SUBIECTUL I
Se consideră z = 2 + i z=2+i z = 2 + i .
z 2 = ( 2 + i ) 2 = 4 + 4 i + i 2 = 3 + 4 i . z^2=(2+i)^2=4+4i+i^2=3+4i. z 2 = ( 2 + i ) 2 = 4 + 4 i + i 2 = 3 + 4 i .
Atunci
z 2 − 4 z + 5 = ( 3 + 4 i ) − 4 ( 2 + i ) + 5 = 3 + 4 i − 8 − 4 i + 5 = 0. z^2-4z+5=(3+4i)-4(2+i)+5=3+4i-8-4i+5=0. z 2 − 4 z + 5 = ( 3 + 4 i ) − 4 ( 2 + i ) + 5 = 3 + 4 i − 8 − 4 i + 5 = 0.
Funcția este f ( x ) = x 2 + x + a f(x)=x^2+x+a f ( x ) = x 2 + x + a , iar punctul M ( 0 , 2 ) M(0,2) M ( 0 , 2 ) aparține graficului.
Deci f ( 0 ) = 2 f(0)=2 f ( 0 ) = 2 . Cum
f ( 0 ) = 0 2 + 0 + a = a , f(0)=0^2+0+a=a, f ( 0 ) = 0 2 + 0 + a = a ,
rezultă
a = 2 . \boxed{a=2}. a = 2 .
Rezolvăm ecuația
x = x 3 + 2 x 3 . x=\sqrt[3]{x^3+2x}. x = 3 x 3 + 2 x .
Funcția t ↦ t 3 t\mapsto t^3 t ↦ t 3 este injectivă pe R \mathbb{R} R , deci putem ridica la puterea a treia:
x 3 = x 3 + 2 x ⟺ 2 x = 0 ⟺ x = 0. x^3=x^3+2x \iff 2x=0 \iff x=0. x 3 = x 3 + 2 x ⟺ 2 x = 0 ⟺ x = 0.
Verificare:
0 3 + 2 ⋅ 0 3 = 0. \sqrt[3]{0^3+2\cdot 0}=0. 3 0 3 + 2 ⋅ 0 = 0.
Soluția este
x = 0 . \boxed{x=0}. x = 0 .
Numerele de cinci cifre distincte formate cu cifrele din mulțimea { 1 , 2 , 3 , 4 , 5 } \{1,2,3,4,5\} { 1 , 2 , 3 , 4 , 5 } sunt toate permutările celor 5 cifre, deci sunt
5 ! = 120. 5!=120. 5 ! = 120.
Pentru ca cifra zecilor să fie 2 2 2 și cifra unităților să fie 3 3 3 , ultimele două poziții sunt fixate. Celelalte trei poziții se completează cu cifrele 1 , 4 , 5 1,4,5 1 , 4 , 5 , în
3 ! = 6 3!=6 3 ! = 6
moduri. Probabilitatea cerută este
P = 6 120 = 1 20 . P=\frac{6}{120}=\boxed{\frac{1}{20}}. P = 120 6 = 20 1 .
Punctul C ( 4 , a ) C(4,a) C ( 4 , a ) este pe mediatoarea segmentului A B AB A B , deci este egal depărtat de A ( 0 , 1 ) A(0,1) A ( 0 , 1 ) și B ( 2 , 3 ) B(2,3) B ( 2 , 3 ) :
C A = C B . CA=CB. C A = C B .
Folosim pătratele distanțelor:
C A 2 = ( 4 − 0 ) 2 + ( a − 1 ) 2 = 16 + ( a − 1 ) 2 , CA^2=(4-0)^2+(a-1)^2=16+(a-1)^2, C A 2 = ( 4 − 0 ) 2 + ( a − 1 ) 2 = 16 + ( a − 1 ) 2 ,
C B 2 = ( 4 − 2 ) 2 + ( a − 3 ) 2 = 4 + ( a − 3 ) 2 . CB^2=(4-2)^2+(a-3)^2=4+(a-3)^2. C B 2 = ( 4 − 2 ) 2 + ( a − 3 ) 2 = 4 + ( a − 3 ) 2 .
