Academos
  1. Subiecte
  2. Bacalaureat
  3. Matematică științele naturii
  4. Subiectul al III-lea, 2.

Subiectul al III-lea, 2., toate variantele

Bacalaureat, Matematică științele naturii, 2021-2026. Rezolvă-le pe rând, cu baremul la îndemână.

Sesiuni de examen

Se consideră funcția f : ℝ → ℝ, f(x) = (x² + x)eˣ.

Arătați că ∫₀¹ (f(x)/eˣ) dx = 5/6.

Arată baremul

2.a) ∫₀¹ (f(x)/eˣ) dx = ∫₀¹ (x² + x) dx = [x³/3]₀¹ + [x²/2]₀¹ = - 3p = 1/3 + 1/2 = 5/6 - 2p

Determinați numărul real a pentru care ∫₂⁴ (xf(x)/f(x − 1)) dx = ae(5 + ln 3).

Arată baremul

Răspuns: 2

2.c) ∫₂⁴ (xf(x)/f(x − 1)) dx = e∫₂⁴ ((x² + x)/(x − 1)) dx = e∫₂⁴ (x + 2 + 2/(x − 1)) dx = e[x²/2 + 2x + 2ln(x − 1)]₂⁴ = 2e(5 + ln 3) - 3p ae(5 + ln 3) = 2e(5 + ln 3), de unde obținem a = 2 - 2p

Se consideră funcția f : (−1, +∞) → ℝ, f(x) = (2x² + 4x)√(x + 1).

Arătați că ∫₀³ f(x)/√(x + 1) dx = 36.

Arată baremul

∫₀³ f(x)/√(x + 1) dx = ∫₀³ (2x² + 4x) dx = [2x³/3]₀³ + [2x²]₀³ = - 3p = 18 + 18 = 36 - 2p

Se consideră funcția g : (0, +∞) → ℝ, g(x) = 4√(x + 1)/f(x). Determinați aria suprafeței plane delimitate de graficul funcției g, axa Ox și dreptele de ecuații x = 1 și x = 4.

Arată baremul

Răspuns: ln 2

Reguli generale:

2. c) g(x) = 2/(x² + 2x), x ∈ (0, +∞), deci A = ∫₁⁴ |g(x)| dx = ∫₁⁴ 2/[x(x + 2)] dx = ∫₁⁴ (1/x − 1/(x + 2)) dx = - 3p = [ln x]₁⁴ − [ln(x + 2)]₁⁴ = ln 2 - 2p

Se consideră funcția f : (0, +∞) → ℝ, f(x) = 6x + (2 ln x)/x.

Arătați că ∫₂³ (f(x) − (2 ln x)/x) dx = 15.

Arată baremul

∫₂³ (f(x) − (2 ln x)/x) dx = ∫₂³ 6x dx = [3x²]₂³ = - 3p = 27 − 12 = 15 - 2p

Determinați numărul real a pentru care ∫₁ᵉ² (f(x)/x + f′(x) ln x) dx = a f(e²).

Arată baremul

Răspuns: 2

∫₁ᵉ² (f(x)/x + f′(x) ln x) dx = ∫₁ᵉ² (f(x) ln x)′ dx = [f(x) ln x]₁ᵉ² = f(e²) ln e² = 2f(e²) - 3p 2f(e²) = a f(e²) și, cum f(e²) ≠ 0, obținem a = 2 - 2p

Determinați numărul real m pentru care ∫₁ᵉ ((f(x) − 3)/x²) · ln x dx = (e² + m)/4.

Arată baremul

Răspuns: 7

c) ∫₁ᵉ ((f(x) − 3)/x²) · ln x dx = ∫₁ᵉ (x²/2)′ · ln x dx + ∫₁ᵉ (3 ln x)/x dx = [(x²/2) · ln x − x²/4]₁ᵉ + [3 ln² x/2]₁ᵉ = (e² + 7)/4 - 3p (e² + m)/4 = (e² + 7)/4, de unde obținem m = 7 - 2p

Se consideră funcția f : (0,+∞) → ℝ, f(x) = (x−1)/√x.

