Modelul oficial de subiect pentru Bacalaureat 2027 la matematică M_mate-info (M1), publicat de Ministerul Educației și Cercetării pe subiecte.edu.ro, rezolvat complet, pas cu pas, după baremul oficial. Găsești enunțul fiecărui item (Subiectul I 1–6, Subiectul II 1–2, Subiectul III 1–2), rezolvarea detaliată, răspunsul final și formulele de care ai nevoie.

Proba E. c), filiera teoretică, profilul real, specializarea matematică-informatică (și filiera vocațională, profil militar, mate-info). Modelul arată structura și nivelul subiectului din 2027: toate subiectele sunt obligatorii, timpul de lucru este de 3 ore, iar punctajul este 3 × 30 de puncte + 10 puncte din oficiu. Încearcă întâi să rezolvi singur fiecare item, apoi deschide rezolvarea.

Subiectul și baremul originale (PDF, în arhiva oficială cu modelele la matematică): Bac_2027_E_c_Matematica_modele.zip (fișierele E_c_matematica_M_mate-info_2027_var_model.pdf și …_bar_model.pdf), pe pagina Modele de subiecte 2027 — probe scrise.

Cuprins: Subiectul I · Subiectul al II-lea · Subiectul al III-lea · Răspunsuri pe scurt

Subiectul I (30 de puncte)

Subiectul I.1 (5p · Numere complexe)

Se consideră numerele complexe \(z_1=1+i\), \(z_2=3-2i\) și numărul real \(a\) astfel încât numărul \(z_3=az_1+iz_2\) este real. Determinați \(z_3\).
Vezi rezolvarea pas cu pas

Calculăm, folosind \(i^2=-1\):

\[z_3=a(1+i)+i(3-2i)=a+ai+3i-2i^2=(a+2)+(a+3)i.\]

Un număr complex este real dacă partea imaginară este \(0\): \(a+3=0\), deci \(a=-3\).

Atunci \(z_3=-3+2=-1\).

Răspuns: \(z_3=-1\)

Formule utile: Numere complexe

Subiectul I.2 (5p · Funcția inversă)

Se consideră funcția inversabilă \(f:\mathbb{R}\to(3,+\infty)\), \(f(x)=2^x+3\). Determinați \(t\in(3,+\infty)\) astfel încât \(f^{-1}(t)=0\), unde \(f^{-1}\) este inversa funcției \(f\).
Vezi rezolvarea pas cu pas

Pentru o funcție inversabilă, \(f^{-1}(t)\)​\(=0\)​\(\iff f(0)\)​\(=t\).

\[t=f(0)=2^0+3=1+3=4.\]

Într-adevăr, \(4\in(3,+\infty)\).

Răspuns: \(t=4\)

Formule utile: Funcția exponențială, Proprietățile funcțiilor (funcția inversă)

Subiectul I.3 (5p · Ecuație irațională)

Rezolvați în mulțimea numerelor reale ecuația \(x\sqrt2-\sqrt2\)​\(=\sqrt{x^2+2}\).
Vezi rezolvarea pas cu pas

Condiție: membrul drept este nenegativ, deci și \(x\sqrt2-\sqrt2\)​\(=\sqrt2(x-1)\)​\(\ge0\), adică \(x\ge1\). Radicandul \(x^2+2\) este mereu pozitiv.

Ridicăm la pătrat:

\[2(x-1)^2=x^2+2\iff 2x^2-4x+2=x^2+2\iff x^2-4x=0\iff x(x-4)=0.\]

Obținem \(x=0\), care nu convine (\(0\lt1\)), sau \(x=4\), care convine.

Verificare: \(4\sqrt2-\sqrt2\)​\(=3\sqrt2\) și \(\sqrt{16+2}\)​\(=\sqrt{18}\)​\(=3\sqrt2\) ✓.

Răspuns: \(S=\{4\}\)

Formule utile: Radicali, Fișă: ecuații iraționale, calculator radicali

Subiectul I.4 (5p · Combinatorică)

Determinați câte submulțimi nevide, cu cel mult două elemente, are mulțimea \(A=\{1,3,5,7\}\).
Vezi rezolvarea pas cu pas

Submulțimile nevide cu cel mult două elemente au fie un element, fie două elemente.