Egalând:
16 + ( a − 1 ) 2 = 4 + ( a − 3 ) 2 . 16+(a-1)^2=4+(a-3)^2. 16 + ( a − 1 ) 2 = 4 + ( a − 3 ) 2 .
16 + a 2 − 2 a + 1 = 4 + a 2 − 6 a + 9 16+a^2-2a+1=4+a^2-6a+9 16 + a 2 − 2 a + 1 = 4 + a 2 − 6 a + 9
17 − 2 a = 13 − 6 a ⟺ 4 a = − 4 ⟺ a = − 1. 17-2a=13-6a \iff 4a=-4 \iff a=-1. 17 − 2 a = 13 − 6 a ⟺ 4 a = − 4 ⟺ a = − 1.
Prin urmare,
a = − 1 . \boxed{a=-1}. a = − 1 .
Măsurile unghiurilor A , B , C A,B,C A , B , C sunt termeni consecutivi ai unei progresii aritmetice. Există un număr real r r r astfel încât
A = B − r , C = B + r . A=B-r,\qquad C=B+r. A = B − r , C = B + r .
În orice triunghi,
A + B + C = π . A+B+C=\pi. A + B + C = π .
Deci
( B − r ) + B + ( B + r ) = π ⟺ 3 B = π ⟺ B = π 3 . (B-r)+B+(B+r)=\pi \iff 3B=\pi \iff B=\frac{\pi}{3}. ( B − r ) + B + ( B + r ) = π ⟺ 3 B = π ⟺ B = 3 π .
Așadar măsura unghiului B B B este
π 3 . \boxed{\frac{\pi}{3}}. 3 π .
SUBIECTUL al II-lea
Pentru x ∈ ( 0 , + ∞ ) x\in(0,+\infty) x ∈ ( 0 , + ∞ ) ,
A ( x ) = ( 1 0 1 + ln x 0 x 0 0 0 1 ) . A(x)=
\begin{pmatrix}
1&0&1+\ln x\\
0&x&0\\
0&0&1
\end{pmatrix}. A ( x ) = 1 0 0 0 x 0 1 + ln x 0 1 .
a) Pentru x = 1 x=1 x = 1 , avem ln 1 = 0 \ln 1=0 ln 1 = 0 , deci
A ( 1 ) = ( 1 0 1 0 1 0 0 0 1 ) . A(1)=
\begin{pmatrix}
1&0&1\\
0&1&0\\
0&0&1
\end{pmatrix}. A ( 1 ) = 1 0 0 0 1 0 1 0 1 .
Matricea este triunghiulară superior, deci determinantul este produsul elementelor de pe diagonala principală:
det ( A ( 1 ) ) = 1 ⋅ 1 ⋅ 1 = 1 . \det(A(1))=1\cdot 1\cdot 1=\boxed{1}. det ( A ( 1 )) = 1 ⋅ 1 ⋅ 1 = 1 .
b) Pentru x , y ∈ ( 0 , + ∞ ) x,y\in(0,+\infty) x , y ∈ ( 0 , + ∞ ) , calculăm:
A ( x ) A ( y ) = ( 1 0 1 + ln x 0 x 0 0 0 1 ) ( 1 0 1 + ln y 0 y 0 0 0 1 ) = ( 1 0 2 + ln x + ln y 0 x y 0 0 0 1 ) . A(x)A(y)=
\begin{pmatrix}
1&0&1+\ln x\\
0&x&0\\
0&0&1
\end{pmatrix}
\begin{pmatrix}
1&0&1+\ln y\\
0&y&0\\
0&0&1
\end{pmatrix}
=
\begin{pmatrix}
1&0&2+\ln x+\ln y\\
0&xy&0\\
0&0&1
\end{pmatrix}. A ( x ) A ( y ) = 1 0 0 0 x 0 1 + ln x 0 1 1 0 0 0 y 0 1 + ln y 0 1 = 1 0 0 0 x y 0 2 + ln x + ln y 0 1 .