Arătați că ∫₂⁴ f(x)√x dx = 4.

Arată baremul

2.a) ∫₂⁴ f(x)√x dx = ∫₂⁴ (x−1) dx = [x²/2]₂⁴ − [x]₂⁴ = - 3p = 6−2 = 4 - 2p

Arătați că volumul corpului obținut prin rotația graficului funcției g : [2,3] → ℝ, g(x) = √2/f(x), în jurul axei Ox este egal cu π ln(4e).

Arată baremul

c) g(x) = √(2x)/(x−1), x ∈ [2,3], deci V = π∫₂³ (g(x))² dx = 2π∫₂³ x/(x−1)² dx = - 2p = 2π∫₂³ (1/(x−1) + 1/(x−1)²) dx = 2π([ln(x−1)]₂³ − [1/(x−1)]₂³) = π ln(4e) - 3p

2. Se consideră funcția f : (−3, +∞) → ℝ, f(x) = 3x + 1/√(x + 3).

Arătați că ∫₂⁴ (f(x) − 1/√(x + 3)) dx = 18.

Pagina din subiect cu figura sau tabelul itemului
Pagina din subiectul oficial.
Arată baremul

2. a) ∫₂⁴ (f(x) − 1/√(x + 3)) dx = ∫₂⁴ 3x dx = [3x²/2]₂⁴ = - 3p = 48/2 − 12/2 = 18 - 2p

Arătați că ∫₁⁶ (f(x) − 3x) dx = 2.

Pagina din subiect cu figura sau tabelul itemului
Pagina din subiectul oficial.
Arată baremul

2. b) ∫₁⁶ (f(x) − 3x) dx = ∫₁⁶ 1/√(x + 3) dx = 2∫₁⁶ (x + 3)′/(2√(x + 3)) dx = [2√(x + 3)]₁⁶ = - 3p = 6 − 4 = 2 - 2p

Determinați numărul real a pentru care ∫₋₂¹ [1/(x + 3)](f(x) − 1/√(x + 3)) dx = 9(a − 2 ln 2).

Pagina din subiect cu figura sau tabelul itemului
Pagina din subiectul oficial.
Arată baremul

Răspuns: 1

2. c) ∫₋₂¹ [1/(x + 3)](f(x) − 1/√(x + 3)) dx = ∫₋₂¹ (3 − 9/(x + 3)) dx = [3x]₋₂¹ − [9 ln(x + 3)]₋₂¹ = 9(1 − ln 4) - 3p 9(1 − 2 ln 2) = 9(a − 2 ln 2), de unde obținem a = 1 - 2p

Determinați numărul real a pentru care ∫₁² (x² − 1)eˣf(x) dx = e(e + a).

Arată baremul

Răspuns: 2

∫₁² (x² − 1)eˣf(x) dx = ∫₁² (x² + 2x − 3)eˣ dx = [(x² − 3)eˣ]₁² = e² + 2e - 3p e(e + a) = e² + 2e, de unde obținem a = 2 - 2p

Arătați că aria suprafeței plane delimitate de graficul funcției g: ℝ → ℝ, g(x)=(f(x)−x²−1)/eˣ, axa Ox și dreptele de ecuații x=0 și x=1 este egală cu 3(1−2/e).

Arată baremul

g(x)=3xe⁻ˣ, x∈ℝ, deci A=∫₀¹|g(x)| dx=∫₀¹3x(−e⁻ˣ)′ dx= - 2p =[−3e⁻ˣ(x+1)]₀¹=3(1−2/e) - 3p

Se consideră funcția f : (0,+∞) → ℝ, f(x) = x³ + 3/x.

Arătați că ∫₁² (f(x) − 3/x) dx = 15/4.

Arată baremul

∫₁² (f(x) − 3/x) dx = ∫₁² x³ dx = [x⁴/4]₁² = - 3p = 16/4 − 1/4 = 15/4 - 2p

Demonstrați că orice primitivă G : (0,+∞) → ℝ a funcției g : (0,+∞) → ℝ, g(x) = (1/√x)f(x) este crescătoare.

