Academos
  1. Subiecte
  2. Bacalaureat
  3. Matematică tehnologic
  4. Subiectul al II-lea, 1.

Subiectul al II-lea, 1., toate variantele

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

Sesiuni de examen

Se consideră matricea

A(x) = ⎛ x       2     ⎞
       ⎝ 2x      x + 4 ⎠,

unde x este număr real.

Arătați că det(A(1)) = 1.

Arată baremul

1. a)

A(1) = ⎛ 1  2 ⎞ ⇒ det(A(1)) = │ 1  2 │ = 1·5 − 2·2 =
       ⎝ 2  5 ⎠               │ 2  5 │ - 3p

= 5 − 4 = 1 - 2p

Determinați numărul real x pentru care A(0)·A(x)·A(0) = 4xA(0).

Arată baremul

Răspuns: -4

1. c)

A(0) = ⎛ 0  2 ⎞
       ⎝ 0  4 ⎠,

A(0)·A(x)·A(0) = (8x+16)A(0), pentru orice număr real x - 3p (8x+16)A(0) = 4xA(0), de unde obținem 8x+16 = 4x, deci x = −4 - 2p

Se consideră matricea

A(x) = ⎛ x      1 ⎞
       ⎝ x − 1  2 ⎠,

unde x este număr real.

Arătați că det(A(4)) = 5.

Arată baremul
A(4) = ⎛ 4  1 ⎞
       ⎝ 3  2 ⎠

⇒ det(A(4)) = |4 1; 3 2| = 4 · 2 − 1 · 3 = - 3p. = 8 − 3 = 5 - 2p.

Determinați numerele reale x și y pentru care A(−x) · A(x) = A(y).

Arată baremul

Răspuns: x = 1 și y = −1

A(−x) = ⎛ −x      1 ⎞
        ⎝ −x − 1  2 ⎠,
A(−x) · A(x) = ⎛ −x² + x − 1  −x + 2 ⎞
               ⎝ −x² + x − 2  −x + 3 ⎠,

pentru orice număr real x - 3p.

⎛ −x² + x − 1  −x + 2 ⎞ = ⎛ y      1 ⎞
⎝ −x² + x − 2  −x + 3 ⎠   ⎝ y − 1  2 ⎠,

de unde obținem x = 1 și y = −1 - 2p.

Se consideră matricele

I₂ = ⎛1  0⎞
     ⎝0  1⎠,
A = ⎛ 1  2⎞
    ⎝−2  1⎠

și

B(x) = ⎛ 2   x⎞
       ⎝−1  2x⎠,

unde x este număr real.

Arătați că det A = 5.

Arată baremul
det A = │ 1  2│ = 1 · 1 − 2 · (−2) =
        │−2  1│ - 3p

= 1 + 4 = 5 - 2p

Determinați numerele reale x pentru care det(B(2x) − B(x) · A) = x².

Arată baremul

Răspuns: x = 0 sau x = 20

B(2x) = ⎛ 2  2x⎞
        ⎝−1  4x⎠,
B(x) · A = ⎛ 2 − 2x   4 + x ⎞
           ⎝−1 − 4x  −2 + 2x⎠,
B(2x) − B(x) · A = ⎛2x  x − 4 ⎞
                   ⎝4x  2x + 2⎠,

de unde obținem det(B(2x) − B(x) · A) = 20x, pentru orice număr real x - 3p 20x = x², de unde obținem x = 0 sau x = 20 - 2p

Se consideră matricele A = [5 2; 2 1], B = [5 3; 3 −1] și I₂ = [1 0; 0 1]. În această notație, punctul și virgula separă rândurile matricei.

Arătați că det A = 1.

Arată baremul

det A = det [5 2; 2 1] = 5·1 − 2·2 = - 3p = 5 − 4 = 1 - 2p

Determinați mulțimea numerelor reale x pentru care det(A·(B − A) + xI₂) ≤ 2.

Arată baremul

Răspuns: [−3,1]

A·(B − A) = [2 1; 1 0], A·(B − A) + xI₂ = [2 + x 1; 1 x], det(A·(B − A) + xI₂) = x² + 2x − 1, pentru orice număr real x - 3p x² + 2x − 1 ≤ 2, deci x² + 2x − 3 ≤ 0, de unde obținem x ∈ [−3,1] - 2p

Se consideră matricele

I₂ = ⎛1  0⎞
     ⎝0  1⎠

și

A(x) = ⎛ 2   x⎞
       ⎝−x  −2⎠,

unde x este număr real.