Similar,
A ( y ) A ( x ) = ( 1 0 2 + ln y + ln x 0 y x 0 0 0 1 ) . A(y)A(x)=
\begin{pmatrix}
1&0&2+\ln y+\ln x\\
0&yx&0\\
0&0&1
\end{pmatrix}. A ( y ) A ( x ) = 1 0 0 0 y x 0 2 + ln y + ln x 0 1 .
Cum x y = y x xy=yx x y = y x și ln x + ln y = ln y + ln x \ln x+\ln y=\ln y+\ln x ln x + ln y = ln y + ln x , rezultă
A ( x ) A ( y ) = A ( y ) A ( x ) . \boxed{A(x)A(y)=A(y)A(x)}. A ( x ) A ( y ) = A ( y ) A ( x ) .
c) Din calculul de la punctul b), pentru un produs de astfel de matrice, elementul de pe poziția ( 2 , 2 ) (2,2) ( 2 , 2 ) este produsul parametrilor, iar elementul de pe poziția ( 1 , 3 ) (1,3) ( 1 , 3 ) este suma termenilor 1 + ln x 1+\ln x 1 + ln x .
Pentru
A ( 1 3 ) A ( 1 2 ) A ( 1 ) A ( 2 ) A ( 3 ) , A\left(\frac13\right)A\left(\frac12\right)A(1)A(2)A(3), A ( 3 1 ) A ( 2 1 ) A ( 1 ) A ( 2 ) A ( 3 ) ,
elementul de pe poziția ( 2 , 2 ) (2,2) ( 2 , 2 ) este
1 3 ⋅ 1 2 ⋅ 1 ⋅ 2 ⋅ 3 = 1. \frac13\cdot\frac12\cdot 1\cdot 2\cdot 3=1. 3 1 ⋅ 2 1 ⋅ 1 ⋅ 2 ⋅ 3 = 1.
Elementul de pe poziția ( 1 , 3 ) (1,3) ( 1 , 3 ) este
( 1 + ln 1 3 ) + ( 1 + ln 1 2 ) + ( 1 + ln 1 ) + ( 1 + ln 2 ) + ( 1 + ln 3 ) . \left(1+\ln\frac13\right)+\left(1+\ln\frac12\right)+(1+\ln 1)+(1+\ln 2)+(1+\ln 3). ( 1 + ln 3 1 ) + ( 1 + ln 2 1 ) + ( 1 + ln 1 ) + ( 1 + ln 2 ) + ( 1 + ln 3 ) .
= 5 + ln ( 1 3 ⋅ 1 2 ⋅ 1 ⋅ 2 ⋅ 3 ) = 5 + ln 1 = 5. =5+\ln\left(\frac13\cdot\frac12\cdot 1\cdot 2\cdot 3\right)=5+\ln 1=5. = 5 + ln ( 3 1 ⋅ 2 1 ⋅ 1 ⋅ 2 ⋅ 3 ) = 5 + ln 1 = 5.
Prin urmare
A ( 1 3 ) A ( 1 2 ) A ( 1 ) A ( 2 ) A ( 3 ) = ( 1 0 5 0 1 0 0 0 1 ) , A\left(\frac13\right)A\left(\frac12\right)A(1)A(2)A(3)=
\begin{pmatrix}
1&0&5\\
0&1&0\\
0&0&1
\end{pmatrix}, A ( 3 1 ) A ( 2 1 ) A ( 1 ) A ( 2 ) A ( 3 ) = 1 0 0 0 1 0 5 0 1 ,
deci
n = 5 . \boxed{n=5}. n = 5 .
Legea de compoziție este
x ∗ y = x y − 4 ( x + y ) + a . x*y=xy-4(x+y)+a. x ∗ y = x y − 4 ( x + y ) + a .
1 ∗ 2 = 1 ⋅ 2 − 4 ( 1 + 2 ) + 10 = 2 − 12 + 10 = 0. 1*2=1\cdot 2-4(1+2)+10=2-12+10=0. 1 ∗ 2 = 1 ⋅ 2 − 4 ( 1 + 2 ) + 10 = 2 − 12 + 10 = 0.
