⎛ x − AM - 008 Să se calculeze: lim⎜ ⎟. x →1⎝ x − 1 ln x ⎠ a)

1 2

b) 0

c)

3 4

d) −

AM - 009 Să se determine: lim x sin x →0

a) − ∞

b) + ∞

1 2

e) −

3 4

f) 1

1 . x

c) 0

(

d) 1

e)

1 2

f) nu există

)

AM - 010 Să se calculeze: lim sin x + 1 − sin x . x →∞

a) + ∞

b) − ∞

c) 0

d) 1

e)

1 2

f) 2

Culegere de probleme

60

AM - 011 Să se calculeze: lim

x→π

a)

m n

b) ( − 1) ⋅ m

m n

sin mx , unde m, n ∈ N * . sin nx

c) ( − 1)

m− n



m n

d) ( − 1)

mn



m n

e)

n m

f) ( − 1)

n−m



n m

3

ex − 1 . x → 0 sin 3 x

AM - 012 Să se calculeze: lim

a) –1

b) 1

c)

1 2

d) e

e) e2

f) + ∞

d) e

e)

1 e

f) 2e

1− x

⎛ 1 + x ⎞ 1− AM - 013 Să se calculeze: lim ⎜ ⎟ x →∞ ⎝ 2 + x ⎠ a) 0

b) 1

x

.

c) 2

AM - 014 Se consideră şirul (bn ) n≥1 cu termenul general bn = a1 + a 2 + ... + a n ,

unde a n = lim(1 − x sin nx ) x→0

a) 1 − e

b)

1 1− e

c) e

1 x2

. Să se calculeze: lim bn . n →∞

d) e − 1

e)

1 e −1

f) 0

x 2 − 3ax + 2a 2 , x+k unde a , k ∈R . Să se precizeze relaţia dintre a şi k astfel încât graficul funcţiei f să admită ca asimptotă dreapta y = x + 1. AM - 015 Se consideră funcţia f : ( − k ,+∞) → R , f ( x ) =

a) 3a + k = 0 d) 3a + 2 k = 1

b) 3a + k = −1 e) 3a + 2 k = 0

AM - 016 Fie f : D ⊂ R → R , f ( x ) =

c) 3a + k = 1 f) 3a + 2 k = −1

x2 − x − 1

, unde D este domeniul maxim x2 + x − 2 de definiţie. Să se determine asimptotele lui f .

a) x = 2, x = 3, y = 5

b) x = 3, x = 1, y = 6

c) x = 2, x = −1, y = 2

Elemente de analiză matematică

d) x = −2, x = 1, y = 1

61

f) x =

e) x = 3, x = 4, y = 5

1 , x = 2 , y = −1 2

AM - 017 Se consideră funcţia f : ( − ∞,0] ∪ [4,+∞) → R , f ( x ) = x 2 − 4 x . Să se determine ecuaţia asimptotei spre − ∞ la graficul lui f .

a) y = x

b) y = x − 2

c) y = − x + 2

d) y = − x

e) y = − x + 1

f) nu există

x2 + 1 ⎧3⎫ AM - 018 Fie funcţia f : R \ ⎨ ⎬ → R , definită prin f ( x ) = . Să se 2x − 3 ⎩2 ⎭ determine asimptotele la graficul acestei funcţii. 3 1 1 ,y= ,y=− 2 2 2 3 d) x = , y = 0 2

3 ,y=x 2 3 1 1 e) x = − , y = , y = − 2 2 2

a) x =

b) x =

c) x =

3 1 ,y=x+ 2 2

f) x = 1, y = x + 1

AM – 019 Să se determine valoarea constantei a ∈ R , astfel încât funcţia

⎧ 7 sin a( x − 2) , x ∈ [0,2) ⎪ f : [0,3] → R , f ( x ) = ⎨ x−2 ⎪⎩6 x + a, x ∈ [2,3]

să fie continuă pe domeniul

ei de definiţie. a) a = 2;

b) a = 1;

c) a = 3;

d) a = 4;

e) a = 5;

f) a = 0,5.

AM - 020 Să se determine valorile parametrului real m astfel încât ecuaţia 2mx3 − 5 x − 12m = 0 să aibă cel puţin o rădăcină reală în intervalul (1,2). a) m ∈ (1,2 )

⎛ 1 5⎞ , ⎟ ⎝ 2 2⎠

d) m ∈ ⎜ −

⎛ ⎝

1⎞ 2⎠

⎛5 ⎝2

⎞ ⎠

b) m ∈ ⎜ − ∞,− ⎟ ∪ ⎜ ,+∞ ⎟

⎡ 1 5⎤ , ⎣ 2 2 ⎥⎦

e) m ∈ ⎢−

⎧ 1 5⎫ , ⎬ ⎩ 2 2⎭

c) m ∈ ⎨−

⎡1 3⎤ ⎣ ⎦

f) m ∈ ⎢ , ⎥ 2 2

Culegere de probleme

62

AM - 021 Fie funcţiile f 1 : D1 ⊂ R → R , f 1 ( x ) = x 2 ( x − 1) şi funcţiile f 2 : D2 ⊂ R → R , f 2 ( x ) = x x − 1 . Ştiind că D1 şi D2 sunt domeniile maxime de definiţie ale celor două funcţii, să se precizeze aceste domenii. a) D1 = [1,+∞) ∪ {0}; D2 [1,+∞)

c) D1 = (1,+∞ ); D2 = [1,+∞ ) ∪ {0} e) D1 = [1,+∞); D2 = [1,+∞ ) ∪ {0}

b) D1 = [1,+∞) ∪ {0}; D2 = [1,2)

d) D1 = D2 = [1,+∞)

f) D1 = D2 = [1,+∞) ∪ {0}

AM - 022 Se consideră funcţia f : (0, ∞ ) → R , Să se calculeze f ′(1) .

a) 1

b) 2

c) 3

f ( x ) = ( x + 1)ln x

d) 0

e) –1

f) –2

AM - 023 Să se calculeze derivata de ordinul unu a funcţiei

f : R ∗ → R, x2 + 4 2x2 x2 + 4 d) f ′( x ) = x2

1⎛ 4⎞ f (x ) = ⎜ x + ⎟ 2⎝ x⎠ x2 − 4 2x2 x2 + 4 e) f ′( x ) = 2x

a) f ′( x ) =

b) f ′( x ) =

x2 − 4 x2 x2 − 4 f) f ′( x ) = 2x c) f ′( x ) =

AM - 024 Care este cea mai mică pantă posibilă a unei tangente la curba y = x3 − 3x 2 + 5 x ? a) −

5 2

b)

5 3

c) 1

d) 0

e) 2

f) -3

AM - 025 Fie funcţia f : D → R , f ( x ) = sin x 2 , unde D este domeniul maxim

de definiţie al funcţiei f . Să se studieze derivabilitatea funcţiei f în punctul x = 0 şi în caz afirmativ să se calculeze valoarea derivatei în acest punct. a) f ' (0) = 1

b) f ' ( 0) = − 1

c) f ' ( 0) nu există

Elemente de analiză matematică

d) f ' ( 0) = 0

e) f ' ( 0) = 2

63 f) f ' ( 0) =

1 2

⎡1 ⎤ AM - 026 Fie f : ⎢ , e⎥ → R , definită prin f ( x ) = arcsin ln x . Să se determine ⎣e ⎦ mulţimea punctelor în care funcţia este derivabilă. ⎡1 ⎤ a) ⎢ , e⎥ ⎣e ⎦

⎡1 ⎞ b) ⎢ ,1⎟ ⎣e ⎠

c) (1, e]

d) [1, e]

⎛1 ⎞ e) ⎜ ,1⎟ ∪ (1, e) ⎝e ⎠

⎡1 ⎞ f) ⎢ ,1⎟ ∪ (1, e] ⎣e ⎠

AM - 027 Să se determine parametrii reali a şi b astfel încât funcţia f : R → R , ⎧x 2 + a , x ≤ 2 , să fie derivabilă pe R . definită prin f ( x ) = ⎨ ⎩ax + b , x > 2 a) a = 4, b = 0

b) a = 3, b = 0

c) a ∈ R , b = 5

d) a = 3, b ∈ R

e) a = 4, b = −1

f) a = −1, b = 4

AM - 028 Să se determine parametrii reali a şi b astfel încât funcţia f : R → R , ⎧ xe x , x ≤ 1 , să fie derivabilă pe R . definită prin f ( x ) = ⎨ ⎩ax + b , x > 1 a) a = 1, b = 1

b) a = 2e, b = e

d) a = 2e, b = − e

e) a = e, b = 0

c) a = −2e, b = e 1 f) a = 2, b = e

⎧ae 2 x , x ≤ 0 AM - 029 Fie funcţia f : R → R , f ( x ) = ⎨ . ⎩sin 2 x + b cos 3x , x > 0 Să se determine constantele reale a şi b astfel încât f să fie derivabilă pe R . a) a = b = 1 d) a = 3, b = 1

b) a = 1, b = 2 e) a = b = 3

c) a = b = 2 f) a = 1, b = −1

AM - 030 Să se calculeze derivata funcţiei f : E ⊂ R → R , definită prin

f ( x ) = arctg

x 2 − 2x − 1 . x 2 + 2x − 1

Culegere de probleme

64 a) f ' ( x ) =

1 x +1

b) f ' ( x ) =

d) f ' ( x ) =

1 1+ x2

e) f ( x ) =

4

x x +1 3

1 x −1 2

c) f ' ( x ) =

2 x −1

f) f ' ( x ) =

2 x +1

2

2

AM - 031 Să se calculeze derivata funcţiei f : R \ {0} → [ −1,1] ,

f ( x ) = sin

definită prin a) f ' ( x ) = − d) f ' ( x ) =

1 1 cos 2 x x

1 1 cos 2 x x

1 . x

b) f ' ( x ) = sin

1 x

c) f ' ( x ) = 0

e) f ' ( x ) = cos

1 x

f) f ' ( x ) =

1 cos x

AM - 032 Fie f : [ − 11 , ] → R , derivabilă astfel încât f ( − x ) = f ( x ) pentru , ] . Să se calculeze f ' ( 0) . orice x ∈[ − 11

a) f ' (0) = 1 b) f ' ( 0) = −1 c) f ' ( 0) =

1 2

d) f ' ( 0) = −

AM - 033 Se dă funcţia f : R → (0,+∞) , prin f ( x ) =

1 2

1

+

1

2 5x derivata inversei funcţiei f în punctul y = 2 .