Arată baremul

G este o primitivă a funcției g ⇒ G′(x) = g(x) = (1/√x)(x³ + 3/x), x ∈ (0,+∞) - 2p (1/√x)(x³ + 3/x) > 0, pentru orice x ∈ (0,+∞), deci funcția G este crescătoare - 3p

Arătați că ∫₁^{√3} (1/f(x)) dx = π/(12√3).

Arată baremul

∫₁^{√3} (1/f(x)) dx = ∫₁^{√3} x/(x⁴ + 3) dx = (1/2)∫₁^{√3} (x²)′/((x²)² + 3) dx = [(1/(2√3)) arctg(x²/√3)]₁^{√3} = - 3p = (1/(2√3))(π/3 − π/6) = π/(12√3) - 2p

Arătați că ∫₁ᵉ x(f(x) − 3x²) dx = e² + 1.

Arată baremul

2. b) ∫₁ᵉ x(f(x) − 3x²) dx = ∫₁ᵉ 4x ln x dx = ∫₁ᵉ (2x²)′ ln x dx = [2x² ln x]₁ᵉ − [x²]₁ᵉ = - 3p = 2e² − 0 − e² + 1 = e² + 1 - 2p

Demonstrați că ∫₁^{√e} f(x)F″(x) dx = ((3e − 1)(3e + 5))/2, pentru orice primitivă F : (0, +∞) → ℝ a funcției f.

Arată baremul

2. c) F′(x) = f(x) ⇒ F″(x) = f′(x), x ∈ (0, +∞) - 2p ∫₁^{√e} f(x)F″(x) dx = ∫₁^{√e} f(x)f′(x) dx = [f²(x)/2]₁^{√e} = ((3e + 2)² − 3²)/2 = ((3e − 1)(3e + 5))/2 - 3p

2. Se consideră funcția f : ℝ → ℝ, f(x) = x(x−1)².

Arătați că ∫₃⁷ f(x)/(x−1)² dx = 20.

Arată baremul

2. a) ∫₃⁷ f(x)/(x−1)² dx = ∫₃⁷ x dx = [x²/2]₃⁷ = - 3p = 49/2 − 9/2 = 20 - 2p

Arătați că ∫₀¹ x f(eˣ)/eˣ dx = (e²−5)/4.

Arată baremul

2. c) ∫₀¹ x f(eˣ)/eˣ dx = ∫₀¹ x(eˣ−1)² dx = ∫₀¹ x(e²ˣ/2−2eˣ)′ dx + [x²/2]₀¹ = - 3p = [x(e²ˣ/2−2eˣ)]₀¹ − [e²ˣ/4−2eˣ]₀¹ + 1/2 = (e²−5)/4 - 2p

2. Se consideră funcția f : ℝ → ℝ, f(x) = (x + 4)/(6x² + 1).

Arătați că ∫₀² f(x)(6x² + 1) dx = 10.

Arată baremul

2. a) ∫₀² f(x)(6x² + 1) dx = ∫₀² (x + 4) dx = [x²/2 + 4x]₀² = - 3p = 2 + 8 = 10 - 2p

Arătați că ∫₀² (f(x) − 4/(6x² + 1)) dx = ln 5/6.

Arată baremul

2. b) ∫₀² (f(x) − 4/(6x² + 1)) dx = ∫₀² x/(6x² + 1) dx = (1/12)∫₀² (6x² + 1)′/(6x² + 1) dx = [(1/12)ln(6x² + 1)]₀² = - 3p = (1/12)ln 25 = ln 5/6 - 2p

Determinați numărul real m pentru care ∫₀¹ ((x + 4)/f(x)) · e^(2x) dx = m(e² − 1).