Deci
1 ∗ 2 = 0 . \boxed{1*2=0}. 1 ∗ 2 = 0 .
b) Pentru a = 20 a=20 a = 20 , verificăm dacă e = 5 e=5 e = 5 este element neutru. Pentru orice x ∈ R x\in\mathbb{R} x ∈ R ,
x ∗ 5 = 5 x − 4 ( x + 5 ) + 20 = 5 x − 4 x − 20 + 20 = x , x*5=5x-4(x+5)+20=5x-4x-20+20=x, x ∗ 5 = 5 x − 4 ( x + 5 ) + 20 = 5 x − 4 x − 20 + 20 = x ,
iar
5 ∗ x = 5 x − 4 ( 5 + x ) + 20 = 5 x − 20 − 4 x + 20 = x . 5*x=5x-4(5+x)+20=5x-20-4x+20=x. 5 ∗ x = 5 x − 4 ( 5 + x ) + 20 = 5 x − 20 − 4 x + 20 = x .
Așadar 5 5 5 este element neutru:
e = 5 . \boxed{e=5}. e = 5 .
c) Trebuie să demonstrăm că, pentru a ∈ [ 20 , + ∞ ) a\in[20,+\infty) a ∈ [ 20 , + ∞ ) , dacă x , y ∈ H = [ 4 , + ∞ ) x,y\in H=[4,+\infty) x , y ∈ H = [ 4 , + ∞ ) , atunci x ∗ y ∈ H x*y\in H x ∗ y ∈ H .
Pentru x , y ≥ 4 x,y\ge 4 x , y ≥ 4 ,
x ∗ y = x y − 4 x − 4 y + a = ( x − 4 ) ( y − 4 ) + a − 16. x*y=xy-4x-4y+a=(x-4)(y-4)+a-16. x ∗ y = x y − 4 x − 4 y + a = ( x − 4 ) ( y − 4 ) + a − 16.
Cum x − 4 ≥ 0 x-4\ge 0 x − 4 ≥ 0 , y − 4 ≥ 0 y-4\ge 0 y − 4 ≥ 0 și a ≥ 20 a\ge 20 a ≥ 20 , avem
( x − 4 ) ( y − 4 ) ≥ 0 , a − 16 ≥ 4. (x-4)(y-4)\ge 0,\qquad a-16\ge 4. ( x − 4 ) ( y − 4 ) ≥ 0 , a − 16 ≥ 4.
Deci
x ∗ y = ( x − 4 ) ( y − 4 ) + a − 16 ≥ 4. x*y=(x-4)(y-4)+a-16\ge 4. x ∗ y = ( x − 4 ) ( y − 4 ) + a − 16 ≥ 4.
Prin urmare x ∗ y ∈ [ 4 , + ∞ ) = H x*y\in[4,+\infty)=H x ∗ y ∈ [ 4 , + ∞ ) = H , deci H H H este parte stabilă în raport cu legea ∗ * ∗ .
SUBIECTUL al III-lea
Se consideră
f : R → ( 0 , + ∞ ) , f ( x ) = 6 x − 3 x + 2 x . f:\mathbb{R}\to(0,+\infty),\qquad f(x)=6^x-3^x+2^x. f : R → ( 0 , + ∞ ) , f ( x ) = 6 x − 3 x + 2 x .
f ′ ( x ) = 6 x ln 6 − 3 x ln 3 + 2 x ln 2. f'(x)=6^x\ln 6-3^x\ln 3+2^x\ln 2. f ′ ( x ) = 6 x ln 6 − 3 x ln 3 + 2 x ln 2.
Pentru x = 0 x=0 x = 0 ,
f ′ ( 0 ) = ln 6 − ln 3 + ln 2 = ln 6 ⋅ 2 3 = ln 4. f'(0)=\ln 6-\ln 3+\ln 2=\ln\frac{6\cdot 2}{3}=\ln 4. f ′ ( 0 ) = ln 6 − ln 3 + ln 2 = ln 3 6 ⋅ 2 = ln 4.