a)

1 ln 5

b) ln 5

c)

1 ln 10

d) ln10

x

e) f ' ( 0) = 0 f) f ' ( 0) = 2 . Să se calculeze

e) −

1 ln 10

f) ln 2

AM - 034 Să se determine coeficientul unghiular al tangentei în punctul (e, e 2 ) la graficul funcţiei f : ( 0,+∞) → R , f ( x ) = ln x + x 2 − 1 . a) e − 1

b)

1 − 2e 2 2

c) 1 + 2e 2

d)

2e 2 + 1 e

e)

2e 2 − 1 2

AM - 035 Pentru ce valoare a parametrului real t , funcţia f : R → R ,

f) 2e

Elemente de analiză matematică

tx 3

f ( x) =

1+ x2 bisectoare ? a) t = 1

65

are în punctul x = 1 graficul tangent unei drepte paralelă cu prima

b) t = −1

c) t = 2

d) t = −2

e) t = −3

f) t = 0

AM - 036 Fie f : [ − 1,+∞ ) → R , definită prin f ( x ) = x + 1 . Să se determine abscisa x 0 a unui punct situat pe graficul lui f în care tangenta la grafic să fie paralelă cu coarda ce uneşte punctele de pe grafic de abscisă x = 0 , x = 3 . a) x 0 =

1 3

b) x 0 =

1 4

c) x 0 = −

1 3

d) x 0 =

5 4

AM - 037 Se consideră funcţia f : R \ {− 3} → R , f ( x ) =

x 0 = −3 +

e) x 0 = −

2 3

f) x 0 =

4 3

2x − 1 şi x+3

14 . Să se scrie ecuaţia tangentei la graficul lui f în punctul de abscisă x 0 . 2

a) y = 2 x + 4 − 2 14

b) y = 2 x + 8 + 2 14

c) y = 4 x + 8 + 2 14

d) y = 4 x + 8 − 2 14

e) y = 2 x + 8 − 2 14

f) y = x − 4 + 2 14

x 2 + ax + b , unde a , b ∈R . Să se x determine a şi b ştiind că graficul lui f este tangent dreptei y = −2 în punctul x = 1 .

AM - 038 Fie f : R \ {0} → R , f ( x ) =

a) a = 4, b = −1 d) a = −4, b = −1

b) a = −1, b = 2 e) a = −4, b = 1

c) a = 2, b = 3 f) a = 4, b = 1

AM - 039 Se consideră funcţiile f ( x ) = x 2 şi g( x ) = − x 2 + 4 x + c , unde c ∈R . Să se afle c astfel încât graficele lui f şi g să aibă o tangentă comună într-un punct de intersecţie a curbelor. a) c = 1

b) c = 2

c) c =

1 2

d) c = −2

e) c = 3

f) c = −1

AM - 040 Fie funcţia f : R → R, f (x ) = xe x . Să se determine panta tangentei la graficul funcţiei în punctul de abscisă x=-1.

Culegere de probleme

66

a) -1 d) e

b) 0 e) -e

AM - 041 Se consideră funcţia f(x) =

c) 1 f) 2e

x 2 + px + q . Să se determine parametrii x2 + 2

p,q∈R astfel ca dreapta y=x-3 să fie tangentă graficului funcţiei în punctul A(1,-2). a) p=1, q= -8 d) p=-4, q=-3

b) p=-2, q=-5 e) p=-5, q=-2

c) p=-3, q= -4 f) p=-6, q=-1

AM - 042 Să se determine punctul P de pe graficul funcţiei f(x) = e x + x , în care tangenta la grafic trece prin origine. b) P( −1, e −1 − 1) e) P(-2, e -2 − 2)

a) P(0,1) d) P(2, e 2 + 2)

(

c) P(1, 1+e) f) P∈∅

)

AM - 043 Să se afle soluţia inecuaţiei ln x 2 + 1 > x . a) x ∈( 0,+∞ )

b) x ∈( − ∞,1)

d) x ∈(1,+∞)

c) x ∈( − ∞,0) f) x ∈( − ∞,2)

e) x ∈( − 1,+∞)

AM - 044 Să se determine valorile parametrului real m pentru care funcţia f : R → R , f ( x ) = ln 1 + x 2 − mx este monoton crescătoare pe R .

(

a) ( − ∞,1]

)

b) [1,+∞)

d) ( − ∞,−1]

c) ( − ∞,−1] ∪ [1,+∞ )

e) ( − ∞,1] ∪ [2,+∞)

f) [ − 11 ,]

AM - 045 Să se determine toate soluţiile x ∈(0,+∞) ale inecuaţiei: ln x ≤ a) ( 0,+∞ )

b) (1, e]

c) [e,+∞)

d) e

[ ]

e) e, e 2

x . e

[

f) e 2 ,+∞

)

AM - 046 Să se afle punctele de extrem local ale funcţiei f : R → R , definită prin f ( x ) = x 4 − 10 x 2 , precizând natura lor.

Elemente de analiză matematică

a) − 5 = min, 0 = max,

5 = min

67

b) 0 = max, 5 = min

c) − 5 = min, 5 = max

d) 0 = max, 5 = max

e) − 5 = max, 0 = min, 5 = min

f) − 5 = max, 0 = min,

5 = max

AM - 047 Să se determine cea mai mică şi cea mai mare valoare a funcţiei f : R → R , f ( x ) = 6 x − x 3 pe segmentul [ −2,3] . a) f min = 2, f max = 4

b) f min = −5, f max = 6

c) f min = −8, f max = 4 2

d) f min = −2, f max = 7

e) f min = −9, f max = 4 2

f) f min = −7, f max = 4

AM - 048 Care este mulţimea punctelor de extrem local ale funcţiei f : E ⊂ R → R , f ( x ) = x 2 − 4 x , unde E este domeniul maxim de definiţie ? a) {2}

b) {0,4}

c) ∅

d) {1}

e) {1,2}

f) {− 1,5}

ax + a − 2 unde a este un parametru x2 + 1 real. Să se determine a astfel încât funcţia să aibă un extrem în punctul x = 1 . AM - 049 Se consideră funcţia f : R → R , f ( x ) = a) a = 1

b) a = 2

c) a = −2

d) a = −1

e) a = 3

f) a = −3

AM - 050 Să se determine mulţimea punctelor de inflexiune pentru funcţia f : R → R , f ( x) = x 3 − 3 x 2 + 5 . a) {0,3}

b) {0}

c) {0,2}

d) ∅

AM - 051 Se dă funcţia f : R \ {2} → R , f ( x ) =

e) {1}

f) {0,1}

ax 2 + bx + c

, unde a > 0 , x−2 c < 0 , b ∈ R . Să se determine coeficienţii a, b, c astfel ca graficul funcţiei să admită

asimptotă dreapta y = x + 3 , iar f (0) = −1 . a) a = 2, b = 1, c = −3

b) a = 1, b = 2, c = 3

c) a = 1, b = 2, c = −3

d) a = 1, b = 1, c = 2

e) a = 1, b = 1, c = −2

f) a = 1, b = −1, c = 2

Culegere de probleme

68

AM - 052 Să se determine valoarea constantei a ∈ R astfel încât funcţia f :R →R,

⎧ 3 sin x − 1 π , dacă x ≠ ⎪ π 2 ⎪ x− f (x ) = ⎨ 2 ⎪ π ⎪a , dacă x = 2 ⎩ să fie continuă pe R . a)

π 2

b) 1

c) 0

d) –1

e)

1 3

f)

1 2

AM - 053 Fie funcţia f : D → R , f ( x ) = sin x 2 , unde D este domeniul maxim de definiţie al funcţiei f . Să se studieze derivabilitatea funcţiei f în punctul x = 0 şi în caz afirmativ să se calculeze valoarea derivatei în acest punct. a) f ' (0) = 1

b) f ' ( 0) = − 1

c) f ' ( 0) nu există

d) f ' ( 0) = 0

e) f ' ( 0) = 2

f) f ' ( 0) =

1 2

AM - 054 Fie α un număr real şi f : [0,1] → R funcţia dată de: 1 ⎧ α ⎪ x sin , x ≠ 0 . f ( x) = ⎨ x ⎪⎩0 , x = 0 Să se determine α ∈ R pentru care f este de două ori derivabilă în x = 0 . a) α = 2

b) α = 1

c) α > 1

d) α > 2

e) α > 3

f) α ≤ 3

x−2 − 4 x − x 2 . Să se determine ecuaţia 2 tangentei la graficul funcţiei în punctul de abscisă x = 1 .

AM - 055 Fie funcţia f ( x ) = 2 arcsin

Elemente de analiză matematică π

1

a) y =

3

( x − 1) + 3 +

d) y = ( x − 1) −

1 3

+

3

π 3

b) y =

1 3

( x − 1) −

69

3−

e) y = −( x − 1) − 3 −

π 3

π 3

c) y = 3 +

1

( x − 1)

3 1

f) y = x +

3



π 3

AM - 056 Folosind intervalele de monotonie ale funcţiei f : ( 0,+∞) → R , definită prin f ( x ) =

a)

( 3)

d) 8

5

10

>5

< 10

ln x x

, să se precizeze care din următoarele inegalităţi este adevărată.