Arată baremul

Răspuns: 2

2. c) ∫₀¹ ((x + 4)/f(x)) · e^(2x) dx = ∫₀¹ (6x² + 1) · e^(2x) dx = ∫₀¹ (6x² + 1) · (e^(2x)/2)′ dx = [(6x² + 1) · (e^(2x)/2)]₀¹ − ∫₀¹ 6xe^(2x) dx = = (7e² − 1)/2 − [3xe^(2x)]₀¹ + [3e^(2x)/2]₀¹ = 2e² − 2 - 3p 2e² − 2 = m(e² − 1), de unde obținem m = 2 - 2p

Determinați numărul real a pentru care ∫₁² (1/x) · f(x²) dx = (e⁴ − e)/2 + a.

Arată baremul

Răspuns: 21

c) ∫₁² (1/x) · f(x²) dx = ∫₁² (1/x) · x²(e^(x²) + 2x⁴) dx = (1/2)∫₁² (x²)′e^(x²) dx + ∫₁² 2x⁵ dx = (1/2)[e^(x²)]₁² + [x⁶/3]₁² = (e⁴ − e)/2 + 21 - 3p (e⁴ − e)/2 + 21 = (e⁴ − e)/2 + a, de unde obținem a = 21 - 2p

Determinați a ∈ (−∞,1) pentru care ∫ₐ¹ e³ˣ/f³(x) dx=2/9.

Arată baremul

Răspuns: 0

c) ∫ₐ¹ e³ˣ/f³(x) dx = ∫ₐ¹ 1/(3−2x)³ dx = −(1/2)∫ₐ¹ (3−2x)′/(3−2x)³ dx = (1/4)·[1/(3−2x)²]|ₐ¹ = (1/4)·(1−1/(3−2a)²), pentru orice a ∈ (−∞,1) 3p (1/4)·(1−1/(3−2a)²)=2/9 și, cum a ∈ (−∞,1), obținem a=0 2p

Demonstrați că F(x + 1) ≥ F(x) + 1, pentru orice număr real x, unde F este o primitivă a lui f.

Arată baremul

F este o primitivă a funcției f și f este continuă, deci, pentru orice număr real x, F(x + 1) − F(x) = ∫ₓˣ⁺¹ f(t) dt - 2p. f(t) = 1 + 2/(t² + 1) > 1, pentru orice număr real t, deci ∫ₓˣ⁺¹ f(t) dt ≥ ∫ₓˣ⁺¹ 1 dt = x + 1 − x = 1, de unde obținem că F(x + 1) ≥ F(x) + 1, pentru orice număr real x - 3p.

Demonstrați că ∫_{−1−a}^{−1+a} f(x) dx ≥ −2a/e, pentru orice a ∈ (0,+∞).

Arată baremul

c) f′(x) = (x+1)eˣ, deci f′(x) = 0 ⇔ x = −1 și, cum f′(x) ≤ 0, pentru orice x ∈ (−∞,−1] și f′(x) ≥ 0, pentru orice x ∈ [−1,+∞), obținem că f(x) ≥ f(−1), pentru orice număr real x - 2p f(−1) = −1/e, deci ∫_{−1−a}^{−1+a} f(x) dx ≥ −(1/e)∫_{−1−a}^{−1+a} dx = −(1/e)[x]_{−1−a}^{−1+a} = −2a/e, pentru orice a ∈ (0,+∞) - 3p

Simulări, modele de subiect și subiecte de rezervă

Se consideră funcția f : ℝ → ℝ, f(x) = x + √(2x² + 1).

Arătați că ∫₃⁵ (f(x) − √(2x² + 1)) dx = 8.

Arată baremul

2. a) ∫₃⁵ (f(x) − √(2x² + 1)) dx = ∫₃⁵ x dx = [x²/2]₃⁵ = - 3p = 25/2 − 9/2 = 8 - 2p

Arătați că ∫₁² x/(f(x) − x)² dx = (ln 3)/4.

Arată baremul

2. b) ∫₁² x/(f(x) − x)² dx = ∫₁² x/(2x² + 1) dx = (1/4)∫₁² (2x² + 1)′/(2x² + 1) dx = (1/4)[ln(2x² + 1)]₁² = - 3p = (ln 9)/4 − (ln 3)/4 = (ln 3)/4 - 2p

Determinați numărul real a pentru care volumul corpului obținut prin rotația graficului funcției g : [0,2] → ℝ, g(x) = f(x) în jurul axei Ox este egal cu aπ/3.

