Subiectele oficiale de la Olimpiada Națională de Matematică 2026, etapa județeană, clasa a XI-a (sâmbătă, 7 martie 2026), cu soluțiile explicate pas cu pas după baremul oficial. Pe scurt: la problema 1 se arată că detA=1; la problema 2, limnx1x2…xn=12(1−x2); matricele de la problema 3 sunt M=λIn, λ∈C∗; problema 4 leagă continuitatea lui g de inversa restricției lui f.

Olimpiada Națională de Matematică este organizată de Ministerul Educației și Cercetării împreună cu Societatea de Științe Matematice din România (SSMR) și are trei etape: locală, județeană (și a sectoarelor municipiului București) și națională. La etapa județeană din 7 martie 2026, toți elevii de clasa a XI-a din țară au primit același subiect: 4 probleme, timp de lucru 3 ore. Conform subiectului oficial, fiecare problemă este notată cu 22,5 puncte, la care se adaugă 10 puncte din oficiu (total 100). Pe baza clasamentului județean, elevii cu cele mai bune rezultate se califică la etapa națională, în limita locurilor stabilite de regulament.

Cum să folosești pagina: citește enunțul, încearcă singur cel puțin 20–30 de minute, apoi deschide soluția. Punctajele din paranteze sunt cele din baremul oficial — așa vezi ce pași contează la corectare. Orice altă soluție corectă primește punctajul maxim.

Cuprins: Problema 1 · Problema 2 · Problema 3 · Problema 4 · Răspunsuri pe scurt

Problema 1 (22,5 puncte · matrice, determinanți)

Fie A∈M2(R) o matrice inversabilă, cu proprietatea

det(A+A−1)+det(A−A−1)=4.

Arătați că det(A+A−1) =(Tr(A))2, unde Tr(A) este suma elementelor diagonalei principale a matricei A.

Vezi soluția (după baremul oficial)

Fie A=(abcd) o matrice cu proprietățile din enunț. Notăm D=det(A). Cum matricea A∈M2(R) este inversabilă, D∈R∗. (1,5 p)

Inversa matricei A este

A−1=1D(d−b−ca).

(3 p)

Determinantul inversei matricei A este det(A−1) =1D. (3 p)

Prin calcul direct, sau utilizând identitatea

det(X+Y)+det(X−Y)=2(det(X)+det(Y)),

valabilă pentru orice X,Y∈M2(R), obținem

det(A+A−1)+det(A−A−1)=2(D+1D).

(9 p)

Justificarea identității (matepenet): pentru X=(x1x2x3x4) și Y=(y1y2y3y4), dezvoltând determinanții obținem det(X±Y) =det(X)+det(Y)±s, unde s =x1y4+x4y1−x2y3−x3y2; prin adunare termenii ±s se reduc.

Conform ipotezei, 2(D+1D)=4, adică D2−2D+1=0, de unde D=1. (3 p)

Atunci A−1=(d−b−ca) și

det(A+A−1)=|a+d00a+d|=(a+d)2=Tr2(A).

(3 p)

Problema 2 (22,5 puncte · șiruri recurente, limite, Stolz–Cesàro)

Fie (xn)n≥1 un șir de numere reale cu x1,x2∈(0,1), pentru care

xn+2=xn2⋅xn+1−xn2+1,

pentru orice n∈N∗.

a) Arătați că limn→∞x1x2…xn =0.
b) Determinați limn→∞n⋅x1x2…xn.

Gazeta Matematică

Vezi soluția (după baremul oficial)

a) Demonstrăm prin inducție proprietatea

xn∈(0,1),∀n∈N∗.(1)

x1,x2∈(0,1), conform definiției șirului. Presupunem că, pentru un număr natural nenul n, avem xk∈(0,1), ∀k∈{1,2,…,n+1}. Conform relației de recurență, xn+2 =1−xn2(1−xn+1). Cum xn,xn+1∈(0,1), avem xn2(1−xn+1)∈(0,1), de unde obținem xn+2∈(0,1). Astfel, proprietatea (1) este probată pe baza principiului al II-lea al inducției matematice. (3 p)

Atunci 1−xn+2 =xn2(1−xn+1) <1−xn+1. Prin urmare, xn+1<xn+2, ∀n∈N∗. (3 p)

Rezultă că șirul (xn)n≥2, strict crescător și mărginit superior de 1, este convergent. (1,5 p)

Atunci șirul (xn)n≥1 este de asemenea convergent. Notăm ℓ =limn→∞xn∈(0,1]. Trecând la limită în relația de recurență, obținem ℓ=ℓ3−ℓ2+1. Rezultă (ℓ−1)2(ℓ+1)=0, de unde ℓ=1. În concluzie, limn→∞xn =1. (3 p)

Din relația de recurență deducem xk2 =1−xk+21−xk+1, ∀k∈N∗. Atunci, pentru orice n∈N∗,

x12x22…xn2=1−x31−x2⋅1−x41−x3⋅…⋅1−xn+21−xn+1=1−xn+21−x2.(2)

Avem limn→∞x12x22…xn2 =limn→∞1−xn+21−x2 =0. Rezultă

limn→∞x1x2…xn=0.