3

5

b) 3

8

e) 10

<5 11

AM - 057 Fie f : R → R , definită prin f ( x ) =

3

< 11

10

x x2 − x + a

c) 2

3

>3

2

f) 2

5

>5

2

, unde a ∈ R . Să se 2

determine parametrul a astfel încât funcţia să admită un extrem cu valoarea

a) a =

1 3

b) a = 0 şi a = 1

c) a = −

1 3

AM - 058 Fie f : R → R , definită prin f ( x ) =

d) a = 1

e) a = 5

3

.

f) a = −2

x 2 − ax

unde a ∈ R . Să se x2 + 1 determine a pentru care funcţia f admite un punct de extrem situat la distanţa 2 de axa Oy.

a) a = −11, a = 12

b) a = −12, a = 11

c) a = −12, a = 12

d) a = −4, a = 3

e) a = 1, a = −2

f) a = 4, a = 7

2 ⎪⎧ x + x + 1, x ≤ 0 . Precizaţi care din AM - 059 Fie f : R → R, f ( x ) = ⎨ ⎪⎩e x , x > 0 următoarele funcţii reprezintă o primitivă a funcţiei f :

Culegere de probleme

70

⎧x3 x2 + x, x ≤ 0 ⎪ + F1 ( x ) = ⎨ 3 2 ⎪e x , x > 0 ⎩

⎧ x3 x2 + x + c, x ≤ 0 ⎪ + F2 ( x ) = ⎨ 3 2 ⎪e x + c, x > 0 ⎩

⎧x3 x2 + x, x ≤ 0 ⎪ + F3 ( x ) = ⎨ 3 2 ⎪e x − 1, x > 0 ⎩

⎧ x3 x2 + x, x ≤ 0 ⎪ + F4 ( x ) = ⎨ 3 2 ⎪e x + 1 , x > 0 ⎩

a) toate d) F2

c) F1 f) F4

b) nici una e) F3

x 3 + 3x 2 − 9 x − 27 . x2 − 2x + 1 Să se găsească numerele reale m, n şi p astfel încât funcţia

AM - 060 Se consideră funcţia f : (0, 1) → R , f ( x ) =

F : (0,1) → R , F ( x ) =

mx 3 + nx 2 + px să fie primitivă pentru f . x −1

9 , p = 27 2 1 9 d) m = − , n = , p = 27 2 2

a) m = 1, n =

b) m =

1 9 , n = − , p = 27 2 2

e) m = 1, n = 27, p = 9

1 9 , n = , p = 27 2 2 1 f) m = 2, n = 3, p = 2 c) m =

AM – 061 Calculaţi integrala nedefinită x +1 dx pentru orice x ∈ (a, b ) , unde 0 ∉ (a, b ) .



x

1 +C x2

a) 1 + ln x + C

b) x −

c) x +

d) x + ln x + C

e) ln x + 1 + C

AM – 062 Calculaţi integrala: 2

∫ 1

dx xe

x

.

f)

1 +C x2

x +1 +C x

Elemente de analiză matematică

a) e −1 − e −

(

d) 2 e −

2

b) e −

2

− e −1

)

2

(

c) 2 e −1 − e −

− e −1

(

1 −1 − e −e 2

e)

71

2

)

(

f) e −

2

− e −1

2

)

)

AM – 063 Să se calculeze integrala:

ex ∫0 e2 x + 2dx 1 b) arctg 2 ln 2

a)

1 1 arctg 2 2

d) arctg 2

e) arctg 2

−1



AM – 064 Să se calculeze

−2

a) arcsin e − arcsin e 2

ex 1 − e2 x

f)

1 1 arctg2 arctg 2 2 2

c) arcsin e 2 − arcsin e

1 1 arcsin e−2 − arcsin e−1 ) f) ( arcsin e − arcsin e 2 ) ( 2 2

1

AM – 065 Să se calculeze:

1 arctg 2 2

dx .

b) arcsin e −1 − arcsin e −2

d) arcsin e −2 − arcsin e −1 e)

c)

∫ (x

2

)

− 2 x − 1 e x dx .

0

a) e − 1

b) -3

c) 3(e − 1)

d) 3(1 − e )

e) 3e

AM – 066 Să se calculeze primitivele funcţiei

f : (1, 2 ) ∪ (2 , ∞ ) → R ,

(

)

a) 2 ln x 2 − 3 x + 2 + C

b) ln

f (x ) =

x−2 +C x −1

x2 + 2 . x 2 − 3x + 2 x −1 c) ln +C x−2

f) − 3e

Culegere de probleme

72 2 ⎧ ( x − 2) + C1 ⎪ x + 3 ln ⎪ x −1 d) ⎨ 2 ⎪ x + 3 ln ( x − 2) + C 2 ⎪⎩ x −1

x−2 ⎧ ⎪⎪ x + 2 ln x − 1 + C1 (x − 2)2 + C e) ⎨ f) x + ln x −1 ⎪ x + 2 ln x − 2 + C 2 ⎪⎩ x −1

AM – 067 Să se determine mulţimea primitivelor următoarei funcţii trigonometrice

f : (0, π ) → R, f ( x ) =

1 sin x 1 +C cos x x e) ln ctg + C 2

a) ln ctg x + C d) ln tg

x +C 2

AM - 068 Să se calculeze I =

1 +C ln (cos x )

⎛ π 3π ⎞ unde x ∈ ⎜ − , ⎟ . ⎝ 4 4⎠

(

)

1 2 x − ln sin x − cos x + C 2 1 d) I = x − ln sin x + cos x + C 2 1 f) I = x + ln sin x + cos x + C 2

b) I =

1 arctg x + C 2 1 e) I = ln sin x − cos x + arctg x + C 2

c) I =

(

f)

∫ sinxsinx dx , + cosx

x +C 2

a) I = ln tg

c) ln tgx + C

b)

)

(

)

(

)

AM - 069 Să se stabilească o relaţie de recurenţă pentru integralele: 1/ 2

I n , n ∈ N , n≥2, I n =

∫ 0

a) I n = − c) I n =

3 2 3

2n

n

+ ( n − 1 )( I n − 2 − I n )

− ( n + 1 )( I n − I n −1 )

xn

1 − x2

dx .

b) I n = −

3 2n

+ (n − 1) (I n − I n − 2 )

d) I n = (n − 1) I n−1 + I n−2

Elemente de analiză matematică

e) I n =

3 2n

+ n( I n −1 − I n − 2 )

73

f) I n = (n − 1)( I n −2 − I n )

AM – 070 Să se stabilească o relaţie de recurenţă pentru integralele In , n ∈ N , π

I n = ∫ 2 ( sin x ) dx n

0

n +1 I n − 2 , n ≥ 2; n n −1 c) I n = I n − 2 , n ≥ 2; n n −1 e) I n = I n −1 , n ≥ 2; 2

n −1 I n −1 , n ≥ 2 n n −1 d) I n = I n−2 , n ≥ 2 2 n +1 f) I n = I n−2 , n ≥ 2 2

a) I n =

AM - 071 Ştiind că



5 1

b) I n =

P ( x )dx = −1 şi



5 3

P ( x )dx = 3 , să se calculeze

∫ [2 P(t ) + P(2t − 1)]dt . 1

3

a) 4

b) 9

c)

8 3

d)

19 2

e)

17 2

f) Nu are sens o astfel de integrală

AM - 072 Se consideră funcţia f : [0,2] → R , f ( x ) =

1 − [x ] . 2 x − [x ] + 1

2

Să se calculeze integrala I =

∫ f (x )dx 0

a) I =

1 ln 3 2

b) I = 1 − ln 6

d) I =

1 − ln12 2

e) I =

c) I = 1 −

1 ln 12 − 1 4

f) I =

1 ln 12 4

1 ln 12 4

2

AM – 073 Să se calculeze

∫ x dx. 3

−1

a) 4

b)

15 4

c) 3

d)

1 4

e)

17 4

f) 2

Culegere de probleme

74 3

AM – 074 Să se calculeze:

∫ (x + 2)dx . 0

a) 3

b)

10 3

AM – 075 Să se calculeze I =

a)

7 5

b)

20 3

c)

5 2

d)

21 2

e)

9 2

f) 6

d)

2 5

e)

3 2

f)

⎛ x 32 + 1⎞ dx ⎟ ∫0 ⎜⎝ ⎠ 2

c) 5

5 7

AM - 076 Fie funcţia f : [1,3] → R, f ( x ) = x 2 . Să se determine c ∈ (1,3) astfel 3

∫ f (x )dx = 2 f (c ) .

încât

1

a) c =

1 3

b) c = ±

13 3

c) c =

AM - 077 Să se calculeze

a) 1

b)

π

e

13 3

1

b) 5

d) ln 2

c) 10

AM - 079 Să se calculeze integrala: I =

a)

I=

3 − 4 ln 2 2

e) c = ±

28 3

f) c = 2

ln x dx 2 x + 1)

AM - 078 Calculaţi valoarea integralei: I =

a) 8

28 3

∫ x ( ln

c) e-1

4

d) c =

e) ln2



2

π 2

∫ ( x − 1 + x + 1 ) dx . 2

−2

d) 9 3

f)

e) 7

f) 18

x 2 − 2x + 5 dx . x −1

1 b) I = − − 4 ln 2 2

3 c) I = − + 4 ln 2 2

Elemente de analiză matematică

d) I =

3 + 4 ln 2 2

1 e) I = − + 4 ln 2 2

AM - 080 Să se calculeze : I =



1 0

f) I = 1 + 3 ln 2

dx . x + x2 + x + 1 3

a) ln 2 + arctg2

b) ln 4 2 +

d) ln2

e)

AM - 081 Să se calculeze :

a) ln

3 2

b) ln

4032 3107



dx

2 1

c) ln

x( x

10

a ) 2 ln(9 8 + 1)

2100 103

d) I =2

(

5− 2

)



9

−9

e 2

e)

2− 5 2

e) I = 2

(

a) 2 ( π + 1)

b) 2 ( π − 1)

2 0

f) ln

e) –1

f)

140 343

x 5 dx ? x +1

c) 1



1 2048 ln 10 1025

8

b) I =

AM - 084 Să se calculeze integrala :

π 2

f) ln 3 2 + π

d) 0

AM - 083 Să se calculeze valoarea integralei: I =

5− 2 2

c) ln 2 +

π 8

d) ln

b) arctg 2

π 8

.