Arată baremul

Răspuns: 56

2. c) V = π∫₀² g²(x) dx = π∫₀² (3x² + 1 + 2x√(2x² + 1)) dx = π([x³]₀² + [x]₀² + (1/2)∫₀² √(2x² + 1)·(2x² + 1)′ dx) = - 2p = π(10 + [(2x² + 1)√(2x² + 1)/3]₀²) = 56π/3, deci aπ/3 = 56π/3, de unde obținem a = 56 - 3p

Arătați că ∫₋₁⁰ f(x)/(x + 4) dx = −1.

Arată baremul

2.b) ∫₋₁⁰ f(x)/(x + 4) dx = ∫₋₁⁰ xe⁻ˣ dx = ∫₋₁⁰ x(−e⁻ˣ)′ dx = [−xe⁻ˣ]₋₁⁰ − [e⁻ˣ]₋₁⁰ = - 3p = −e − 1 + e = −1 - 2p

Se consideră funcția g : (0, +∞) → ℝ, g(x) = f(x²)/x². Demonstrați că orice primitivă G : (0, +∞) → ℝ a funcției g este concavă.

Arată baremul

2.c) G′(x) = g(x) = (x² + 4)e^(−x²), x ∈ (0, +∞), deci G″(x) = (x² + 4)′e^(−x²) + (x² + 4)(e^(−x²))′ = - 3p = 2xe^(−x²) + (x² + 4)(−2x)e^(−x²) = −2x(x² + 3)e^(−x²) ≤ 0, pentru orice x ∈ (0, +∞), deci funcția G este concavă - 2p

Se consideră funcția f : (0,+∞) → ℝ, f(x) = x² + 4ln x.

Arătați că ∫₁² (f(x) − 4ln x) dx = 7/3.

Arată baremul

2.a) ∫₁² (f(x) − 4ln x) dx = ∫₁² x² dx = [x³/3]₁² = - 3p = 8/3 − 1/3 = 7/3 - 2p

Determinați numărul real m pentru care ∫₁² (f(x)f″(x) + (f′(x))²) dx = m(f(2) − f(1)).

Arată baremul

Răspuns: 6

c) ∫₁² (f(x)f″(x) + (f′(x))²) dx = ∫₁² (f(x)f′(x))′ dx = [f(x)f′(x)]₁² = f(2)f′(2) − f(1)f′(1) - 3p f′(x) = 2x + 4/x, x ∈ (0,+∞); f′(1) = f′(2) = 6, deci 6(f(2) − f(1)) = m(f(2) − f(1)) și, cum f(1) ≠ f(2), obținem m = 6 - 2p

Se consideră funcția f : (0, +∞) → ℝ, f(x) = 4x + 1 + 3x ln x.

Arătați că ∫₁² (f(x) − 3x ln x) dx = 7.

Arată baremul

2.a) ∫₁² (f(x) − 3x ln x) dx = ∫₁² (4x + 1) dx = [2x² + x]₁² = - 3p = 8 + 2 − (2 + 1) = 7 - 2p

Determinați numărul real a pentru care ∫₂⁴ [(f(x) − 1)/(x² ln x)] dx = a ln 2.

Arată baremul

Răspuns: 7

2.c) ∫₂⁴ [(f(x) − 1)/(x² ln x)] dx = ∫₂⁴ [(4x + 3x ln x)/(x² ln x)] dx = ∫₂⁴ (4/ln x) · (ln x)′ dx + 3∫₂⁴ (1/x) dx = [4 ln(ln x)]₂⁴ + [3 ln x]₂⁴ = - 3p = 7 ln 2, deci a ln 2 = 7 ln 2, de unde obținem a = 7 - 2p

2. Se consideră funcția f : ℝ → ℝ, f(x) = x³ + x + 1.

Arătați că ∫₀² (f(x) − x³) dx = 4.