  • cu un element: \(C_4^1=4\) (\(\{1\},\)​\(\{3\},\)​\(\{5\},\)​\(\{7\}\));
  • cu două elemente: \(C_4^2\)​\(=\dfrac{4\cdot3}{2}\)​\(=6\).

În total: \(4+6=10\) submulțimi.

Răspuns: 10 submulțimi

Formule utile: Combinatorică, calculator combinări

Subiectul I.5 (5p · Vectori)

Se consideră triunghiul \(ABC\), cu centrul de greutate \(G\) și punctul \(D\) astfel încât \(\overrightarrow{AD}\)​\(=\dfrac23\left(\overrightarrow{AB}+\overrightarrow{AC}\right)\). Demonstrați că patrulaterul \(CGBD\) este paralelogram.
Vezi rezolvarea pas cu pas

Fie \(M\) mijlocul segmentului \(BC\). Atunci \(\overrightarrow{AM}\)​\(=\dfrac12\left(\overrightarrow{AB}+\overrightarrow{AC}\right)\), iar \(G\) se află pe mediana \(AM\), cu \(AG=\frac23AM\). Deci

\[\overrightarrow{GM}=\frac13\overrightarrow{AM}=\frac16\left(\overrightarrow{AB}+\overrightarrow{AC}\right).\]

Pe de altă parte,

\[\overrightarrow{MD}=\overrightarrow{AD}-\overrightarrow{AM}=\left(\frac23-\frac12\right)\left(\overrightarrow{AB}+\overrightarrow{AC}\right)=\frac16\left(\overrightarrow{AB}+\overrightarrow{AC}\right).\]

Așadar \(\overrightarrow{GM}\)​\(=\overrightarrow{MD}\), deci \(M\) este mijlocul segmentului \(GD\). Cum \(M\) este și mijlocul lui \(BC\), diagonalele \(BC\) și \(GD\) ale patrulaterului \(CGBD\) au același mijloc, deci \(CGBD\) este paralelogram.

Răspuns: Diagonalele \(BC\) și \(GD\) se înjumătățesc (în \(M\)), deci \(CGBD\) este paralelogram.

Formule utile: Vectori, Patrulatere (paralelogram), Fișă: vectori în plan

Subiectul I.6 (5p · Teorema sinusului)

Se consideră triunghiul \(ABC\), cu \(AB=AC\), \(A=\dfrac{2\pi}{3}\) și \(R=2\), unde \(R\) este raza cercului circumscris triunghiului \(ABC\). Determinați distanța de la punctul \(B\) la dreapta \(AC\).
Vezi rezolvarea pas cu pas

Din teorema sinusului, \(\dfrac{BC}{\sin A}\)​\(=2R\):

\[BC=2R\sin\frac{2\pi}{3}=2\cdot2\cdot\frac{\sqrt3}{2}=2\sqrt3.\]

Triunghiul este isoscel, deci \(B\)​\(=C\)​\(=\dfrac{\pi-\frac{2\pi}{3}}{2}\)​\(=\dfrac{\pi}{6}\).

Fie \(D\) proiecția lui \(B\) pe dreapta \(AC\) (unghiul \(A\) fiind obtuz, \(D\) cade pe prelungirea laturii \(CA\)). Triunghiul \(BDC\) este dreptunghic în \(D\), cu \(C=\frac{\pi}{6}\), deci cateta opusă unghiului de \(30^\circ\) este jumătate din ipotenuză:

\[BD=BC\sin\frac{\pi}{6}=\frac{BC}{2}=\sqrt3.\]

Răspuns: \(d(B,AC)=\sqrt3\)

Formule utile: Teorema sinusului, Tabel trigonometric, Triunghiul dreptunghic

Subiectul al II-lea (30 de puncte)

1. Se consideră matricele \(I_3\)​\(=\begin{pmatrix}1&0&0\\0&1&0\\0&0&1\end{pmatrix}\) și \(A(x)\)​\(=\begin{pmatrix}-2&x&0\\0&1&0\\0&3x+2&-2\end{pmatrix}\), unde \(x\) este număr real.