+ 1)

AM - 082 Care este valoarea integralei :

a) I =

75

2− 5



x+2

2 0

2

x + 4x + 8

1 8

dx .

3− 2 2

c) I =

(

)

f) I = 2 5 + 2 − 2

4 − x 2 dx .

c) 2π

d) π

e)

π 2

f) 3π

)

Culegere de probleme

76

AM - 085 Să se calculeze :

a) 5

b) 2



3

x

0

x + 3− x

a) I = 1

b) I =

3 2

c)

AM - 086 Să se calculeze: I = 2 3

dx .



d) 3

xdx

1

−1

1− x + 1+ x

c) I = 0

e)

5 2

f) 1

.

d) I = -1

e) I =

π 2

f) I = −

π 2

π 2

AM - 087 Să se calculeze integrala definită

dx

∫ π sin x 3

a)

1 ln 2 3

1 ln 3 2

b)

c) ln 4

d) 3ln2

AM - 088 Determinaţi valoarea integralei: I =

a)

1 2

b) 0

c) ln 2

d)



π4 0

e) 2ln3

f) ln 8

sin 2 x dx . 4 cos x + sin 2 x

1 8 ln 3 5

2

e) 1

f)

1 3 ln 2 5

π 2



AM - 089 Să se calculeze I = e 2 x sin 3 xdx . 0

a) I =

1 3 − 2eπ 13

(

)

b) I =

1 ⎛1 π ⎞ ⎜ e − 3⎟ 13 ⎝ 2 ⎠

c) I =

1⎛ 1 π⎞ ⎜3 + e ⎟ 5⎝ 2 ⎠

d) I =

1⎛ 1 π⎞ ⎜3 − e ⎟ 5⎝ 2 ⎠

e) I =

1⎛ 1 π⎞ ⎜− 3 + e ⎟ 5⎝ 2 ⎠

f) I =

1⎛ 1 π⎞ ⎜3 + e ⎟ 13 ⎝ 2 ⎠

Elemente de analiză matematică

AM - 090 Să se calculeze

a) 2



π 2

0

b) 0

max{sin x , cos x}dx . 3 2

c)

d)

an , dacă a n = n→∞ n

AM - 091 Să se calculeze lim a) 2

b) 3

n→∞

b) e

a) 0



c) 1

AM - 092 Să se calculeze lim 2

77

∫ ( x − 1)e

−x

1

c) e - 1



1

x 0

e) 1

f) -1

x −1 ∗ dx pentru orice n ∈N . x +1

d) –1

n

AM - 093 Fie F : R →R , F ( x ) =

n

2 2

e) 5

f) 4

dx . d)

1 e

e)

1 −1 e

f) 1

e t ln(1 − t + t 2 )dt . Determinaţi punctele de

extrem local ale funcţiei F. a) x1 = −1 1 d) x1 = e

b) x1 = e

c) x1 = 0, x2 = 1

e) nu are puncte de extrem local

f) x1 = 2, x2 = 5

AM - 094 Să se calculeze aria domeniului marginit de graficul funcţiei f ( x ) = cu axa Ox şi dreptele x=0, x=1. a) ln2

b)

1 2

c) π

d) 1

e)

π

a)

9 2

b) 3

c) 2

d)

8 3

e) 7

f)

2

AM - 095 Să se calculeze aria figurii plane cuprinsă între parabola y = x dreapta x + y = 2.

1 x +1

2

şi

f) 8

π 3

Culegere de probleme

78

AM - 096 Calculaţi aria domeniului mărginit de curbele : y = 2 x − x 2 şi y = − x . a) 13,5

b) 4,5

c) 13,2

d) 6,5

e) 2

1 2

f) 3,5

3

AM - 097 Fie f : (-1,+ ∞ ) →R, definită prin f (x) = x ln (1+x ). Care este aria porţiunii plane cuprinsă între graficul funcţiei, dreptele x = 0 , x = 1 şi axa Ox ? a) 0 d)

1 2 ln 2 − 3 3

b) ln 2

c) ln

e) 3 ln 2 − 1

f)

1 3

1 3 ln 2 + 3 2

AM - 098 Care este aria suprafeţei cuprinsă între parabolele de ecuaţii : y 2 = x şi x 2 = 8 y ? a) 8

b)

16 3

c)

8 3

d) 1

e)

1 24

f)

1 4

AM – 099 Să se calculeze volumul corpului de rotaţie determinat prin rotirea în jurul axei Ox a subgraficului funcţiei f ( x ) = 8 x , x ∈ [0,4] . a) 64 π

b) 66 π

c) 20 π

d) 24 π

e) 4 π

f) 8π

AM - 100 Să se calculeze volumul corpului de rotaţie determinat prin rotirea în jurul axei Ox a subgraficului funcţiei f ( x ) = a) 216 π

b) 200 π

c) 400 π

x 2 − 16 , x ∈ [4,10] . d) 20 π

e) 10 π

f) 60π

ANEXE Subiecte date la admitere în anii 2009 şi 2010, cu soluţii complete

Culegere de probleme

80

AC + ETC UNIVERSITATEA „POLITEHNICA” DIN TIMIŞOARA SESIUNEA: IULIE, DATA 20.07.2009 PROBA: MATEMATICĂ

A

1. (8 p) Să se determine domeniul de continuitate al funcţiei ⎧⎪−3 x − 2, x ∈ [ −1, 0] f : [ −1,1] → [ −2, 2] , f ( x ) = ⎨ 2 ⎪⎩ x + 1, x ∈ ( 0,1]

[

[

]

]

b) −1,1 ; c) ( −1,1) ;

a) −1,1 \ {0} ;

]

d) ( −1,1) \ {0} ; e) ( −1,1 \ {0} .

2. (9 p) Să se determine valorile parametrului real m pentru care ecuaţia e x = mx 2 are o singură rădăcină reală.

⎛ e2 ⎞ ⎛ e2 e2 ⎞ ⎛ e2 ⎞ e2 c) d) e) . m = ; , ; , ; m∈ m∈ +∞ ⎟ ⎜ ⎟ ⎜ ⎟ 4 ⎝ 4⎠ ⎝8 3⎠ ⎝4 ⎠

a) m∈( −∞,0] ; b) m∈ ⎜ 0,

15 + 25 + 35 + ... + n5 3. (10 p) Să se calculeze L = lim . n→∞ n6 1 1 1 d) L = ; b) L = ; c) L = 1; a) L = ; 4 5 6

e) L =

2 3

;

4. (8 p) Să se calculeze volumul corpului determinat prin rotirea în jurul axei Ox a

subgraficului funcţiei f ( x ) = x 2 − 1, x ∈ [1, 2] .

a)

π 2

;

b)

2π 3

;

c)

4π 3

d)

8π 3

e) 1.

5. (10 p) Se consideră inelul ( R , ⊥, T ) , unde legile de compoziţie se definesc prin

x ⊥ y = x+ y−2 x T y = xy − 2 x − 2 y + 6 Determinaţi elementele neutre θ (faţă de ⊥) şi e (faţă de T ): a) θ = 1, e = 3; b) θ = 2, e = 1; c) θ = 1, e = 1; d) θ = 2, e = 3; e) θ = 0, e = 1; 6. (7 p) Determinaţi mulţimea tuturor soluţiilor ecuaţiei: cos 4 x − sin 4 x = 1 .

Anexe

81

⎧ π ⎫ ⎧ π ⎫ k ∈ Z ⎬ ; b) x ∈ {kπ k ∈ Z} ; c) x ∈ ⎨ k k ∈ Z ⎬ ; ⎩ 3 ⎭ ⎩ 2 ⎭

a) x ∈ ⎨k

⎧ π ⎫ ⎧ π ⎫ k ∈ Z ⎬ ; e) x ∈ ⎨ k k ∈ Z ⎬ ; ⎩ 4 ⎭ ⎩ 6 ⎭

d) x ∈ ⎨ k

7. (7 p) Determinaţi coordonatele centrului şi raza cercului de ecuaţie x2 + y 2 − 2 x − 4 y = 0 .

a) C (1, −2 ) , r = 6 ;

b) C ( −1, 2 ) , r = 3;

d) C (1, 2 ) , r = 5;

e) C ( −2, −2 ) , r = 3;

8. (7 p) Să se calculeze: lim

x →12

a) 12;

b)

1 144

;

3− x −3 x 2 − 144 c) −

1 288

c) C ( −1, −1) , r = 5;

.