Deci
f ′ ( 0 ) = ln 4 . \boxed{f'(0)=\ln 4}. f ′ ( 0 ) = ln 4 .
b) Punctul de tangență are abscisa 0 0 0 , deci ordonata este
f ( 0 ) = 6 0 − 3 0 + 2 0 = 1 − 1 + 1 = 1. f(0)=6^0-3^0+2^0=1-1+1=1. f ( 0 ) = 6 0 − 3 0 + 2 0 = 1 − 1 + 1 = 1.
Ecuația tangentei în x = 0 x=0 x = 0 este
y = f ( 0 ) + f ′ ( 0 ) ( x − 0 ) = 1 + x ln 4. y=f(0)+f'(0)(x-0)=1+x\ln 4. y = f ( 0 ) + f ′ ( 0 ) ( x − 0 ) = 1 + x ln 4.
Punctul A ( a , ln ( 16 e ) ) A(a,\ln(16e)) A ( a , ln ( 16 e )) aparține acestei tangente dacă
ln ( 16 e ) = 1 + a ln 4. \ln(16e)=1+a\ln 4. ln ( 16 e ) = 1 + a ln 4.
Cum
ln ( 16 e ) = ln 16 + ln e = ln 16 + 1 , \ln(16e)=\ln 16+\ln e=\ln 16+1, ln ( 16 e ) = ln 16 + ln e = ln 16 + 1 ,
obținem
1 + ln 16 = 1 + a ln 4 ⟺ a = ln 16 ln 4 = 2. 1+\ln 16=1+a\ln 4 \iff a=\frac{\ln 16}{\ln 4}=2. 1 + ln 16 = 1 + a ln 4 ⟺ a = ln 4 ln 16 = 2.
Prin urmare,
a = 2 . \boxed{a=2}. a = 2 .
lim x → 0 ln ( f ( x ) ) x . \lim_{x\to 0}\frac{\ln(f(x))}{x}. x → 0 lim x ln ( f ( x )) .
Avem f ( 0 ) = 1 f(0)=1 f ( 0 ) = 1 , deci ln ( f ( 0 ) ) = 0 \ln(f(0))=0 ln ( f ( 0 )) = 0 . Aplicând regula lui l’Hospital:
lim x → 0 ln ( f ( x ) ) x = lim x → 0 f ′ ( x ) f ( x ) = f ′ ( 0 ) f ( 0 ) = ln 4 1 = ln 4 . \lim_{x\to 0}\frac{\ln(f(x))}{x}
=
\lim_{x\to 0}\frac{f'(x)}{f(x)}
=
\frac{f'(0)}{f(0)}
=
\frac{\ln 4}{1}
=
\boxed{\ln 4}. x → 0 lim x ln ( f ( x )) = x → 0 lim f ( x ) f ′ ( x ) = f ( 0 ) f ′ ( 0 ) = 1 ln 4 = ln 4 .
Se consideră
f : R → R , f ( x ) = 1 − 2 x x 2 + 3 − 2 x 2 + 3 . f:\mathbb{R}\to\mathbb{R},\qquad
f(x)=1-\frac{2x}{x^2+3}-\frac{2}{x^2+3}. f : R → R , f ( x ) = 1 − x 2 + 3 2 x − x 2 + 3 2 .
Observăm că
f ( x ) = x 2 + 3 − 2 x − 2 x 2 + 3 = x 2 − 2 x + 1 x 2 + 3 = ( x − 1 ) 2 x 2 + 3 . f(x)=\frac{x^2+3-2x-2}{x^2+3}
=
\frac{x^2-2x+1}{x^2+3}
=
\frac{(x-1)^2}{x^2+3}. f ( x ) = x 2 + 3 x 2 + 3 − 2 x − 2 = x 2 + 3 x 2 − 2 x + 1 = x 2 + 3 ( x − 1 ) 2 .
a) Din forma simplificată,
( x 2 + 3 ) f ( x ) = ( x − 1 ) 2 . (x^2+3)f(x)=(x-1)^2. ( x 2 + 3 ) f ( x ) = ( x − 1 ) 2 .