Arată baremul

2. a) ∫₀² (f(x) − x³) dx = ∫₀² (x + 1) dx = [x²/2 + x]₀² = - 3p = 2²/2 + 2 = 4 - 2p

Arătați că ∫₀¹ x²/(f(x) − x) dx = (ln 2)/3.

Arată baremul

2. b) ∫₀¹ x²/(f(x) − x) dx = ∫₀¹ x²/(x³ + 1) dx = (1/3)∫₀¹ (x³ + 1)′/(x³ + 1) dx = [(1/3)ln(x³ + 1)]₀¹ = - 3p = (ln 2)/3 − (ln 1)/3 = (ln 2)/3 - 2p

Determinați a ∈ (−∞, 0), știind că ∫ₐ⁰ e^(−x)(f′(x) − f(x)) dx = 1 − a³e^(−a).

Arată baremul

Răspuns: -1

2. c) ∫ₐ⁰ e^(−x)(f′(x) − f(x)) dx = ∫ₐ⁰ (e^(−x)f(x))′ dx = [e^(−x)f(x)]ₐ⁰ = 1 − e^(−a)(a³ + a + 1), unde a ∈ (−∞, 0) - 3p 1 − e^(−a)(a³ + a + 1) = 1 − a³e^(−a), de unde obținem a = −1, care convine - 2p

2. Se consideră funcția f : (−1, +∞) → ℝ, f(x) = 3x² − 2/(x + 1).

Arătați că ∫₁² (f(x) + 2/(x + 1)) dx = 7.

Arată baremul

2. a) ∫₁² (f(x) + 2/(x + 1)) dx = ∫₁² 3x² dx = [x³]₁² = - 3p = 8 − 1 = 7 - 2p

Se consideră funcția g : (0, +∞) → ℝ, g(x) = f(√x − 1). Arătați că ∫₁⁴ (a + bg(x))g′(x) dx = 4a, pentru orice numere reale a și b.

Arată baremul

2. c) ∫₁⁴ (a + bg(x))g′(x) dx = ∫₁⁴ ag′(x) dx + ∫₁⁴ bg(x)g′(x) dx = [ag(x)]₁⁴ + [bg²(x)/2]₁⁴ = = a(g(4) − g(1)) + (b/2)(g²(4) − g²(1)), pentru orice numere reale a și b - 3p

g(1) = f(0) = −2, g(4) = f(1) = 2, deci ∫₁⁴ (a + bg(x))g′(x) dx = 4a, pentru orice numere reale a și b - 2p

2. Se consideră funcția f : (0, +∞) → ℝ, f(x) = x² + x ln x.

Arătați că ∫₁² 3(f(x) − x ln x) dx = 7.

Arată baremul

2.a) ∫₁² 3(f(x) − x ln x) dx = ∫₁² 3x² dx = [x³]₁² = - 3p = 8 − 1 = 7 - 2p

Arătați că ∫₁ᵉ (f(x)/x³) dx = 2(1 − 1/e).

Arată baremul

b) ∫₁ᵉ (f(x)/x³) dx = ∫₁ᵉ (1/x) dx + ∫₁ᵉ (−1/x)′ ln x dx = [ln x]₁ᵉ − [(ln x)/x]₁ᵉ + ∫₁ᵉ (1/x²) dx = - 3p = 1 − 1/e − [1/x]₁ᵉ = 2 − 2/e = 2(1 − 1/e) - 2p

Arătați că suprafața plană delimitată de graficul funcției g : [1, +∞) → ℝ, g(x) = (x + 1)/f(x), axa Ox și dreptele de ecuații x = 1 și x = e are aria strict mai mare decât 1.

Arată baremul

c) g(x) = (x + 1)/(x² + x ln x) ≥ 0, pentru orice x ∈ [1, e], deci 𝒜 = ∫₁ᵉ |g(x)| dx = ∫₁ᵉ (x + 1)/(x² + x ln x) dx = - 2p = ∫₁ᵉ (1 + 1/x) · 1/(x + ln x) dx = ∫₁ᵉ (x + ln x)′ · 1/(x + ln x) dx = [ln(x + ln x)]₁ᵉ = ln(e + 1) > ln e = 1 - 3p

Arătați că ∫₀² x²/(f(x) − x + 2) dx = (ln 5)/3.