Arătați că det(A(5)) = 21.

Arată baremul
A(5) = ⎛ 2   5⎞
       ⎝−5  −2⎠ ⇒ det(A(5)) = │ 2   5│
                              │−5  −2│ = 2·(−2)−5·(−5) = - 3p

= −4+25 = 21 - 2p

Determinați mulțimea numerelor reale x pentru care det(A(x)·A(−x)−x²I₂) ≥ 0.

Arată baremul

Răspuns: x ∈ [−1,1]

A(−x) = ⎛2  −x⎞
        ⎝x  −2⎠ ⇒ A(x)·A(−x)−x²I₂ = ⎛ 4   −4x⎞
                                       ⎝−4x   4 ⎠, de unde obținem

det(A(x)·A(−x)−x²I₂) = 16(1−x²), pentru orice număr real x - 3p 16(1−x²) ≥ 0, de unde obținem x ∈ [−1,1] - 2p

Se consideră matricele I₂ = [[1, 0], [0, 1]] și A(x) = [[1, x], [x + 1, 0]], unde x este număr real.

Arătați că det(A(0)) = 0.

Arată baremul

A(0) = [[1, 0], [1, 0]] ⇒ det(A(0)) = det([[1, 0], [1, 0]]) = 1·0 − 1·0 = - 3p = 0 − 0 = 0 - 2p

Determinați numerele naturale n pentru care det(A(n) + I₂) ≥ 0.

Arată baremul

Răspuns: n ∈ {0, 1}

A(n) + I₂ = [[1, n], [n + 1, 0]] + [[1, 0], [0, 1]] = [[2, n], [n + 1, 1]] și det(A(n) + I₂) = 2 − n(n + 1), pentru orice număr natural n - 2p n(n + 1) ≤ 2 și, cum n este număr natural, obținem n = 0 și n = 1 - 3p

Se consideră matricele

I₂ = ⎛1  0⎞
     ⎝0  1⎠

și

A(x) = ⎛ x   x − 1⎞
       ⎝−2x    2  ⎠,

unde x este număr real.

Arătați că det(A(1)) = 2.

Arată baremul
1.a) A(1) = ⎛ 1  0⎞
            ⎝−2  2⎠

⇒ det(A(1)) = | 1 0 | |−2 2 | = 1 · 2 − (−2) · 0 = - 3p = 2 − 0 = 2 - 2p

Determinați numerele reale x pentru care det(A(x) + xI₂) = 2.

Arată baremul

Răspuns: x = −1 sau x = 1/2

c) A(x) + xI₂ = ⎛ x   x − 1⎞ + ⎛x  0⎞ = ⎛ 2x   x − 1⎞
                ⎝−2x    2  ⎠   ⎝0  x⎠   ⎝−2x   2 + x⎠

și det(A(x) + xI₂) = 4x² + 2x, pentru orice număr real x - 3p 4x² + 2x − 2 = 0, de unde obținem x = −1 sau x = 1/2 - 2p

Se consideră matricele

I₂ = ⎛1  0⎞
     ⎝0  1⎠

și

A(x) = ⎛2x + 1  1⎞
       ⎝   1    x⎠,

unde x este număr real.

Arătați că det(A(1)) = 2.

Arată baremul

1.a)

det(A(1)) = │3  1│ = 3·1 − 1·1 =
            │1  1│

- 3p = 3 − 1 = 2 - 2p

Determinați matricea X ∈ ℳ₂(ℝ) pentru care X·A(1) = A(3).

Arată baremul

Răspuns: X = ⎛ 3 −2⎞ ⎝−1 4⎠

c) Inversa matricei A(1) este matricea

⎛ 1/2  −1/2⎞
⎝−1/2   3/2⎠

- 3p

X = ⎛7  1⎞⎛ 1/2  −1/2⎞ = ⎛ 3  −2⎞
    ⎝1  3⎠⎝−1/2   3/2⎠   ⎝−1   4⎠

- 2p

Se consideră matricele

I₂ = ⎛1  0⎞
     ⎝0  1⎠

și

A(a) = ⎛a   a + 3⎞
       ⎝−1    2  ⎠,

unde a este număr real.

Arătați că det(A(2)) = 9.