Subiectul II.1.a) (5p · Determinanți)

Arătați că \(\det\big(A(3)\big)\)​\(=4\).
Vezi rezolvarea pas cu pas

\(A(3)\)​\(=\begin{pmatrix}-2&3&0\\0&1&0\\0&11&-2\end{pmatrix}\). Cu regula lui Sarrus:

\[\det\big(A(3)\big)=(-2)\cdot1\cdot(-2)+3\cdot0\cdot0+0\cdot0\cdot11-0\cdot1\cdot0-(-2)\cdot0\cdot11-3\cdot0\cdot(-2)=4.\]

Răspuns: \(\det\big(A(3)\big)\)​\(=4\)

Formule utile: Determinanți, calculator determinant

Subiectul II.1.b) (5p · Operații cu matrice)

Arătați că \(A(x)\cdot A(y)-A(x)+2A(y)\)​\(=2I_3\), pentru orice numere reale \(x\) și \(y\).
Vezi rezolvarea pas cu pas

Înmulțim linie cu coloană:

\[A(x)\cdot A(y)=\begin{pmatrix}4&x-2y&0\\0&1&0\\0&3x-6y-2&4\end{pmatrix}.\]

(de exemplu, elementul de pe linia 3, coloana 2: \((3x+2)\cdot1+(-2)(3y+2)\)​\(=3x-6y-2\)). Atunci

\[A(x)A(y)-A(x)+2A(y)=\begin{pmatrix}4+2-4&x-2y-x+2y&0\\0&1-1+2&0\\0&3x-6y-2-3x-2+6y+4&4+2-4\end{pmatrix}=\begin{pmatrix}2&0&0\\0&2&0\\0&0&2\end{pmatrix}=2I_3.\]

Răspuns: \(A(x)A(y)-A(x)+2A(y)\)​\(=2I_3\) pentru orice \(x,y\) reale.

Formule utile: Matrice și determinanți

Subiectul II.1.c) (5p · Puteri de matrice)

Determinați numerele reale \(a\) și \(b\) pentru care \(A(x)\cdot A(x)\cdot A(x)\)​\(=aA(x)+bI_3\), pentru orice număr real \(x\).
Vezi rezolvarea pas cu pas

Punem \(y=x\) în relația de la b): \(A(x)^2-A(x)+2A(x)\)​\(=2I_3\), deci

\[A(x)\cdot A(x)=2I_3-A(x).\]

Înmulțim cu \(A(x)\):

\[A(x)^3=2A(x)-A(x)^2=2A(x)-\big(2I_3-A(x)\big)=3A(x)-2I_3.\]

Egalitatea cerută devine \(3A(x)-2I_3\)​\(=aA(x)+bI_3\), adică \((3-a)A(x)\)​\(=(b+2)I_3\) pentru orice \(x\) real.

Dacă \(a\ne3\), ar rezulta \(A(x)\)​\(=\frac{b+2}{3-a}I_3\), imposibil, deoarece pe diagonala lui \(A(x)\) apar valorile diferite \(-2\) și \(1\). Deci \(a=3\) și atunci \(b+2=0\), adică \(b=-2\).

Răspuns: \(a=3\), \(b=-2\)

Formule utile: Matrice, Matrice inversabilă

2. Pe mulțimea numerelor reale se definește legea de compoziție \(x*y=2(x-1)(y-2)+2\).

Subiectul II.2.a) (5p · Legi de compoziție)

Arătați că \(3*4=10\).
Vezi rezolvarea pas cu pas

\[3*4=2(3-1)(4-2)+2=2\cdot2\cdot2+2=8+2=10.\]

Răspuns: \(3*4=10\)

Formule utile: Legi de compoziție

Subiectul II.2.b) (5p · Legi de compoziție)

Determinați numărul real \(a\) pentru care \(a*x=x\), pentru orice număr real \(x\).
Vezi rezolvarea pas cu pas

\(a*x=2(a-1)(x-2)+2\), deci condiția este \(2(a-1)(x-2)+2=x\) pentru orice \(x\). Desfacem parantezele și grupăm după \(x\):

\[x(2a-3)-4a+6=0,\quad\text{pentru orice } x\in\mathbb{R}.\]

Un polinom de gradul cel mult 1 este nul pentru orice \(x\) doar dacă toți coeficienții sunt nuli: \(2a-3=0\) și \(-4a+6=0\), deci \(a=\dfrac32\).

Verificare: \(\frac32*x\)​\(=2\cdot\frac12(x-2)+2\)​\(=x\) ✓. (Atenție: legea nu este comutativă, așa că \(\frac32\) este doar element neutru la stânga.)