Arată baremul

2. b) ∫₀² x²/(f(x) − x + 2) dx = ∫₀² x²/(x³ + 2) dx = (1/3)∫₀² (x³ + 2)′/(x³ + 2) dx = (1/3)ln(x³ + 2)|₀² = - 3p = (ln 10)/3 − (ln 2)/3 = (ln 5)/3 - 2p

Se consideră funcția g : (0,+∞) → ℝ, g(x) = f(x)e⁻ˣ/x. Arătați că orice primitivă G : (0,+∞) → ℝ a funcției g este concavă.

Arată baremul

2. c) g(x) = (x² + 1)e⁻ˣ și G′(x) = g(x), pentru orice x ∈ (0,+∞), deci G″(x) = (−x² + 2x − 1)e⁻ˣ - 3p G″(x) = −(x − 1)²e⁻ˣ ≤ 0, pentru orice x ∈ (0,+∞), deci funcția G este concavă - 2p

Se consideră funcția f : (0, +∞) → ℝ, f(x) = 1/x³ − (2ln x)/x³ și funcția F : (0, +∞) → ℝ, F(x) = (ln x)/x², o primitivă a lui f.

Arătați că ∫₁ᵉ x²(f(x) + (2ln x)/x³) dx = 1.

Arată baremul

2. a) ∫₁ᵉ x²(f(x) + (2ln x)/x³) dx = ∫₁ᵉ (1/x) dx = [ln x]₁ᵉ = - 3p = ln e − ln 1 = 1 - 2p

Arătați că ∫₁^{√5} x·f(x² + 3) dx = −(5ln 2)/128.

Arată baremul

2. b) ∫₁^{√5} x·f(x² + 3) dx = (1/2)∫₁^{√5} (x² + 3)′·f(x² + 3) dx = (1/2)[F(x² + 3)]₁^{√5} = - 3p = (1/2)((ln 8)/64 − (ln 4)/16) = −(5ln 2)/128 - 2p

Determinați numerele reale a pentru care ∫ₑ^{e²} x·F(x) dx = (a² − 1)/2.

Arată baremul

Răspuns: a = −2 sau a = 2

2. c) ∫ₑ^{e²} x·F(x) dx = ∫ₑ^{e²} (ln x)/x dx = [(ln² x)/2]ₑ^{e²} = (ln²(e²) − ln² e)/2 = 3/2 - 3p (a² − 1)/2 = 3/2, de unde obținem a = −2 sau a = 2 - 2p

Se consideră funcția f : ℝ → ℝ, f(x) = (eˣ + 2x)/eˣ.

Arătați că ∫₀¹ eˣf(x) dx = e.

Arată baremul

Reguli generale:

2. a) ∫₀¹ eˣf(x) dx = ∫₀¹ (eˣ + 2x) dx = [eˣ + x²]₀¹ = - 3p = e + 1 − 1 = e - 2p

Determinați numărul real a pentru care ∫₀¹ F(x)f″(x) dx = a(e + 1)/e², unde F : ℝ → ℝ este primitiva funcției f cu proprietatea F(0) = 0.

Arată baremul

Răspuns: -2

Reguli generale:

2. c) F′(x) = f(x), pentru orice x ∈ ℝ, deci ∫₀¹ F(x)f″(x) dx = [F(x)f′(x)]₀¹ − [f²(x)/2]₀¹ = = F(1)f′(1) − F(0)f′(0) − (f²(1) − f²(0))/2 - 3p f′(x) = 2(1 − x)e⁻ˣ, deci f′(1) = 0 și, cum F(0) = 0, obținem ∫₀¹ F(x)f″(x) dx = −2(e + 1)/e², deci a = −2 - 2p

2. Se consideră funcția f: ℝ → ℝ, f(x) = 2x/√(x² + 1).

Arătați că ∫₀¹ (4 − f²(x)) dx = π.