Arată baremul
A(2) = ⎛2   5⎞
       ⎝−1  2⎠

⇒ det(A(2)) = 2 · 2 − 5 · (−1) = - 3p = 4 + 5 = 9 - 2p

Arătați că A(a) + A(−a) = 2A(0), pentru orice număr real a.

Arată baremul

A(a) + A(−a) =

⎛a   a + 3⎞ + ⎛−a  −a + 3⎞ = ⎛ 0  6⎞ =
⎝−1    2  ⎠   ⎝−1     2  ⎠   ⎝−2  4⎠

- 3p

= 2 ⎛ 0  3⎞ = 2A(0), pentru orice număr real a - 2p
    ⎝−1  2⎠

Determinați numerele reale a pentru care det(A(a) · A(−1) − aI₂) = 0.

Arată baremul

Răspuns: a = −1/3 sau a = 0

A(a) · A(−1) = ⎛−2a − 3  4a + 6⎞
               ⎝  −1       2   ⎠
⇒ A(a) · A(−1) − aI₂ = ⎛−3a − 3  4a + 6⎞
                       ⎝  −1      2 − a ⎠,

de unde obținem det(A(a) · A(−1) − aI₂) = 3a² + a, pentru orice număr real a - 3p 3a² + a = 0, de unde obținem a = −1/3 sau a = 0 - 2p

Determinați matricea X ∈ ℳ₂(ℝ) pentru care 2X·A = B + 2C.

Arată baremul

Răspuns: X = ⎛9 −14⎞ ⎝0 2⎠

B + 2C = ⎛−2  8⎞, A⁻¹ = ⎛−1   2⎞
         ⎝ 8  4⎠        ⎝ 2  −3⎠ - 3p

X = ½(B + 2C)·A⁻¹, de unde obținem

X = ⎛9  −14⎞
    ⎝0    2⎠ - 2p

Se consideră matricea

A(x) = ⎛ x     1   ⎞
       ⎝ −x   2 − x ⎠,

unde x este număr real.

Arătați că det(A(1)) = 2.

Arată baremul

SUBIECTUL al II-lea, 1. a)

A(1) = ⎛  1   1 ⎞
       ⎝ −1   1 ⎠
⇒ det(A(1)) = │  1   1 │ = 1·1 − 1·(−1) =
              │ −1   1 │

- 3p = 1 + 1 = 2 - 2p

Arătați că 3A(2) + A(6) = 4A(3).

Arată baremul

SUBIECTUL al II-lea, 1. b)

3A(2) + A(6) = ⎛  6   3 ⎞ + ⎛  6    1 ⎞ = ⎛  12    4 ⎞ =
               ⎝ −6   0 ⎠   ⎝ −6   −4 ⎠   ⎝ −12   −4 ⎠

- 3p

= 4⎛  3    1 ⎞ = 4A(3)
   ⎝ −3   −1 ⎠

- 2p

Determinați numerele reale x pentru care A(x)·A(x) = 2A(x).

Arată baremul

Răspuns: x = 0 sau x = 3

SUBIECTUL al II-lea, 1. c)

A(x)·A(x) = ⎛ x² − x       2       ⎞
            ⎝  −2x     x² − 5x + 4 ⎠,

pentru orice număr real x - 2p

⎛ x² − x       2       ⎞ = ⎛  2x     2    ⎞
⎝  −2x     x² − 5x + 4 ⎠   ⎝ −2x   4 − 2x ⎠,

de unde obținem x = 0 sau x = 3 - 3p

1. Se consideră matricele

A = ⎛ 2  1 ⎞
    ⎝ 1  3 ⎠

și

B(x) = ⎛ 2 − x  x ⎞
       ⎝   x    2 ⎠,

unde x este număr real.

Arătați că det A = 5.

Arată baremul

1.a)

det A = │ 2  1 │ = 2·3 − 1·1 =
        │ 1  3 │

3p = 6 − 1 = 5 2p

Determinați numerele reale x pentru care det(B(x)·B(1) − (x + 1)A) = 1.

Arată baremul

Răspuns: x = −1/2 sau x = 1

c)

B(1) = ⎛ 1  1 ⎞ ⇒ B(x)·B(1) − (x + 1)A =
       ⎝ 1  2 ⎠
= ⎛   2    x + 2 ⎞ − ⎛ 2x + 2   x + 1 ⎞ = ⎛ −2x     1    ⎞
  ⎝ x + 2  x + 4 ⎠   ⎝  x + 1  3x + 3 ⎠   ⎝   1   1 − 2x ⎠

și det(B(x)·B(1) − (x + 1)A) = 4x² − 2x − 1, pentru orice număr real x 3p 4x² − 2x − 1 = 1 ⇔ 2x² − x − 1 = 0, de unde obținem x = −1/2 sau x = 1 2p

Determinați numerele reale x pentru care det(B · C + x(A − C)) = 0.