Atunci
∫ 1 2 ( x 2 + 3 ) f ( x ) d x = ∫ 1 2 ( x − 1 ) 2 d x = ( x − 1 ) 3 3 ∣ 1 2 = 1 3 − 0 = 1 3 . \int_1^2 (x^2+3)f(x)\,dx
=
\int_1^2 (x-1)^2\,dx
=
\left.\frac{(x-1)^3}{3}\right|_1^2
=
\frac{1}{3}-0
=
\boxed{\frac{1}{3}}. ∫ 1 2 ( x 2 + 3 ) f ( x ) d x = ∫ 1 2 ( x − 1 ) 2 d x = 3 ( x − 1 ) 3 1 2 = 3 1 − 0 = 3 1 .
b) Folosim forma inițială:
∫ 0 1 f ( x ) d x = ∫ 0 1 ( 1 − 2 x x 2 + 3 − 2 x 2 + 3 ) d x . \int_0^1 f(x)\,dx
=
\int_0^1\left(1-\frac{2x}{x^2+3}-\frac{2}{x^2+3}\right)\,dx. ∫ 0 1 f ( x ) d x = ∫ 0 1 ( 1 − x 2 + 3 2 x − x 2 + 3 2 ) d x .
Calculăm pe rând:
∫ 0 1 1 d x = 1 , \int_0^1 1\,dx=1, ∫ 0 1 1 d x = 1 ,
∫ 0 1 2 x x 2 + 3 d x = ln ( x 2 + 3 ) ∣ 0 1 = ln 4 − ln 3 = ln 4 3 , \int_0^1\frac{2x}{x^2+3}\,dx
=
\left.\ln(x^2+3)\right|_0^1
=
\ln 4-\ln 3
=
\ln\frac{4}{3}, ∫ 0 1 x 2 + 3 2 x d x = ln ( x 2 + 3 ) 0 1 = ln 4 − ln 3 = ln 3 4 ,
iar
∫ 0 1 2 x 2 + 3 d x = 2 3 arctan x 3 ∣ 0 1 = 2 3 ⋅ π 6 = π 3 3 = π 3 9 . \int_0^1\frac{2}{x^2+3}\,dx
=
\frac{2}{\sqrt3}\left.\arctan\frac{x}{\sqrt3}\right|_0^1
=
\frac{2}{\sqrt3}\cdot\frac{\pi}{6}
=
\frac{\pi}{3\sqrt3}
=
\frac{\pi\sqrt3}{9}. ∫ 0 1 x 2 + 3 2 d x = 3 2 arctan 3 x 0 1 = 3 2 ⋅ 6 π = 3 3 π = 9 π 3 .
Prin urmare,
∫ 0 1 f ( x ) d x = 1 − ln 4 3 − π 3 9 . \int_0^1 f(x)\,dx
=
1-\ln\frac{4}{3}-\frac{\pi\sqrt3}{9}. ∫ 0 1 f ( x ) d x = 1 − ln 3 4 − 9 π 3 .
Deci
∫ 0 1 f ( x ) d x = 1 − ln 4 3 − π 3 9 . \boxed{\int_0^1 f(x)\,dx=1-\ln\frac{4}{3}-\frac{\pi\sqrt3}{9}}. ∫ 0 1 f ( x ) d x = 1 − ln 3 4 − 9 π 3 .
c) Pentru x ∈ [ 0 , 1 ] x\in[0,1] x ∈ [ 0 , 1 ] ,
f ( x ) = ( x − 1 ) 2 x 2 + 3 ≥ 0. f(x)=\frac{(x-1)^2}{x^2+3}\ge 0. f ( x ) = x 2 + 3 ( x − 1 ) 2 ≥ 0.