Răspuns: \(a=\dfrac32\)

Formule utile: Legi de compoziție, Structuri algebrice

Subiectul II.2.c) (5p · Legi de compoziție)

Determinați tripletele \((m,n,p)\) de numere naturale nenule, cu \(m\le n\le p\), pentru care \(m*(n*p)=26\).
Vezi rezolvarea pas cu pas

\(n*p=2(n-1)(p-2)+2\), deci \((n*p)-2\)​\(=2(n-1)(p-2)\) și

\[m*(n*p)=2(m-1)\big((n*p)-2\big)+2=4(m-1)(n-1)(p-2)+2.\]

Ecuația \(4(m-1)(n-1)(p-2)+2\)​\(=26\) devine \((m-1)(n-1)(p-2)=6\).

Produsul fiind nenul, \(m\ge2\), \(n\ge2\), \(p\ge3\). Notăm \(u=m-1\), \(v=n-1\), \(w=p-2\), numere naturale nenule cu \(uvw=6\), \(u\le v\) (din \(m\le n\)) și \(w\ge v-1\) (din \(p\ge n\)).

  • \(u=1\), \(vw=6\): \((v,w)\)​\(=(1,6)\to(2,2,8)\); \((2,3)\to(2,3,5)\); \((3,2)\to(2,4,4)\); \((6,1)\) dă \(n=7\gt p=3\), nu convine;
  • \(u=2\), \(vw=3\), \(v\ge2\): \(v=3\), \(w=1\) dă \(n=4\gt p=3\), nu convine;
  • \(u\ge3\): ar trebui \(v\ge3\) și \(uv\ge9\gt6\), imposibil.

Verificare pentru \((2,3,5)\): \(3*5\)​\(=2\cdot2\cdot3+2\)​\(=14\), apoi \(2*14\)​\(=2\cdot1\cdot12+2\)​\(=26\) ✓.

Răspuns: \((m,n,p)\in\{(2,2,8),\,(2,3,5),\,(2,4,4)\}\)

Formule utile: Legi de compoziție

Subiectul al III-lea (30 de puncte)

1. Se consideră funcția \(f:(0,+\infty)\to\mathbb{R}\), \(f(x)\)​\(=\dfrac{x^2+4x-1}{x\sqrt x}\).

Subiectul III.1.a) (5p · Derivate)

Arătați că \(f'(x)\)​\(=\dfrac{\sqrt x\,(x-1)(x-3)}{2x^3}\), \(x\in(0,+\infty)\).
Vezi rezolvarea pas cu pas

Numitorul este \(x\sqrt x=x^{3/2}\), cu \(\left(x\sqrt x\right)'\)​\(=\frac32\sqrt x\) și \(\left(x\sqrt x\right)^2\)​\(=x^3\). Cu regula câtului:

\[f'(x)=\frac{(2x+4)\,x\sqrt x-(x^2+4x-1)\cdot\frac{3\sqrt x}{2}}{x^3}=\frac{\sqrt x\left(2x^2+4x-\frac32x^2-6x+\frac32\right)}{x^3}.\]

Paranteza este \(\frac12x^2-2x+\frac32\)​\(=\frac12(x^2-4x+3)\)​\(=\frac12(x-1)(x-3)\), deci

\[f'(x)=\frac{\sqrt x\,(x^2-4x+3)}{2x^3}=\frac{\sqrt x\,(x-1)(x-3)}{2x^3}.\]

Răspuns: \(f'(x)\)​\(=\dfrac{\sqrt x\,(x-1)(x-3)}{2x^3}\)

Formule utile: Derivate, calculator derivate

Subiectul III.1.b) (5p · Tangenta la grafic)

Determinați numerele \(a\in(0,+\infty)\) pentru care tangenta la graficul funcției \(f\) în punctul \(A\big(a,f(a)\big)\) este paralelă cu axa \(Ox\).
Vezi rezolvarea pas cu pas

Panta tangentei în \(A\) este \(f'(a)\); tangenta este paralelă cu \(Ox\) dacă și numai dacă \(f'(a)=0\):

\[\frac{\sqrt a\,(a-1)(a-3)}{2a^3}=0.\]

Cum \(a\gt0\), avem \(\sqrt a\ne0\), deci \(a=1\) sau \(a=3\). (Tangentele sunt dreptele \(y=f(1)=4\) și \(y\)​\(=f(3)\)​\(=\frac{20\sqrt3}{9}\), diferite de axa \(Ox\).)