Arată baremul

Răspuns: x = −4 sau x = 4

c) B · C + x(A − C) = ⎛0       −8 + 2x⎞
                      ⎝8 + 2x   8     ⎠,

deci det(B · C + x(A − C)) = (8 + 2x)(8 − 2x), pentru orice număr real x - 3p (8 + 2x)(8 − 2x) = 0, de unde obținem x = −4 sau x = 4 - 2p

1. Se consideră matricele

A = ⎛7  3⎞
    ⎝3  1⎠,
B = ⎛1   1⎞
    ⎝1  −1⎠
și I₂ = ⎛1  0⎞
        ⎝0  1⎠.

Arătați că det A = −2.

Arată baremul

1.a)

det A = │7  3│ = 7·1 − 3·3 =
        │3  1│

3p = 7 − 9 = −2 2p

Determinați matricea X ∈ M₂(ℝ) pentru care X + X·B = A.

Arată baremul

Răspuns: X = ⎛3 1⎞ ⎝1 1⎠

c)

X·(I₂ + B) = A și, cum I₂ + B = ⎛2  1⎞
                               ⎝1  0⎠

și det(I₂ + B) ≠ 0, obținem X = A·(I₂ + B)⁻¹ 2p

(I₂ + B)⁻¹ = ⎛0   1⎞, de unde obținem X = ⎛3  1⎞
             ⎝1  −2⎠                      ⎝1  1⎠

3p

Se consideră matricele

A = ⎛ 3  −2 ⎞
    ⎝ 2   1 ⎠,
B = ⎛ 4  −3 ⎞
    ⎝ 3   1 ⎠
și I₂ = ⎛ 1  0 ⎞
        ⎝ 0  1 ⎠.

Arătați că det A = 7.

Arată baremul

det A = | 3 −2 | | 2 1 | = 3·1 − (−2)·2 = - 3p = 3 + 4 = 7 - 2p

Determinați matricea X ∈ ℳ₂(ℝ) pentru care A·X − B·X = I₂ − X.

Arată baremul

Răspuns: X = ⎛ 1 −1 ⎞ ⎝ 1 0 ⎠

A·X − B·X = I₂ − X ⇔ (A − B + I₂)·X = I₂ - 2p Cum det(A − B + I₂) = | 0 1 | | −1 1 | = 1, obținem X = (A − B + I₂)⁻¹, deci

X = ⎛ 1  −1 ⎞
    ⎝ 1   0 ⎠ - 3p

Se consideră matricele

A = ⎛  5  −2 ⎞
    ⎝ −1   1 ⎠

și

B(x) = ⎛ x  −2x ⎞
       ⎝ 1   −1 ⎠,

unde x este număr real.

Arătați că det A = 3.

Arată baremul

1.a) det A = | 5 −2 | | −1 1 | = 5 · 1 − (−2) · (−1) = - 3p = 5 − 2 = 3 - 2p

Arătați că 3B(2) + B(6) = 4B(3).

Arată baremul

b)

B(2) = ⎛ 2  −4 ⎞
       ⎝ 1  −1 ⎠

și

B(6) = ⎛ 6  −12 ⎞
       ⎝ 1   −1 ⎠
⇒ 3B(2) + B(6) = ⎛ 12  −24 ⎞
                 ⎝  4   −4 ⎠ = - 3p
= 4 ⎛ 3  −6 ⎞
    ⎝ 1  −1 ⎠ = 4B(3) - 2p

Determinați numărul real x pentru care (B(−x) − B(x)) · (B(−x) + B(x)) = A + B(3).

Arată baremul

Răspuns: 1

c) (B(−x) − B(x)) · (B(−x) + B(x)) =

= ⎛ −2x  4x ⎞ ⎛ 0   0 ⎞
  ⎝   0   0 ⎠ ⎝ 2  −2 ⎠
= ⎛ 8x  −8x ⎞
  ⎝  0    0 ⎠,

pentru orice număr real x - 3p

Cum A + B(3) = ⎛ 8  −8 ⎞
               ⎝ 0   0 ⎠,

obținem x = 1 - 2p

Simulări, modele de subiect și subiecte de rezervă

Se consideră matricea

M(a) = ⎛ a + 1     4     ⎞
       ⎝   −1     a − 4  ⎠,

unde a este număr real.