;

d)

1

e) −

288

1 144

9. (9 p) Să se afle cea mai mică valoare a funcţiei f : R → R , f ( x ) = x 2 − 2 x + m 2 , când parametrul real m parcurge toate valorile posibile. 1 1 b) 0; c) 1; d) − ; a) −1; e) − ; 2 8

10. (8 p) Să se rezolve inecuaţia: log 3 x < 1 . a) x ∈ ( 0, ∞ ) d) x ∈ ( −2, 4 ) \ {0}

⎛ 1 1⎞ b) x ∈ ⎜ − , ⎟ \ {0} ⎝ 3 3⎠

c) x ∈ ( −3, 3) \ {0} ;

e) x ∈ ( 3, ∞ )

⎛1 1 ⎞ ⎛ 4 2⎞ şi B = ⎜ ⎟ ⎟. ⎝1 2 ⎠ ⎝ 2 4⎠ ⎛ 6 8⎞ c) X = ⎜ ⎟ ⎝ −2 2 ⎠

11. (9 p) Să se rezolve ecuaţia matricială AX = B , unde A = ⎜

⎛0

8⎞ ⎟; ⎝ −2 2 ⎠

a) X = ⎜

⎛6

8⎞ ⎟ ⎝ 2 −2 ⎠

b) X = ⎜

Culegere de probleme

82

⎛6 8⎞ ⎟; ⎝0 2⎠

d) X = ⎜

⎛6

0⎞ ⎟ ⎝ −2 2 ⎠

e) X = ⎜

⎧2 x + 3 y + z = 8 ⎪ 12. (8 p) Să se rezolve sistemul ⎨ x + 2 y + 3 z = 7 ⎪3 x + y + 2 z = 9 ⎩ a) x = 1, y = 2, z = 3 d) x = 1, y = 1, z = 4

b) x = 2, y = 1, z = 1 e) x = 1, y = 3, z = 2

c) x = 3, y = 2, z = 2

2009 SOLUŢII 1.

lim f ( x ) = −2 = f ( 0 ) ; lim f ( x ) = 1 . x →0 x<0

x →0 x >0

Deci, f nu este continuă în punctul x = 0 . Răspuns corect: a). A determina m real pentru ca ecuaţia să aibă o singură rădăcină reală este echivalent cu a determina m ≠ 0 pentru ca ecuaţia ex −m =0 x2 să aibă o singură rădăcină reală. Utilizăm şirul lui Rolle. Dacă ex e x x2 − ex 2 x f ( x ) = 2 − m , atunci f ' ( x ) = . Şirul lui Rolle este: x4 x

2.

x

−∞

f ( x)

−m

+∞

2 e2 4

−m

+∞

Anexe

⎧− m < 0 ⎪ Se impune: ⎨ e 2 ⎪ −m >0 ⎩4

83

⎛ e2 ⎞ ⎟ ⎝ 4⎠



m ∈ ⎜ 0,

Răspuns corect: b). 3. Utilizăm metoda sumelor Riemann: n

L = lim

∑ k5 k =1

n6

n →∞

5

1 1 ⎛k⎞ = lim ∑ ⎜ ⎟ = ∫0 x 5 dx = n →∞ n 6 k =1 ⎝ n ⎠

1

n

Răspuns corect: b). 4.

V =π∫

2

1

( f ( x ) ) dx = π ∫ 2

2

1

(

)

⎛x ⎞ x 2 − 1 dx = π ⎜ − x ⎟ ⎝ 3 ⎠ 3

2 1

=

4π 3

. Răspuns corect: c).

5.

x ⊥ θ = θ ⊥ x = x ⇔ x +θ − 2 = x xTe = eTx = x

⇔ θ = 2;

⇔ xe − 2 x − 2e + 6 = x ⇔ ( e − 3) x − 2e + 6 = 0.

Această relaţie are loc pentru orice x ∈ R dacă ⎧e − 3 = 0 ⇔ e =3. ⎨ ⎩−2e + 6 = 0 Răspuns corect: d). 6.

(

)(

)

Ecuaţia este echivalentă cu: cos 2 x − sin 2 x cos 2 x + sin 2 x = 1 , adică: cos 2 x = 1 . Soluţia generală: 2 x = 2 kπ , k ∈ Z

Răspuns corect: b). 7.

Ecuaţia cercului este: ( x − 1) − 1 + ( y − 2 ) − 4 = 0 ⇔ 2

2

⇔ ( x − 1) + ( y − 2 ) − 5 = 0. 2

2

Răspuns corect: d).

Culegere de probleme

84 8.

Amplificăm cu conjugatul numărătorului şi limita devine:

lim

x →12

(3 −

)(

x −3 3+ x −3

( x − 12 )( x + 12 ) ( 3 +

)

x−3

)

= lim

x →12

−1

( x + 12 ) ( 3 +

x−3

)

=−

1 144

Răspuns corect: e). 9.

f ( x ) = ( x − 1) + m 2 − 1 ≥ −1 . 2

Răspuns corect: a). 10.

Se impune x > 0 ⇔ x ≠ 0 . Inecuaţia este echivalentă cu: log 3 x < log 33 ⇔ x < 3 ⇔ x ∈ ( −3, 3) . Răspuns corect. c).

11.

⎛x Dacă X = ⎜ ⎝z x + z = 4, x + 2 z = 2,

y⎞ , ecuaţia dată este echivalentă cu sistemul: t ⎟⎠

y+t = 2

⎛ 6 0⎞ y + 2t = 4 , deci X = ⎜ ⎟. ⎝ −2 2 ⎠ Răspuns corect: e).

12.

Determinantul sistemului este diferit de zero, deci sistemul este compatibil determinat. Rezolvând sistemul (Cramer, metoda substituţiei, etc.), se obţine: x = 2, y = 1, z = 1 Răspuns corect: b).

Anexe

85

AC + ETC UNIVERSITATEA „POLITEHNICA” DIN TIMIŞOARA SESIUNEA: IULIE, DATA 19.07.2010 PROBA: MATEMATICĂ

A

1. (7 p) Să se determine cea mai mică şi cea mai mare valoare a funcţiei f : R → R , f ( x ) = 6 x − x 3 , pe segmentul [-2, 3].

a) f min = 2, f max = 4;

b) f min = −5, f max = 6;

c) fmin = −8, fmax = 4 2;

d) f min = −2, f max = 7; e) fmin = −9, fmax = 4 2; 2. (9 p) Să se determine mulţimea valorilor parametrului real a pentru care ecuaţia x3 − 3 x 2 + a = 0 are toate rădăcinile reale şi distincte.

a) ( 0, 4 ) ;

b) ( −∞, 0 ) ;

c) [0, 4] ;

d) [ 4, ∞ )

e) ( −4, 0 ) .

3. (8 p) Fiind dată ecuaţia ax 2 + bx + c = 0 ( a ≠ 0 ) , cu rădăcinile x1 şi x2 , să se

calculeze x12 + x22 . a)

b 2 − 2ac a2

;

b)

b 2 − ac a2

;

c)

b 2 − 4ac a2

;

d)

−b 2 + 4ac a2

;

e)

−b 2 + ac a2

;

4. (7 p) Să se rezolve ecuaţia z 2 = 3 + 4i .

a) 2 − i , 2 + i;

b) 2 + i, − 2 − i;

c) 2 + i, − 2 + i; d) 2 − i, − 2 + i; e) 1 + i, 2 + i;

5. (8 p) Să se afle coordonatele vârfurilor unui triunghi cunoscând mijloacele laturilor P ( 3, −1) , Q (1, 7 ) , R ( −4, 3) .

a) ( −1, −4 ) , ( 5, 2 ) , ( −3,12 ) ; b) ( −2, 3) , ( 8, −5 ) , ( −6,19 ) c) ( −2, −5 ) , ( 8, 3) , ( −6,11) d) ( −2, −5 ) , ( 4,19 ) , ( −12,13) e) ( 2, −3) , ( −10, 9 ) , ( 0,17 ) 6. (8 p) Să se determine parametrul real a astfel încât funcţia f : R \ {1} → R ,

Culegere de probleme

86

⎧a ln ( 3 − x ) , dacă x < 1 ⎪ , să aibă limită în punctul x = 1 . definită prin f ( x ) = ⎨ 2 x − 2 , dacă x 1 > ⎪ ⎩ x −1 a) 0;

b) 1;

c) 2;

(

7. (10 p) Să se calculeze det A 2010

a) 2010;

)

d)

⎛ 1 ⎜ , unde A = ⎜ 2 ⎜ 3 ⎜− ⎝ 2

b) – 2010;

1 2

;

e) ln 2 .

3⎞



2 ⎟. 1 ⎟



2 ⎠

c) 1;

d) -1;

e) 0.

⎧2 x + my + z = 0 ⎪ 8. (9 p) Pentru ce valori ale lui m sistemul ⎨2 x + 2 y − z = 0 ⎪2 x − y + z = 0 ⎩ admite şi soluţii diferite de soluţia banală? a) m = 0 ;

b) m ≠ 0 ;

c) m = −1 ;

9. (8 p) Să se calculeze integrala I = ∫

2 1+

1

a) ln 2 −

1 2

;

b) ln 2 +

1 2

;

x2

x

d) m ≠ −1 ;

e) m ∈ R .

dx .

c) ln 2 +

3 2

;

d) ln 2 +

1 2

e) 2 ln 2 −

1 2

10. (10 p) Să se calculeze volumul corpului obţinut prin rotirea subgraficului funcţiei f : [ 0,1] → R , f ( x ) =

a)

π2 2

;

b)

π2 4

4

x (1 − x ) , în jurul axei Ox. c)

π2 8

d) π

e) π 2 2

Anexe

87

11. (8 p) Pe R se defineşte legea de compoziţie „*” prin x ∗ y = axy − x − y + 2 , unde a ∈ R . Pentru ce valori ale lui a legea considerată admite element neutru? a) a = −1 ;

b) a =

1 2

c) a = 0 ;

;

12. (8 p) Care sunt soluţiile ecuaţiei sin x ⋅ cos x =

⎧ π 5π ⎫ b) ⎨ , ⎬ ; ⎩4 4 ⎭

a) ∅ ;

⎧π π ⎫

c) ⎨ , ⎬ ; ⎩4 2⎭

d) a = 1 ; 1 2

e) a = −

1 2

din intervalul [0, 2π ] ?