Răspuns: \(a\in\{1,\,3\}\)

Formule utile: Ecuația tangentei la grafic

Subiectul III.1.c) (5p · Monotonie și inegalități)

Demonstrați că \(f(x)-4f\left(\dfrac{1}{4x}\right)\)​\(\le2\), pentru orice \(x\in(0,1]\).
Vezi rezolvarea pas cu pas

Semnul lui \(f'\) este semnul lui \((x-1)(x-3)\):

  • pe \((0,1]\): \(f'(x)\ge0\), deci \(f\) este crescătoare;
  • pe \([1,3]\): \(f'(x)\le0\), deci \(f\) este descrescătoare;
  • pe \([3,+\infty)\): \(f'(x)\ge0\), deci \(f\) este crescătoare.

Valori: \(f(1)\)​\(=\dfrac{1+4-1}{1}\)​\(=4\), \(f\left(\frac14\right)\)​\(=\dfrac{\frac1{16}+1-1}{\frac14\cdot\frac12}\)​\(=\dfrac{1/16}{1/8}\)​\(=\dfrac12\), \(f(3)\)​\(=\dfrac{20}{3\sqrt3}\)​\(\gt\dfrac12\).

Primul termen. Pentru \(x\in(0,1]\), \(f\) este crescătoare, deci \(f(x)\le f(1)=4\).

Al doilea termen. Pentru \(x\in(0,1]\), \(\dfrac{1}{4x}\in\left[\frac14,+\infty\right)\). Pe acest interval \(f\) crește pe \(\left[\frac14,1\right]\), scade pe \([1,3]\) și crește pe \([3,+\infty)\), deci valoarea minimă este \(\min\left\{f\left(\frac14\right),f(3)\right\}\)​\(=\frac12\). Așadar \(f\left(\frac{1}{4x}\right)\)​\(\ge\frac12\), adică \(-4f\left(\frac{1}{4x}\right)\)​\(\le-2\).

Adunând: \(f(x)-4f\left(\frac{1}{4x}\right)\)​\(\le4-2\)​\(=2\), pentru orice \(x\in(0,1]\). (Egalitatea are loc pentru \(x=1\).)

Răspuns: \(f(x)-4f\left(\frac{1}{4x}\right)\)​\(\le2\) pentru orice \(x\in(0,1]\), ceea ce trebuia demonstrat.

Formule utile: Aplicații ale derivatelor: monotonie și extreme, Fișă: monotonie și puncte de extrem

2. Se consideră funcția \(f:\mathbb{R}\to\mathbb{R}\), \(f(x)=x^3+x+1\).

Subiectul III.2.a) (5p · Integrala definită)

Arătați că \(\displaystyle\int_0^2\big(f(x)-x\big)\,dx\)​\(=6\).
Vezi rezolvarea pas cu pas

\(f(x)-x=x^3+1\), deci

\[\int_0^2(x^3+1)\,dx=\left(\frac{x^4}{4}+x\right)\Bigg|_0^2=\frac{16}{4}+2-0=4+2=6.\]

Răspuns: \(6\)

Formule utile: Integrale definite, Tabel de integrale

Subiectul III.2.b) (5p · Integrare prin părți)

Arătați că \(\displaystyle\int_0^1\big(f(x)-x^3\big)e^{-x}\,dx\)​\(=2-\frac3e\).
Vezi rezolvarea pas cu pas

\(f(x)-x^3=x+1\). Integrăm prin părți cu \(u=x+1\), \(v'=e^{-x}\), deci \(u'=1\), \(v=-e^{-x}\):

\[\int_0^1(x+1)e^{-x}\,dx=-(x+1)e^{-x}\Big|_0^1+\int_0^1e^{-x}\,dx=\left(-\frac2e+1\right)+\left(-e^{-x}\right)\Big|_0^1.\]

\[=-\frac2e+1-\frac1e+1=2-\frac3e.\]

Răspuns: \(2-\dfrac3e\)

Formule utile: Integrarea prin părți, calculator integrale

Subiectul III.2.c) (5p · Șir de integrale)

Pentru fiecare număr natural nenul \(n\) se consideră numărul \(I_n\)​\(=\displaystyle\int_0^1\frac{x^n}{f(x)+x^2}\,dx\). Demonstrați că \(I_n-I_{n+4}\)​\(=\dfrac{1}{(n+1)(n+2)}\), pentru orice număr natural nenul \(n\).
Vezi rezolvarea pas cu pas

Numitorul se descompune: \(f(x)+x^2\)​\(=x^3+x^2+x+1\)​\(=x^2(x+1)+(x+1)\)​\(=(x+1)(x^2+1)\).