Arătați că det(M(0)) = 0.

Arată baremul
M(0) = ⎛  1    4 ⎞
       ⎝ −1   −4 ⎠

⇒ det(M(0)) = | 1 4; −1 −4 | = 1·(−4) − 4·(−1) = - 3p = −4 + 4 = 0 - 2p

Determinați numărul real a pentru care M(a)·M(0) = 3M(0).

Arată baremul

Răspuns: 6

M(a)·M(0) = ⎛ a − 3    4a − 12 ⎞
            ⎝ 3 − a    12 − 4a ⎠,

pentru orice număr real a - 3p

⎛ a − 3    4a − 12 ⎞ = ⎛  3    12 ⎞
⎝ 3 − a    12 − 4a ⎠   ⎝ −3   −12 ⎠,

de unde obținem a = 6 - 2p

1. Se consideră matricele I₂ = [1 0; 0 1] și M(a) = [2a a; a a−2], unde a este număr real.

Arătați că det(M(4)) = 0.

Arată baremul

1.a) M(4) = [8 4; 4 2] ⇒ det(M(4)) = |8 4; 4 2| = 8·2 − 4·4 = - 3p = 16 − 16 = 0 - 2p

Demonstrați că numărul N = det(M(n) − 3(M(1))⁻¹) este natural impar, pentru orice număr natural nenul n, unde (M(1))⁻¹ este inversa matricei M(1).

Arată baremul

c) 3(M(1))⁻¹ = [1 1; 1 −2], M(n) − 3(M(1))⁻¹ = [2n−1 n−1; n−1 n], N = n² + n − 1, pentru orice număr natural nenul n - 3p N = n(n+1) − 1 și, cum n și n+1 sunt numere naturale nenule de parități diferite, obținem că numărul N este natural impar, pentru orice număr natural nenul n - 2p

Determinați numerele reale x și y pentru care (A(x)−(2x+1)I₂)·A(2) = yI₂.

Arată baremul

Răspuns: x = 2 și y = −3

1. c)

A(x)−(2x+1)I₂ = ⎛−x−1   x−1⎞
                 ⎝ x+1   −x ⎠,
(A(x)−(2x+1)I₂)·A(2) = ⎛ x−5    2x−4⎞
                       ⎝−x+2   −2x+1⎠,

pentru orice număr real x - 3p

⎛ x−5    2x−4⎞   ⎛y  0⎞
⎝−x+2   −2x+1⎠ = ⎝0  y⎠,

de unde obținem x = 2 și y = −3 - 2p

Se consideră matricele

I₂ = ⎛1  0⎞
     ⎝0  1⎠

și

A(x) = ⎛1  1⎞
       ⎝2  x⎠,

unde x este număr real.

Arătați că det(A(3)) = 1.

Arată baremul
A(3) = ⎛1  1⎞
       ⎝2  3⎠

⇒ det(A(3)) = |1 1; 2 3| = 1·3 − 1·2 = - 3p = 3 − 2 = 1 - 2p

Determinați numărul real x pentru care A(x)·A(x) = 3I₂.

Arată baremul

Răspuns: -1

A(x)·A(x) = ⎛3       1 + x ⎞
            ⎝2 + 2x  2 + x²⎠,

pentru orice număr real x - 3p

⎛3       1 + x ⎞ = ⎛3  0⎞
⎝2 + 2x  2 + x²⎠   ⎝0  3⎠,

de unde obținem x = −1 - 2p

Se consideră matricele I₂ = [[1, 0], [0, 1]] și A(a) = [[a, 3a], [a, 2a + 3]], unde a este număr real.

Arătați că det(A(2)) = 2.

Arată baremul

A(2) = [[2, 6], [2, 7]] ⇒ det(A(2)) = det([[2, 6], [2, 7]]) = 2·7 − 2·6 = - 3p = 14 − 12 = 2 - 2p

Determinați numărul real x pentru care A(1)·A(1) + 2I₂ = xA(1).