(3 p)

b) Conform (2), avem

nx12x22…xn2=n(1−xn+2)1−x2

pentru orice n∈N∗.

Pentru calculul limitei șirului yn=n(1−xn+2), n≥1, vom aplica Teorema Stolz–Cesàro (scriem yn =n11−xn+2; numitorul este strict crescător, cu limita +∞). (3 p)

Astfel, utilizând relația de recurență, obținem

limn→∞yn=limn→∞(n+1)−n11−xn+3−11−xn+2=limn→∞(1−xn+2)(1−xn+3)xn+3−xn+2=limn→∞(1−xn+2)(1−xn+3)(1−xn+2)(1−xn+12)=limn→∞xn2xn+121+xn+1=12.

(Am folosit xn+3−xn+2 =(1−xn+2)−xn+12(1−xn+2) =(1−xn+2)(1−xn+12) și 1−xn+3 =xn+12xn2(1−xn+1).)

Prin urmare nx12x22…xn2→12(1−x2), deci

limn→∞n⋅x1x2…xn=12(1−x2).

(6 p)

Problema 3 (22,5 puncte · matrice, comutativitate)

Fie n≥2 un număr natural. Determinați toate matricele M∈Mn(C) cu proprietatea că, dacă A,B∈Mn(C) astfel încât AB=M, atunci BA=M.

Vezi soluția (după baremul oficial)

Fie λ∈C∗. Dacă matricele A,B∈Mn(C) au proprietatea AB=λIn, atunci A și B sunt inversabile, cu A−1 =1λB. (1,5 p)

Rezultă (1λB)A=In, deci BA=λIn. Prin urmare, matricele λIn, cu λ∈C∗, satisfac proprietatea din enunț. (6 p)

Presupunem că matricea M =(mij)i,j=1,2,…,n∈Mn(C) are proprietatea din enunț. Fie A∈Mn(C) o matrice inversabilă. Definim B=A−1M. Atunci AB=M, deci BA=M. Obținem A−1MA=M, de unde MA=AM. Prin urmare, M comută cu orice matrice inversabilă. (3 p)

Fie Ej∈Mn(C) matricea având elementul situat pe poziția (1,j) egal cu 1 iar restul elementelor egale cu 0, pentru fiecare j∈{1,2,…,n}. Avem

det(In+Ej)={2,j=11,j∈{2,…,n}.

Rezultă că matricea In+Ej este inversabilă. Atunci (In+Ej)M =M(In+Ej), de unde obținem EjM=MEj, j=1,2,…,n. Matricea EjM are prima linie egală cu (mj1 mj2 ⋯ mjn) și restul liniilor nule, iar matricea MEj are coloana j egală cu (m11 m21 ⋯ mn1)T și restul coloanelor nule.

Rezultă mjk=0, ∀j∈{1,2,…,n}, ∀k∈{1,2,…,n}∖{j} și mjj=m11, ∀j∈{1,2,…,n}. Prin urmare, M este o matrice diagonală de forma M=λIn, cu λ∈C. (9 p)

Matricea nulă (cazul λ=0) nu satisface proprietatea din enunț. Astfel, E2E1=On, dar E1E2=E2≠On.

În concluzie, matricele M cu proprietatea din enunț sunt de forma M=λIn, cu λ∈C∗. (3 p)

Problema 4 (22,5 puncte · funcții continue, infimum, funcția inversă)

Fie f:[0,1]→R o funcție continuă și neconstantă. Considerăm funcția g:Im(f)→R definită prin

g(y)=inf{x∈[0,1]∣f(x)=y}, pentru orice y∈Im(f),

unde Im(f) ={f(x)∣x∈[0,1]}. Demonstrați că funcția g este continuă dacă și numai dacă există a∈(0,1] astfel încât f este strict monotonă pe intervalul [0,a] și Im(f) =f([0,a]).

Vezi soluția (după baremul oficial)

Pentru y∈Im(f), mulțimea {x∈[0,1]∣f(x)=y} este nevidă și mărginită, deci admite margine inferioară (infimum). În plus, există un șir (xn)n≥1, cu termenii în [0,1], astfel ca limn→∞xn =g(y) și f(xn)=y, ∀n∈N∗. Cum f este continuă, f(g(y)) =limn→∞f(xn) =y. Astfel,

f(g(y))=y, ∀y∈Im(f).(1)

(3 p)

1) Presupunem că există a∈(0,1] astfel încât funcția f este strict monotonă pe intervalul [0,a] și Im(f) =f([0,a]).