⎧ π 5π ⎫ d) ⎨ , ⎬ ; ⎩2 4 ⎭

⎧π π ⎫

e) ⎨ , ⎬ ⎩4 3⎭

2010 SOLUŢII 1.

Tabelul de variaţie al funcţiei este

x

−2



f' F

−4

Max

− 2

0

0

+

2 0

3 −

−4 2

4 2

−9

Min

Max

Min

f ' ( x ) = 6 − 3x 2

6 − 3x 2 = 0 x1 = − 2

x2 = 2

f min = −9

f max = 4 2

Răspuns corect e).

2.

Construim Şirul lui Rolle pentru f ( x ) = x 3 − 3 x 2 + a f ' ( x ) = 3 x3 − 6 x = 0

x1 = 0

x2 = 2

Culegere de probleme

88

−∞

0

lim f ( x )

f ( 0) = a

x →−∞

f ( 2) = a − 4

+





2



lim f ( x )

x →∞

+

Pentru ca toate rădăcinile să fie reale şi distincte trebuie ⎧⎪ f ( 0 ) > 0 ⎧a > 0 sau ⎨ deci a ∈ ( 0, 4 ) ca ⎨ ⎩a − 4 < 0 ⎪⎩ f ( 2 ) < 0

Răspuns corect: a). Relaţiile lui Vieta pentru ecuaţia de gradul II sunt b ⎧ 2 ⎪⎪ x1 + x2 = − a c b 2 − 2ac 2 ⎛ b⎞ 2 2 + = + − = − − = x x x x 2 x x 2 ( 1 2) ⎨ 1 2 1 2 ⎜ ⎟ c a a a2 ⎝ ⎠ ⎪x x = ⎪⎩ 1 2 a Răspuns corect: a).

3.

4.

Căutăm Z = x + iy . Avem ( x + iy ) = 3 + 4i sau echivalent 2

2

⎧ x2 − y 2 = 3 ⎧x2 − y 2 = 3 ⎪ ⇔ ⎨ . ⎨ 2 ⎩ xy = 2 ⎪y = x ⎩

2

x − y + 2 xyi = 3 + 4i ; x2 −

4 2

= 3 sau x 4 − 3 x 2 − 4 = 0 Notăm t = x 2

x t − 3t − 4 = 0 2

t1 = −1 (nu convine) x2 = 4

t2 = −4

x1 = 2 x2 = −2

Revenind y1 =

2 x1

=1

y2 =

2 x2

= −1

În final z1 = 2 + i şi z2 = −2 − i Răspuns corect: b).

Anexe

89

Căutăm vârfurile triunghiului ABC de forma A ( x1 , y1 ) : B ( x2 , y2 )

5.

C ( x3 , y3 ) . Avem

A

B

x2 + x3

Q

R

2 C

P

y2 + y3 2

= 3;

= −1;

x1 + x2 2

x1 + x3

= −4;

y1 + y2 2

2

= 1;

y1 + y3

= 3;

2

= 7;

⎧ y1 + y2 = 6 ⎧ x1 + x2 = −8 ⎪ ⎪ ⎨ x2 + x3 = 6 şi ⎨ y2 + y3 = −2 ⎪ y + y = 14 ⎪x + x = 2 ⎩1 3 ⎩ 1 3 Pentru rezolvarea sistemelor, adunăm ecuaţiile fiecărui sistem şi obţinem x1 + x2 + x3 = 0 şi y1 + y2 + y3 = 9 . Scădem apoi din aceste ecuaţii pe rând fiecare acuaţie a sistemului. Obţinem x1 = −6, x2 = −2, x3 = 8 , respectiv y1 = 11, y2 = −5, x3 = 3 .

Aşadar A ( −6,11) , B ( −2, −5 ) , C ( 8, 3) Răspuns corect: c).

6.

ls = lim a ln ( 3 − x ) = a ln 2 x →1 z <1

ld = lim x →1 x >1

2x − 2 x −1

l 'H

= lim 2 x ln 2 = 2 ln 2 x →1 x >0

Pentru a exista limita trebuie ca ls = ld adică a ln 2 = 2 ln 2 Rezultă a = 2 . Răspuns corect: c). 7.

Matrici A i se asociază numărul complex z =

1

+i

3

2 2 2010 În baza acestui izomorfism avem corespondenţa A ↔ Z2010 Forma trigonometrică a lui z , este z = ρ ( cosϕ + isinϕ )

Culegere de probleme

90

1

ρ=

4

+

3

tgϕ = 3

=1

4

ϕ=

π

z = cos

3

π 3

+ i sin

π 3

.

⎛π ⎞ ⎛π ⎞ ⋅ 2010 ⎟ + i sin ⎜ ⋅ 2010 ⎟ = cos 2π + i sin 2π = 1 + i 0 ⎝3 ⎠ ⎝3 ⎠ ⎛1 0⎞ det ⎡⎣ A2010 ⎤⎦ = 1 =⎜ ⎟ ⎝0 1⎠

Z 2010 = cos ⎜ Deci A2010

Răspuns corect: c). 8.

Trebuie ca determinantul sistemului să fie nul 2 m 1 2

−1 = 0

2

2 −1

−4m − 4 = 0, m = −1

1 Răspuns corect: c).

2

9.



1 + x2

x

1

10.

2

dx = ∫ 1

1

x

2

dx + ∫ xdx = ln x 1

1

1

0

0

2 1

+

x2 2

2 1

= ln 2 + 2 −

1 2

= ln 2 +

3

2 Răspuns corect: a).

V = π ∫ f 2 ( x )dx = π ∫ x (1 − x )dx Efectuăm schimbarea de variabile x = sin 2 t π

(

2

dx = 2 sin t cos tdt π

)

2

V = π ∫ sin 2 t 1 − sin 2 t ⋅ 2 sin t cos tdt = 2π ∫ sin t ⋅ cos t sin t ⋅ cos tdt = 0

0

π

π

2

= 2π ∫ sin 2 t cos 2 tdt = 2π ⋅ 0

π

=

π 4

2

∫ dt − 0

1 4

π

2

π 2 1 − cos 4t

0

20

2 ∫ sin 2t =

π

π

2

∫ cos 4tdt =

40

π2 8



π sin 4t 4

4



π 2 0

=

2

dt

π2 8 Răspuns corect. c).

Anexe

11.

91

Trebuie să existe e ∈ R astfel ca x ∗ e = x, ∀x ∈ R sau echivalent axe − x − e + 2 = x, ∀x ∈ R . În final identitatea

( ae − 2 ) x − e + 2 = 0, ∀x ∈ R

implică e = 2 şi ae − 2 = 0

Deci a = 1

Răspuns corect: d). 12.

Ecuaţia este echivalentă cu 2 sin x cos x = 1 sau sin 2 x = 1 cu soluţia generală 2 x = 2kπ +

⎧ ⎩

x ∈ ⎨kπ +

π 2

sau

π⎫ ⎧ π 5π ⎫ ⎬ I [0, 2π ] = ⎨ , ⎬ 4 ⎭k∈Z ⎩4 4 ⎭ Răspuns corect: b).

ARHITECTURĂ UNIVERSITATEA „POLITEHNICA” DIN TIMIŞOARA SESIUNEA: IULIE, DATA 20.07.2009 PROBA 1: MATEMATICĂ

A

⎛1 1 ⎞ ⎛ 4 2⎞ şi B = ⎜ ⎟ ⎟ . Să se determine matricea X astfel ca ⎝1 2 ⎠ ⎝ 2 4⎠

1. (8 p) Fie A = ⎜

AX = B .

⎛6

a) X = ⎜

0⎞

⎟; ⎝ −2 2 ⎠ ⎛ 7 0⎞ d) X = ⎜ ⎟; ⎝ −3 2 ⎠

⎛1

b) X = ⎜

0⎞

⎟; ⎝ −2 2 ⎠ ⎛ 2 1⎞ e) X = ⎜ ⎟ ⎝ −1 2 ⎠

⎛1 1 ⎞ ⎟; ⎝1 2 ⎠

c) X = ⎜

⎛1 2⎞ . Să se calculeze A 2009 . ⎟ ⎝0 1⎠ ⎛ 1 22009 ⎞ ⎛ 1 20092 ⎞ ⎛ 1 2009 ⎞ ⎛ 1 4018 ⎞ ⎛ 1 2010 ⎞ a) ⎜ ; b) ; c) ; d) ; e) ⎜ ⎜ ⎟ ⎜ ⎟ ⎟ ⎜ ⎟ 1 ⎠ 1 ⎠ 1 ⎟⎠ 1 ⎠ 1 ⎠ ⎝0 ⎝0 ⎝0 ⎝0 ⎝0 2. (9 p) Fie A = ⎜

Culegere de probleme

92

⎛1 1 1⎞ 3. (8 p) Se dă matricea ⎜ −1 3 −3 ⎟ . Să se determine parametrul real a pentru care ⎜⎜ ⎟⎟ ⎝2 0 a⎠ rangul matricei este egal cu 2. a) a = −2;

b) a = −1;

c) a = 1;

4. (10 p) Care sunt soluţiile ecuaţiei

d) a = 2;

4− x

1

4

1

2− x

2

3

5

2− x

e) a = 3.

=0?

a) x1 = − 3, x2 = 3, x3 = 7;

b) x1 = − 2, x2 = 2, x3 = 6;

c) x1 = − 2, x2 =

d) x1 = − 3, x2 = 3, x3 = 8;

2, x3 = 8;

e) x1 = 6, x2 = 7, x3 = 8.