Arată baremul

Răspuns: 6

A(1) = [[1, 3], [1, 5]], A(1)·A(1) + 2I₂ = [[4, 18], [6, 28]] + [[2, 0], [0, 2]] = [[6, 18], [6, 30]] = 6[[1, 3], [1, 5]] - 3p xA(1) = 6A(1), de unde obținem x = 6 - 2p

Determinați matricea X ∈ M₂(ℝ) pentru care A(2)·X·A(2) = A(0).

Arată baremul

Răspuns: X = [[9, −9], [−3, 3]]

Cum det(A(2)) ≠ 0, X = (A(2))⁻¹·A(0)·(A(2))⁻¹; A(0) = [[0, 0], [0, 3]] - 2p (A(2))⁻¹ = [[7/2, −3], [−1, 1]], de unde obținem X = [[9, −9], [−3, 3]] - 3p

1. Se consideră matricele

A = ⎛ 3   2 ⎞
    ⎝ −1  0 ⎠,
B = ⎛ 3   4 ⎞
    ⎝ −2 −3 ⎠
și I₂ = ⎛ 1  0 ⎞
        ⎝ 0  1 ⎠.

Arătați că det A = 2.

Arată baremul

1.a)

det A = │ 3   2 │ = 3·0 − 2·(−1) =
        │ −1  0 │

3p = 0 + 2 = 2 2p

Determinați numărul real x pentru care A·(xA + B) = 2xI₂.

Arată baremul

Răspuns: -1

c)

xA + B = ⎛ 3x + 3  2x + 4 ⎞ ⇒ A·(xA + B) = ⎛ 7x + 5   6x + 6 ⎞, pentru orice număr real x
         ⎝ −x − 2  −3     ⎠                 ⎝ −3x − 3  −2x − 4 ⎠

3p

⎛ 7x + 5   6x + 6 ⎞ = ⎛ 2x  0  ⎞, de unde obținem x = −1
⎝ −3x − 3  −2x − 4 ⎠   ⎝ 0   2x ⎠

2p

Se consideră matricele

I₂ = ⎛1  0⎞
     ⎝0  1⎠

și

A(x) = ⎛1  0 ⎞
       ⎝0  2ˣ⎠,

unde x este număr real.

Arătați că det(A(2)) = 4.

Pagina din subiect cu figura sau tabelul itemului
Pagina din subiectul oficial.
Arată baremul
A(2) = ⎛1  0⎞
       ⎝0  4⎠

⇒ det(A(2)) = |1 0| |0 4| = 4·1 − 0·0 = - 3p = 4 − 0 = 4 - 2p

Determinați numerele reale x pentru care A(x)·A(x²) = I₂.

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

Răspuns: x = 0 sau x = −1

A(x)·A(x²) = ⎛1  0 ⎞⎛1  0     ⎞ = ⎛1  0       ⎞,
             ⎝0  2ˣ⎠⎝0  2^(x²)⎠   ⎝0  2^(x+x²)⎠

pentru orice număr real x - 2p

⎛1  0       ⎞ = ⎛1  0⎞ ⇔ 2^(x+x²) = 1,
⎝0  2^(x+x²)⎠   ⎝0  1⎠

de unde obținem x = 0 sau x = −1 - 3p

Determinați numerele reale x pentru care det(A(x) + xI₂) = 0.

Arată baremul

Răspuns: x = 1 sau x = −1/2

c) A(x) + xI₂ =

⎛x − 1  2⎞   ⎛x  0⎞   ⎛2x − 1   2⎞
⎝  1    x⎠ + ⎝0  x⎠ = ⎝   1    2x⎠

și det(A(x) + xI₂) = 4x² − 2x − 2, pentru orice număr real x - 3p 4x² − 2x − 2 = 0, de unde obținem x = 1 sau x = −1/2 - 2p

Se consideră matricele

A = ⎛ −3   3 ⎞
    ⎝ −2  −1 ⎠

și

B(x) = ⎛ x+1   −3 ⎞
       ⎝  2    x−1 ⎠,

unde x este număr real.

Arătați că det A = 9.

Arată baremul

det A = | −3 3 | | −2 −1 | = −3·(−1)−3·(−2) = - 3p = 3+6 = 9 - 2p

Determinați numărul real x pentru care B(3)·B(4) = xB(1).