Arată baremul

Reguli generale:

2. a)

∫₀¹ (4 − f²(x)) dx = ∫₀¹ (4 − 4x²/(x² + 1)) dx = 4∫₀¹ 1/(x² + 1) dx = 4 arctg x│₀¹ = - 3p

= 4(arctg 1 − arctg 0) = π - 2p

Demonstrați că suprafața plană delimitată de graficul funcției f, axa Ox și dreptele de ecuații x = 0 și x = 1 are aria egală cu 2(√2 − 1).

Arată baremul

Reguli generale:

b) 𝒜 = ∫₀¹ |f(x)| dx = ∫₀¹ 2x/√(x² + 1) dx = ∫₀¹ (x² + 1)′/√(x² + 1) dx = - 3p

= 2√(x² + 1)│₀¹ = 2(√2 − 1) - 2p

Arătați că ∫₁² f(x²)/x dx = ln(√34 − √17 + 4√2 − 4).

Arată baremul

Reguli generale:

c) ∫₁² f(x²)/x dx = ∫₁² 2x²/(x√(x⁴ + 1)) dx = ∫₁² 2x/√(x⁴ + 1) dx = ∫₁² (x²)′/√((x²)² + 1) dx = - 3p

= ln(x² + √(x⁴ + 1))│₁² = ln((4 + √17)/(1 + √2)) = ln(√34 − √17 + 4√2 − 4) - 2p

Se consideră funcția f : (0, +∞) → ℝ, f(x) = 2x + 3 − 2 ln x.

Arătați că ∫₁³ (f(x) + 2 ln x) dx = 14.

Arată baremul

Reguli generale:

2. a) ∫₁³ (f(x) + 2 ln x) dx = ∫₁³ (2x + 3 − 2 ln x + 2 ln x) dx = ∫₁³ (2x + 3) dx = [x² + 3x]₁³ = - 3p = 9 + 9 − 1 − 3 = 14 - 2p

Arătați că ∫₀¹ x² f(x³ + 1) dx = 4(2 − ln 2)/3.

Arată baremul

Reguli generale:

2. c) ∫₀¹ x² f(x³ + 1) dx = (1/3)∫₁² f(t) dt = (1/3)(∫₁² (2t + 3) dt − 2∫₁² ln t dt) = - 3p = (1/3)[t² + 3t − 2t ln t + 2t]₁² = (1/3)(4 + 6 − 4 ln 2 + 4 − 1 − 3 − 2) = 4(2 − ln 2)/3 - 2p

Demonstrați că orice primitivă a funcției f este crescătoare pe ℝ.

Arată baremul

b) F′(x) = f(x) = (x² + x + 2)/√(x² + 2), unde F: ℝ → ℝ este o primitivă a funcției f - 3p x² + x + 2 > 0, pentru orice număr real x, deci F′(x) > 0, pentru orice număr real x, de unde obținem că F este crescătoare pe ℝ - 2p

Se consideră funcția g : ℝ → ℝ, g(x) = f(x) − x/√(x² + 2). Determinați a ∈ (0, +∞) pentru care ∫₀¹ g(x) dx = √3/2 + ln((a + √3)/√2).

Arată baremul

Răspuns: a = 1

∫₀¹ g(x) dx = ∫₀¹ x′√(x² + 2) dx = [x√(x² + 2)]₀¹ − ∫₀¹ x · x/√(x² + 2) dx = √3 − ∫₀¹ (√(x² + 2) − 2/√(x² + 2)) dx, deci ∫₀¹ g(x) dx = [(1/2)(√3 + 2ln(x + √(x² + 2)))]₀¹ = √3/2 + ln((1 + √3)/√2) - 3p √3/2 + ln((1 + √3)/√2) = √3/2 + ln((a + √3)/√2), de unde obținem a = 1, care convine - 2p

Exersează zilnic cu Academos

Aplicația pentru Evaluarea Națională și Bac. În curând pe:

  • App Store
  • Google Play