⎧2 x + 3 y + z = 8 ⎪ 5. (7 p) Să se rezolve sistemul ⎨ x + 2 y + 3 z = 7 . ⎪3 x + y + 2 z = 9 ⎩ a) x = 1, y = 2, z = 3; d) x = 1, y = 1, z = 4;

b) x = 2, y = 1, z = 1; e) x = 1, y = 3, z = 2.

6. (8 p) Să se calculeze: lim

3− x −3

x →12

a) −

1 144

;

b) −

1 56

x 2 − 144 ;

c) x = 3, y = 2, z = 2;

.

c) −

1 72

;

d)

1 72

;

e) −4 .

7. (8 p) Se consideră funcţia f : ( −∞, 0] U [ 6, +∞ ) → R , f ( x ) = x 2 − 6 x .

Să se determine asimtotele la graficul lui f. a) y = x − 6 şi y = − x + 6 ; d) y = x − 6

b) y = x − 3 ; e) y = x − 3 şi y = − x + 3 .

c) y = − x + 3 ;

Anexe

93

⎧⎪−3 x − 2, x ∈ [ −1, 0]

8. (7 p) Fiind dată funcţia f : [ −1,1] → [ −2, 2] , f ( x ) = ⎨

2 ⎪⎩ x + 1, x ∈ ( 0,1]

,

Să se precizeze mulţimea punctelor sale de continuitate. a) ( −1, 0 ) U ( 0,1) ;

b) [ −1,1] ;

c) [ −1,1] \ {0}

d) {0}

e) R \ {0}

9. (9 p) Pentru ce valori ale parametrilor reali a şi b funcţia ⎧⎪ln x, x ∈ ( 0,1] f : ( 0, +∞ ) → R, f ( x ) = ⎨ 2 este derivabilă pe ( 0, +∞ ) ? ⎪⎩ ax + bx + 1, x ∈ (1, +∞ )

a) a = 1, b = −2 ; d) a = 0, b = 1 ;

b) a = 0, b = −1 ; e) a = 1, b = −1 .

10. (10 p) Fie f : R \ {0} → R , f ( x ) =

c) a = 2, b = −3 ;

x 2 − ax + b

, unde a, b ∈ R . x Să se determine a şi b, ştiind că graficul lui f este tangent dreptei y = −3 în punctul x = 1 . a) a = 6, b = 2 ; d) a = 5, b = 1 ;

b) a = 1, b = −3 ; e) a = 3, b = −1 .

c) a = 2, b = −2 ;

11. (8 p) Să se determine mulţimea punctelor de extrem local ale funcţiei f : ( −∞, −1] → R , definită prin f ( x ) = x 4 − 8 x 2 + 4 .

a) {−2; 0; 2} ; b) {−2}

c) {−2; −1} ;

d) {−2; 2} ;

e) {0; 2} .

12. (8 p) Să se determine valorile parametrului real m pentru care ecuaţia x 3 − 3 x + m + 1 = 0 are toate rădăcinile reale şi distincte.

a) m ∈ [ −3,1] ;

d) m ∈ ( −1, 3) ;

b) m ∈ ( −∞, −3) U (1, ∞ ) ; e) m ∈ ( −3,1) .

c) m ∈ {−3,1} ;

Culegere de probleme

94

2009 – ARHITECTURĂ SOLUŢII 1.

Dacă

⎛ x y⎞ ⎟, ⎝z t ⎠

X=⎜

ecuaţia dată este echivalentă cu sistemul: x + z = 4, y + t = 2 x + 2 z = 2,

⎛6

0⎞ ⎟, ⎝ −2 2 ⎠

y + 2t = 4,

deci X = ⎜

Răspuns corect a). 2.

⎛1 4⎞ A2 = ⎜ ⎟, ⎝0 1⎠

⎛1 6⎞ A3 = ⎜ ⎟. ⎝0 1⎠

⎛ 1 2 + an ⎞ ⎛ 1 an ⎞ . Rezultă: A n +1 = A ⋅ A n = ⎜ . Presupunem: A n = ⎜ ⎟ 1 ⎟⎠ ⎝0 1 ⎠ ⎝0 ⎛ 1 an +1 ⎞ Deci A n +1 = ⎜ ⎟ , cu an +1 = an + 2 . Şirul ( an ) este o progresie ⎝0 1 ⎠ aritmetică cu raţia 2 şi primul termen a1 = 2 . Deci, a2009 = 2 + 2 ⋅ 2008 = 4018 . Răspuns corect: b). 3.

Avem măcar un determinant de ordinul 2 diferit de zero: 1 1 = 3 +1 ≠ 0 . −1 3 Pentru ca rangul matricii să fie chiar 2, trebuie ca determinantul de ordinul trei să fie zero: 1

1

0

0

−1 3 −3 = 0 ⇔ −1

4

−2 = 0 ⇔

2

−2 a − 2

0

1 a

1 2

⇔ 4 ( a − 2 ) − 4 = 0 ⇔ a = 3. Răspuns corect: e).

Anexe

4.

95

Adunând toate liniile la prima, ecuaţia dată este echivalentă cu: 8− x 8− x 8− x 1 1 1

2− x 2 = 0 ⇔ (8 − x ) 1 2 − x 2 =0⇔ 5 2− x 3 5 2− x

1 3

1 0 ⇔ (8 − x ) 1 1 − x 3

0 1

(

−1 − x

2

)

= 0 ⇔ ( 8 − x ) −1 + x 2 − 2 = 0 . Răspuns corect: d).

5.

Determinantul sistemului este diferit de zero, deci avem soluţie unică. Rezolvând sistemul (Cramer, metoda substituţiei, etc.), se obţine: x = 2, y = 1, z = 1 . Răspuns corect: b).

6.

Amplificăm cu conjugatul numărătorului şi limita devine: lim

(3 −

x →12

)(

x −3 3+ x −3

( x − 12 )( x + 12 ) ( 3 +

)

x−3

)

= lim

x →12

−1

( x + 12 ) ( 3 +

x−3

)

=−

1 144

.

Răspuns corect: a). 7.

La +∞ :

f ( x)

m = lim

x →+∞

x

= lim

x →∞

x2 − 6 x

x →∞

(

x2

x →∞

x

n = lim ( f ( x ) − mx ) = lim x →∞

= lim

x 2 − bx

)

= 1;

x 2 − 6 x − x = lim

x →∞

deci la +∞ asimptota este: y = x − 3 . La −∞ m = lim

f ( x)

x →−∞

n = lim

x →−∞

x

= lim

x →−∞

x2 − 6 x x

( f ( x ) − mx ) = xlim ( →−∞

−6 x x − 6x + x

x2 − 6 x

= − lim

x →−∞

)

x2

x 2 − 6 x + x = lim

2

x →−∞

= −3

= −1 ; −6 x 2

x − 6x − x

=

Culegere de probleme

96

= lim

x →−∞

−6 x

⎛ ⎞ 6 − x ⎜ 1 − + 1⎟ x ⎝ ⎠

= 3,

deci la −∞ asimptota este: y = − x + 3 . Răspuns corect: e). 8.

lim f ( x ) = −2 = f ( 0 ) ; lim f ( x ) = 1. Deci, f x →0 x<0

x →0 x >0

nu este continuă în punctul x = 0 . Răspuns corect: c). 9.

Funcţia este continuă în punctul x = 1 dacă: ln1 = a + b + 1 ⇔ a + b + 1 = 0 . Funcţia devine: ⎧⎪ln x, x ∈ ( 0,1] , f ( x) = ⎨ 2 ⎪⎩ax + ( − a − 1) x + 1, x ∈ (1, ∞ )

şi

⎧1 ⎪ , x ∈ ( 0,1) f '( x) = ⎨ x ⎪2ax − a − 1, x ∈ (1, ∞ ) . ⎩ Pentru ca f să fie deci derivabilă în x = 1 trebuie ca: 1 = 2a − a − 1 ⇔ a = 2 . Atunci, b = −2 − 1 = −3 . Răspuns corect: c). 10.

Trebuie ca: f (1) = −3 şi f ' (1) = 0 . Rezultă:

1 − a + b = −3,

f '( x) =

( 2 x − a ) x − ( x 2 − ax + b ) x2

,

f ' (1) = ( 2 − a ) − (1 − a + b ) = 1 − b = 0 . Deci, b = 1, a = 5 . Răspuns corect: d).

Anexe

11.

(

97

)

f ' ( x ) = 4 x3 − 16 x = 4 x x 2 − 4 . Tabelul de variaţie: x f '( x)

−∞ −

−2 −



0

f ( x)

−1 +

f ( −2 )

+

+ f ( −1)

Deci, x = −2 este punct de minim şi x = −1 punct de maxim Răspuns corect: c). 12.

Aplicăm şirul lui Rolle. Dacă f ( x ) este membrul stâng al ecuaţiei, avem:

(

)

f ' ( x ) = 3x 2 − 3 = 3 x 2 − 1 .

Şirul lui Rolle:

−∞

x f ( x)



−1

1

+∞

3+ m

−1 + m

+

Trebuie ca ⎧3 + m > 0

⇔ m ∈ ( −3,1) . ⎨ ⎩−1 + m < 0 Răspuns corect: e).

ARHITECTURĂ UNIVERSITATEA „POLITEHNICA” DIN TIMIŞOARA SESIUNEA: IULIE, DATA 19.07.2010 PROBA 1: MATEMATICĂ

1. (7 p) Se consideră funcţia f : R → R , f ( x ) =

ax + a − 2 x2 + 1

A

, unde a este un

parametru real. Să se determine a astfel încât funcţia să aibă punctul extrem x = −1 . b) a = 2 c) a = 3 d) a = 4 e) a = 5 . a) a = 1

2. (10 p) Să se determine mulţimea valorilor parametrului real a pentru care ecuaţia

Culegere de probleme

98

x3 − 3 x 2 + a = 0 are toate rădăcinile reale şi distincte. a) ( 4; ∞ )

b) ( −1; 0 )

c) ( −∞; 0 )

3. (8 p) Fie f : R \ {-2;1} → R , f ( x ) = a) x = −2, x = 1, y = 2 d) x = 2, x = 1, y = 3

2 x2 − x + 1

x2 + x − 2

d) ( −4; 0 )

e) ( 0; 4 ) .