Arată baremul

Răspuns: 7

B(3) = ⎛ 4  −3 ⎞
       ⎝ 2   2 ⎠
și B(4) = ⎛ 5  −3 ⎞
          ⎝ 2   3 ⎠ ⇒ B(3)·B(4) = ⎛ 14  −21 ⎞
                                  ⎝ 14    0 ⎠ = - 3p
= 7⎛ 2  −3 ⎞ = 7B(1), de unde obținem x = 7 - 2p
   ⎝ 2   0 ⎠

Determinați numărul real a pentru care matricea B(a) este inversa matricei C = (1/9)A.

Arată baremul

Răspuns: -2

C·B(a) = ⎛  (−a+1)/3    (a+2)/3 ⎞
         ⎝ (−2a−4)/9   (−a+7)/9 ⎠, pentru orice număr real a - 2p

C·B(a) = B(a)·C = I₂, de unde obținem a = −2 - 3p

1. Se consideră matricea

A(x) = ⎛ x + 2    −2    ⎞
       ⎝   2      x − 1 ⎠,

unde x este număr real.

Arătați că det(A(2)) = 8.

Arată baremul
A(2) = ⎛ 4   −2 ⎞ ⇒ det(A(2)) = │ 4   −2 │ = 4 · 1 − (−2) · 2 =
       ⎝ 2    1 ⎠               │ 2    1 │ - 3p

= 4 + 4 = 8 - 2p

Determinați numărul real x pentru care A(0) · A(0) = A(x).

Arată baremul

Răspuns: -2

A(0) = ⎛ 2   −2 ⎞ ⇒ A(0) · A(0) = ⎛ 0   −2 ⎞
       ⎝ 2   −1 ⎠                  ⎝ 2   −3 ⎠ - 3p
⎛ 0   −2 ⎞ = ⎛ x + 2    −2    ⎞,
⎝ 2   −3 ⎠   ⎝   2      x − 1 ⎠

de unde obținem x = −2 - 2p

Arătați că, dacă x și y sunt numere reale distincte astfel încât det(A(x)) = det(A(y)), atunci x + y = −1.

Arată baremul

det(A(x)) = x² + x + 2, pentru orice număr real x - 2p x² + x + 2 = y² + y + 2 ⇒ (x − y)(x + y + 1) = 0 și, cum x și y sunt numere reale distincte, obținem x + y + 1 = 0, deci x + y = −1 - 3p

Se consideră matricele

A = ⎛ 3  −6 ⎞
    ⎝ 2  −3 ⎠,
I₂ = ⎛ 1  0 ⎞
     ⎝ 0  1 ⎠

și

B(a) = ⎛ 0  a − 2 ⎞
       ⎝ 1    3a  ⎠,

unde a este număr real.

Arătați că det A = 3.

Arată baremul

det A = | 3 −6 | | 2 −3 | = 3 · (−3) − (−6) · 2 = - 3p = −9 + 12 = 3 - 2p

Determinați numărul real x pentru care A · A + A = 2B(x).

Arată baremul

Răspuns: -1

A · A = ⎛ −3   0 ⎞ ⇒ A · A + A = ⎛ 0  −6 ⎞
        ⎝  0  −3 ⎠               ⎝ 2  −6 ⎠ - 2p
A · A + A = 2 ⎛ 0  −3 ⎞ = 2B(−1), de unde obținem x = −1 - 3p
              ⎝ 1  −3 ⎠

Determinați numărul real a pentru care det(B(a) · A + B(3a)) = 4.

Arată baremul

Răspuns: 1/9

B(a) · A = ⎛ 2a − 4  −3a + 6 ⎞,
           ⎝ 3 + 6a  −6 − 9a ⎠
B(3a) = ⎛ 0  3a − 2 ⎞,
        ⎝ 1    9a   ⎠,
deci B(a) · A + B(3a) = ⎛ 2a − 4   4 ⎞,
                       ⎝ 4 + 6a  −6 ⎠,

pentru orice număr real a - 3p det(B(a) · A + B(3a)) = −36a + 8, pentru orice număr real a, deci −36a + 8 = 4 ⇒ a = 1/9 - 2p

Se consideră matricea

A(x) = ⎛ x     x      ⎞
       ⎝ 1     2x + 1 ⎠,

unde x este număr real.

Arătați că det(A(0)) = 0.

Arată baremul

Reguli generale:

1. a)

A(0) = ⎛ 0  0 ⎞ ⇒ det(A(0)) = | 0  0 | =
       ⎝ 1  1 ⎠               | 1  1 |

- 3p = 0 · 1 − 0 · 1 = 0 - 2p

Determinați numărul real a pentru care 2A(4) + A(−2) = aA(2).