Mai arătăm că f ( x ) ≤ 1 3 f(x)\le \frac13 f ( x ) ≤ 3 1 . Pentru x ∈ [ 0 , 1 ] x\in[0,1] x ∈ [ 0 , 1 ] ,
( x − 1 ) 2 x 2 + 3 ≤ 1 3 ⟺ 3 ( x − 1 ) 2 ≤ x 2 + 3 \frac{(x-1)^2}{x^2+3}\le \frac13
\iff
3(x-1)^2\le x^2+3 x 2 + 3 ( x − 1 ) 2 ≤ 3 1 ⟺ 3 ( x − 1 ) 2 ≤ x 2 + 3
⟺ 3 x 2 − 6 x + 3 ≤ x 2 + 3 ⟺ 2 x 2 − 6 x ≤ 0 ⟺ 2 x ( x − 3 ) ≤ 0. \iff 3x^2-6x+3\le x^2+3
\iff 2x^2-6x\le 0
\iff 2x(x-3)\le 0. ⟺ 3 x 2 − 6 x + 3 ≤ x 2 + 3 ⟺ 2 x 2 − 6 x ≤ 0 ⟺ 2 x ( x − 3 ) ≤ 0.
Ultima inegalitate este adevărată pentru x ∈ [ 0 , 1 ] x\in[0,1] x ∈ [ 0 , 1 ] . Deci
0 ≤ f ( x ) ≤ 1 3 , x ∈ [ 0 , 1 ] . 0\le f(x)\le \frac13,\qquad x\in[0,1]. 0 ≤ f ( x ) ≤ 3 1 , x ∈ [ 0 , 1 ] .
În notația subiectului, f n ( x ) = ( f ( x ) ) n f^n(x)=(f(x))^n f n ( x ) = ( f ( x ) ) n . Pentru n ∈ N ∗ n\in\mathbb{N}^* n ∈ N ∗ ,
0 ≤ f n ( x ) ≤ ( 1 3 ) n , x ∈ [ 0 , 1 ] . 0\le f^n(x)\le \left(\frac13\right)^n,\qquad x\in[0,1]. 0 ≤ f n ( x ) ≤ ( 3 1 ) n , x ∈ [ 0 , 1 ] .
Integrând pe [ 0 , 1 ] [0,1] [ 0 , 1 ] , obținem
0 ≤ I n = ∫ 0 1 f n ( x ) d x ≤ ∫ 0 1 ( 1 3 ) n d x = ( 1 3 ) n . 0\le I_n=\int_0^1 f^n(x)\,dx\le \int_0^1\left(\frac13\right)^n\,dx=\left(\frac13\right)^n. 0 ≤ I n = ∫ 0 1 f n ( x ) d x ≤ ∫ 0 1 ( 3 1 ) n d x = ( 3 1 ) n .
Cum
lim n → + ∞ ( 1 3 ) n = 0 , \lim_{n\to+\infty}\left(\frac13\right)^n=0, n → + ∞ lim ( 3 1 ) n = 0 ,
din teorema cleștelui rezultă
lim n → + ∞ I n = 0 . \boxed{\lim_{n\to+\infty} I_n=0}. n → + ∞ lim I n = 0 .
Autoevaluare pentru punctaj maxim
Toate cele 6 itemuri de la SUBIECTUL I sunt rezolvate în ordine, cu verificări unde este necesar.
La SUBIECTUL al II-lea sunt calculate determinantul, produsele de matrice și condiția de stabilitate pentru legea de compoziție.
La SUBIECTUL al III-lea sunt justificate derivata, tangenta, limita, integralele și estimarea pentru șirul I n I_n I n .
Formulele ambigue din conversia PDF au fost verificate după imaginea subiectului: x 3 + 2 x 3 \sqrt[3]{x^3+2x} 3 x 3 + 2 x , 6 x − 3 x + 2 x 6^x-3^x+2^x 6 x − 3 x + 2 x , respectiv 1 − 2 x x 2 + 3 − 2 x 2 + 3 1-\frac{2x}{x^2+3}-\frac{2}{x^2+3} 1 − x 2 + 3 2 x − x 2 + 3 2 .
Calculele finale și condițiile de domeniu folosite sunt consecvente cu cerințele pentru punctaj maxim.