. Să se determine asimptotele lui f.

b) x = 2, x = −1, y = 1 c) x = −2, x = 1, y = 1 e) x = −2, x = 1, y = −2

⎧e x −1 , x ∈ [ 0;1] ⎪⎪ 4. (10 p) Se consideră funcţia f : [ 0, 2] → R , f ( x ) = ⎨ , sin x 2 − 1 ⎪−a ⋅ , x ∈ (1, 2] ⎪⎩ x2 − 7 x + 6

( )

unde a ∈ R . Să se găsească valoarea lui a pentru care funcţia f este continuă pe [0; 2] . a) a = 0

b) a = 1

c) a =

5 2

d) a = 3

e) a = 4 .

⎛1 1 0⎞ 5. (8 p) Fie matricea A = ⎜ 0 1 1 ⎟ . Să se calculeze A3 . ⎜⎜ ⎟⎟ ⎝0 0 1⎠ ⎛1 1 0⎞ a) A = ⎜ 0 1 1 ⎟ ⎜⎜ ⎟⎟ ⎝0 0 1⎠

⎛ 1 2 −1⎞ b) A = ⎜ 0 1 2 ⎟ ⎜⎜ ⎟⎟ ⎝0 0 1 ⎠

⎛1 9 9⎞ d) A = ⎜ 0 1 9 ⎟ ⎜⎜ ⎟⎟ ⎝0 0 1⎠

⎛ 1 9 26 ⎞ e) A = ⎜ 0 1 9 ⎟ ⎜⎜ ⎟⎟ ⎝0 0 1 ⎠

3

3

3

⎛ 1 3 3⎞ c) A = ⎜ 0 1 3 ⎟ ⎜⎜ ⎟⎟ ⎝ 0 0 1⎠ 3

3

6. (8 p) Se consideră funcţia f : R ∗ → R ,

f ( x) = x +

4

x

. Să se calculeze f ' (1) .

Anexe

a) 0

b) 1

99

c) 2

d) -3

e) 6.

7. (9 p) Fie f : ( 0, ∞ ) → R , f ( x ) = x . Să se determine ecuaţia tangentei la graficul funcţiei f în punctul x = 1 .

a) y =

1 2

b) y =

x

d) y = x

e) y =

1 2 1 2

x +1 x+

1 2

c) y =

1 2

x−

1 2

.

⎛ −5 3 ⎞ ⎛ 1 0⎞ 8. (8 p) Se dau matricele A = ⎜ şi B = ⎜ ⎟ ⎟ . Să se calculeze matricea ⎝ 4 6⎠ ⎝ 2 1⎠ X = 2 A − 3B .

⎛ −13 6 ⎞ a) X = ⎜ ⎟ ⎝ 2 9⎠

⎛2 7⎞ b) X = ⎜ ⎟ ⎝0 5⎠

⎛6 9 ⎞ d) X = ⎜ ⎟ ⎝ 2 13 ⎠

⎛5 7⎞ e) X = ⎜ ⎟ ⎝0 9⎠

⎛ 1 13 ⎞ c) X = ⎜ ⎟ ⎝12 1 ⎠

⎧3 x + y − z = 4 ⎪ 9. (8 p) Să se rezolve sistemul ⎨ x − 2 y + z = 0 . ⎪2 x + y + z = 1 ⎩ a) x = 0, y = 1, z = 2 d) x = 1, y = 0, z = −1

b) x = 1, y = 2, z = 3 e) x = 2, y = 1, z = 3 .

c) x = −1, y = −1, z = −8

1

10. (7 p) Fie f : ( 0, +∞ ) → R , f ( x ) = ⎡⎣1 + ln (1 + x )⎤⎦ x . Să se determine lim f ( x ) . x →0

a) e 2

b) e

c) ∞

d) 0

e)

11. (9 p) Să se determine valoarea parametrului real a pentru care matricea

1

e

Culegere de probleme

100

⎛1 0 1 ⎞ A = ⎜a 1 2 ⎟ ⎜⎜ ⎟⎟ ⎝ a −2 −1⎠ are rangul 2. a) a = 5

b) a = 4

c) a = 3

d) a = 2 −2 −1

1 12. (8 p) Să se calculeze determinantul Δ = −2 −1

a) Δ = 0

b) Δ = 5

e) a = 1 .

4 2

c) Δ = 10

2 . 1 d) Δ = −6

e) Δ = −7 .

2010 – ARHITECTURĂ SOLUŢII 1.

Calculăm f ' ( x ) =

− ax 2 + ( 4 − 2a ) x + a

( x2 + 1)

2

Echivalent − a + 2a − 4 + a = 0

2.

. Trebuie ca f ' ( −1) = 0 sau

a=2

Răspuns corect c).

Construim Şirul lui Rolle pentru f ( x ) = x − 3 x + a 3

f ' ( x ) = 3x 2 − 6 x = 0

−∞ lim f ( x )

x →−∞



x1 = 0

0 f ( 0) = a +

⎧⎪ f ( 0 ) > 0

Condiţia este ca ⎨

⎪⎩ f ( 2 ) < 0

2

x2 = 2 2 f ( 2) = a − 4 −

⎧a > 0

sau ⎨

⎩a − 4 < 0

+∞ lim f ( x )

x →∞

+ deci a ∈ ( 0, 4 ) Răspuns corect: e).

3.

Asimptotele verticale sunt rădăcinile polinomului x 2 + x − 2 = 0

Anexe

101

lim f ( x ) = ±∞ şi lim f ( x ) = ±∞

x1 = 1, x2 = −2

x →1

x →−2

Asimptota orizontală este y = 2;

lim f ( x ) = 2

x →∞

Răspuns corect: a).

4.

Pentru a fi continuă în punctul x = 1 trebuie să avem ls = ld = f (1) ls = lim e x −1 = 1 ; x →1 x <1

ld = lim − a x →1 x >1

2a 5

=1

(

) = ( −a ) lim 2 x cos ( x2 − 1) = 2a

sin x 2 − 1

x2 − 7 x + 6 a=

2x − 7

x →1 x >1

5

5 2 Răspuns corect: c).

5.

⎛ 1 1 0 ⎞⎛ 1 1 0 ⎞ ⎛ 1 2 1 ⎞ A = ⎜ 0 1 1 ⎟⎜ 0 1 1 ⎟ = ⎜ 0 1 2 ⎟ ⎜⎜ ⎟⎜ ⎟⎟ ⎜⎜ ⎟⎟ ⎟⎜ ⎝ 0 0 1 ⎠⎝ 0 0 1 ⎠ ⎝ 0 0 1 ⎠ 2

⎛ 1 2 1 ⎞ ⎛ 1 1 0 ⎞ ⎛ 1 3 3⎞ A = A A = ⎜ 0 1 2 ⎟ ⎜ 0 1 1 ⎟ = ⎜ 0 1 3⎟ ⎜⎜ ⎟⎟ ⎜⎜ ⎟⎟ ⎜⎜ ⎟⎟ ⎝ 0 0 1 ⎠ ⎝ 0 0 1 ⎠ ⎝ 0 0 1⎠ 3

6.

2

f '( x) = 1 −

4 x2

;

Răspuns corect: c).

f ' (1) = 1 − 4 = −3 Răspuns corect: d).

7.

y − f (1) = f ' (1)( x − 1) ; y −1 =

1 2

( x − 1)

y=

x 2

+

f '( x) =

1 2 x

;

f (1) = 1;

f ' (1) =

1 2

1 2 Răspuns corect: e).

Culegere de probleme

102

⎛ −5 3 ⎞ ⎛ 1 0 ⎞ ⎛ −13 6 ⎞ X = 2⎜ ⎟ − 3⎜ ⎟=⎜ ⎟ ⎝ 4 6⎠ ⎝ 2 1⎠ ⎝ 2 9⎠

8.

Răspuns corect: a).

9.

Aplicăm Regula lui Cramer 3 1 −1 4 1 −1 Δ = 1 −2 1 = −13 Δ x = 0 −2 1 = −13; 2 3

1

1

1

1

4

Δ z = 1 −2 0 = 13; 2 1 1

x=

Δx Δ

1

=1; y =

3 4 −1 Δy = 1 0 1 = 0

1 Δy Δ

2 1

= 0; z =

Δz Δ

1

= −1 Răspuns corect: d).

1 x

10.

lim f ( x ) = lim ⎡⎣1 + ln (1 + x ) ⎤⎦ = e x →0 x →0 lim

1+ ln (1+ x ) x

l 'H

1

= e x→01+ x = e

11.

lim

x→0

Răspuns corect. b).

0 1 Δ1 = = −1 ≠ 0 Deci rangul este cel puţin 2. Pentru ca rang ( A ) = 2 1 2 trebuie ca

1 a

0 1

1 2 = 0 sau −3a + 3 = 0 sau a = 1 . a −2 −1 Răspuns corect: e).

12.

Δ = 4+4+4−4−4−4 = 0 Răspuns corect: a).

103 BIBLIOGRAFIE [1] Manuale alternative aprobate de Ministerul Educaţiei şi Cercetării pentru clasele a IX-a, a X-a, a XI-a şi a XII-a. [2] T. Bânzaru, N. Boja, O. Lipovan ş.a., Teste grilă de matematică pentru examenul de bacalaureat şi admiterea în învăţământul superior, Editura Politehnica, Timişoara, 2010.