Arată baremul

Răspuns: 3

Reguli generale:

1. b)

2A(4) + A(−2) = 2 ⎛ 4  4 ⎞ + ⎛ −2  −2 ⎞ = ⎛ 6   6 ⎞ =
                      ⎝ 1  9 ⎠   ⎝  1  −3 ⎠   ⎝ 3  15 ⎠

- 3p

= 3 ⎛ 2  2 ⎞ = 3A(2), de unde obținem a = 3
    ⎝ 1  5 ⎠

- 2p

Arătați că, dacă X ∈ M₂(ℝ) astfel încât X · A(1) = A(m), unde m este număr întreg, atunci matricea X are toate elementele numere întregi.

Arată baremul

Reguli generale:

1. c)

A(1) = ⎛ 1  1 ⎞ ⇒ det(A(1)) = 2 și (A(1))⁻¹ = ⎛  3/2  −1/2 ⎞
       ⎝ 1  3 ⎠                               ⎝ −1/2   1/2 ⎠

- 2p

A(m) = ⎛ m     m      ⎞ și, cum X = A(m) · (A(1))⁻¹, obținem
       ⎝ 1     2m + 1 ⎠
X = ⎛ m        0 ⎞, unde m este număr întreg, deci matricea X are toate elementele numere întregi
    ⎝ −m + 1   m ⎠

- 3p

Se consideră matricea X = [1 x; y 1], unde x și y sunt numere reale. Determinați numerele reale x și y pentru care A · X − X · A = [−2 1; −1 2].

Arată baremul

Răspuns: x = −1 și y = −1

c) A · X = [1 + 3y x + 3; 1 + 2y x + 2], X · A = [1 + x 3 + 2x; y + 1 3y + 2], unde x și y sunt numere reale - 2p [1 + 3y x + 3; 1 + 2y x + 2] − [1 + x 3 + 2x; y + 1 3y + 2] = [−2 1; −1 2] ⇔ [3y − x −x; y x − 3y] = [−2 1; −1 2], de unde obținem x = −1 și y = −1 - 3p

Se consideră matricele

A = ⎛ 2   4 ⎞
    ⎝ −1 −2 ⎠,
B = ⎛ −2 −6 ⎞
    ⎝  1  3 ⎠

și M(x) = A + xB, unde x este număr real.

Arătați că det A = 0.

Arată baremul

1. a) det A = | 2 4; −1 −2 | = 2·(−2) − 4·(−1) = - 3p = −4 + 4 = 0 - 2p

Demonstrați că M(x)·M(1) = xM(1), pentru orice număr real x.

Arată baremul

b)

M(1) = ⎛ 0 −2 ⎞
       ⎝ 0  1 ⎠
și M(x) = ⎛ 2−2x   4−6x ⎞
          ⎝ −1+x  −2+3x ⎠,

pentru orice număr real x - 2p

M(x)·M(1) = ⎛ 0 −2x ⎞ = x⎛ 0 −2 ⎞ = xM(1),
            ⎝ 0   x ⎠    ⎝ 0  1 ⎠

pentru orice număr real x - 3p

Determinați numărul natural n, știind că M(4)·M(3)·M(2)·M(1) = nM(1).

Arată baremul

Răspuns: 24

c) M(4)·M(3)·(M(2)·M(1)) = M(4)·M(3)·(2M(1)) = 2M(4)·(M(3)·M(1)) = 2·3·4M(1) - 3p Cum 2·3·4M(1) = nM(1), obținem n = 24 - 2p

Determinați numărul întreg x pentru care det(A·B(x) − B(4x)) = 0.

Arată baremul

Răspuns: 2

c)

A·B(x) − B(4x) = ⎛ 4x+3  4−3x ⎞ − ⎛ 4x   1 ⎞ = ⎛  3  3−3x ⎞,
                 ⎝ 2x−1   2+x ⎠   ⎝ −1  4x ⎠   ⎝ 2x  2−3x ⎠

pentru orice număr întreg x, deci det(A·B(x) − B(4x)) = 6x² − 15x + 6, pentru orice număr întreg x - 3p 6x² − 15x + 6 = 0 și, cum x este număr întreg, obținem x = 2 - 2p

Exersează zilnic cu Academos

Aplicația pentru Evaluarea Națională și Bac. În curând pe:

  • App Store
  • Google Play