Prin liniaritatea integralei:

\[I_n-I_{n+4}=\int_0^1\frac{x^n-x^{n+4}}{(x+1)(x^2+1)}\,dx=\int_0^1\frac{x^n(1-x^4)}{(x+1)(x^2+1)}\,dx.\]

Cum \(1-x^4\)​\(=(1-x)(1+x)(1+x^2)\), fracția se simplifică:

\[I_n-I_{n+4}=\int_0^1x^n(1-x)\,dx=\left(\frac{x^{n+1}}{n+1}-\frac{x^{n+2}}{n+2}\right)\Bigg|_0^1=\frac{1}{n+1}-\frac{1}{n+2}=\frac{1}{(n+1)(n+2)}.\]

Răspuns: \(I_n-I_{n+4}\)​\(=\dfrac{1}{(n+1)(n+2)}\) pentru orice \(n\ge1\), ceea ce trebuia demonstrat.

Formule utile: Integrale definite, Polinoame (descompunere în factori)

Răspunsuri pe scurt — model Bac 2027 M1

ItemRezultat
I.1\(a=-3\), \(z_3=-1\)
I.2\(t=4\)
I.3\(x=4\)
I.410 submulțimi
I.5\(\overrightarrow{GM}\)​\(=\overrightarrow{MD}\), \(CGBD\) paralelogram
I.6\(d(B,AC)=\sqrt3\)
II.1a) 4; b) \(2I_3\); c) \(a=3\), \(b=-2\)
II.2a) 10; b) \(a=\frac32\); c) \((2,2,8),(2,3,5),(2,4,4)\)
III.1b) \(a\in\{1,3\}\); c) \(f(x)\le4\), \(f\left(\frac1{4x}\right)\)​\(\ge\frac12\)
III.2a) 6; b) \(2-\frac3e\); c) \(\frac{1}{(n+1)(n+2)}\)

Întrebări frecvente

Unde găsesc modelul oficial de subiect la matematică pentru Bac 2027? Modelele pentru proba E. c) sunt publicate de Ministerul Educației și Cercetării pe subiecte.edu.ro, la secțiunea Bacalaureat 2027 — Modele de subiecte — Probe scrise, într-o arhivă care conține subiectul și baremul pentru M_mate-info, M_șt-nat, M_tehnologic și M_pedagogic.

Ce capitole apar în modelul de Bac 2027 M1? Subiectul I: numere complexe, funcția inversă, o ecuație irațională, combinatorică, vectori și teorema sinusului. Subiectul II: matrice de ordinul 3 și o lege de compoziție. Subiectul III: derivate, tangenta și monotonia, apoi integrale definite, integrare prin părți și un șir de integrale.

Modelul de subiect este același cu subiectul din iunie 2027? Nu. Modelul arată structura, tipul itemilor și nivelul de dificultate; subiectele din sesiuni sunt variante noi, construite după aceeași programă și același format.

Se punctează o rezolvare diferită de cea din barem? Da. Baremul oficial precizează că orice soluție corectă, chiar diferită de cea din barem, primește punctajul corespunzător.

Alte subiecte de Bacalaureat rezolvate

Recapitulează înainte de examen cu formulele de Bacalaureat la matematică (memorator pe capitole) și verifică-ți calculele cu calculatorul de derivate, calculatorul de integrale sau calculatorul de determinanți. Media finală o poți estima cu calculatorul de medie la Bacalaureat.

← Toate subiectele de Bacalaureat rezolvate (M1, M2)

Model de subiect și barem oficiale © Ministerul Educației și Cercetării / Centrul Național pentru Curriculum și Evaluare, preluate de pe subiecte.edu.ro. Rezolvările și explicațiile: Matepenet.ro.