Pe baza ipotezei și proprietății lui Darboux a funcției continue f, obținem f([0,a])=[f(0),f(a)], dacă f este strict crescătoare pe [0,a], sau f([0,a])=[f(a),f(0)], dacă f este strict descrescătoare pe [0,a]. (1,5 p)

Definim funcțiile fa:[0,a]→f([0,a]), cu fa(x)=f(x), pentru oricare x∈[0,a], și ga:f([0,a])→[0,a], ga(y)=g(y)∈[0,a], pentru oricare y∈f([0,a]) =Im(f). Conform (1), (fa∘ga)(y) =f(g(y)) =y, pentru oricare y∈f([0,a]). Funcția fa:[0,a]→f([0,a]) este bijectivă și fa∘ga =idf([0,a]). Rezultă ga=fa−1. Atunci ga este continuă, ca inversa funcției continue fa. Deducem că g este continuă. (6 p)

2) Reciproc, presupunem că funcția g este continuă.

Întrucât f este continuă și neconstantă pe [0,1], există α,β∈[0,1], cu f(α)<f(β), astfel încât Im(f) =[f(α),f(β)] (conform Teoremei lui Weierstrass și proprietății lui Darboux). (3 p)

Similar, cum g este presupusă continuă, g(Im(f)) =[b,a], cu 0≤b<a≤1. (Cazul a=b este exclus, deoarece f este neconstantă.) Cum g(f(0))=0, rezultă că 0∈Im(g) =[b,a], deci b=0. Astfel, Im(g) =[0,a], cu 0<a≤1, iar Im(f) =f([0,a]). (3 p)

Din (1) rezultă că g este injectivă. Cum g este continuă, deducem că g este strict monotonă. Atunci funcția ga:Im(f)→[0,a], definită prin ga(y)=g(y), ∀y∈Im(f), este bijectivă. (3 p)

Conform (1), funcția fa:[0,a]→f([0,a]), definită prin fa(x)=f(x), ∀x∈[0,a], este inversa funcției ga. Cum inversa unei funcții strict monotone este tot o funcție strict monotonă, funcția fa este strict monotonă. Rezultă că f este strict monotonă pe [0,a]. (3 p)

Răspunsuri pe scurt

ProblemaRăspuns
1detA=1, deci A+A−1=(a+d)I2 și det(A+A−1)=Tr2(A)
2a) limita este 0; b) 12(1−x2)
3M=λIn, λ∈C∗
4demonstrație (f(g(y))=y, g este inversa restricției fa)

Ce capitole verifică subiectul

ProblemaTemă
1Matrice de ordinul 2, inversa unei matrice, determinanți
2Șiruri recurente, monotonie și mărginire, Stolz–Cesàro
3Matrice care comută cu toate matricele inversabile
4Funcții continue, infimum, Darboux, Weierstrass, funcția inversă

Întrebări frecvente

Ce probleme s-au dat la olimpiada de matematică 2026, etapa județeană, clasa a XI-a? Patru probleme: o matrice de ordinul 2 cu det(A+A−1)+det(A−A−1)=4, un șir recurent în (0,1) cu limita lui nx1x2…xn, matricele M pentru care AB=M implică BA=M și o caracterizare a continuității funcției g(y)=inf{x∣f(x)=y}.

Cât durează proba și cum se punctează la olimpiada de matematică, etapa județeană 2026? Timpul de lucru este de 3 ore pentru 4 probleme. Conform subiectelor oficiale din 2026, fiecare problemă valorează 22,5 puncte și se acordă 10 puncte din oficiu, deci punctajul maxim este 100. Se punctează și rezolvările parțiale, după barem.

Unde găsesc baremul oficial al olimpiadei de matematică, etapa județeană 2026? Subiectele și soluțiile cu baremul de corectare sunt documente oficiale ale Ministerului Educației și Cercetării și ale Societății de Științe Matematice din România (SSMR), publicate după concurs de inspectoratele școlare și preluate de presa de educație. Pe această pagină, fiecare pas al soluției are punctajul din barem.

Alte clase de liceu, etapa județeană 2026: clasa a IX-a · clasa a X-a · clasa a XII-a. Alte competiții de matematică găsești la concursuri de matematică.

← Olimpiada de matematică — toate subiectele rezolvate

Subiecte oficiale © Ministerul Educației / SSMR (Olimpiada Națională de Matematică, etapa județeană, 7 martie 2026): subiectul și soluțiile și baremul, copii publicate de edupedu.ro. Explicațiile: Matepenet.ro.