BacPath
Soluții · Profil Real

Soluții BAC Mate-info 2025 · Simulare / model

Varianta simulare

Vrei să încerci subiectul mai întâi? ← Înapoi la subiect

SUBIECTUL I

  1. Pentru progresia geometrică (bn)n1(b_n)_{n\ge 1}, notăm rația cu qq. Deoarece
b3=40,b4=80,b_3=40,\qquad b_4=80,

avem

q=b4b3=8040=2.q=\frac{b_4}{b_3}=\frac{80}{40}=2.

Cum

b3=b1q2,b_3=b_1q^2,

rezultă

40=b122=4b1.40=b_1\cdot 2^2=4b_1.

Deci

b1=10.\boxed{b_1=10}.
  1. Graficul funcției
f(x)=x22x+mf(x)=x^2-2x+m

intersectează axa OxOx în două puncte distincte dacă ecuația

x22x+m=0x^2-2x+m=0

are două rădăcini reale distincte.

Pentru aceasta trebuie ca discriminantul să fie strict pozitiv:

Δ=(2)241m=44m=4(1m).\Delta=(-2)^2-4\cdot 1\cdot m=4-4m=4(1-m).

Condiția este

4(1m)>01m>0m<1.4(1-m)>0 \Longleftrightarrow 1-m>0 \Longleftrightarrow m<1.

Prin urmare,

m(,1).\boxed{m\in(-\infty,1)}.
  1. Ecuația este
3x+23x+1=63.3^x+2\cdot 3^{x+1}=63.

Folosim

3x+1=33x.3^{x+1}=3\cdot 3^x.

Atunci

3x+233x=63,3^x+2\cdot 3\cdot 3^x=63,

deci

3x+63x=6373x=63.3^x+6\cdot 3^x=63 \Longleftrightarrow 7\cdot 3^x=63.

Rezultă

3x=9=32.3^x=9=3^2.

Funcția exponențială de bază 33 este injectivă, deci

x=2.\boxed{x=2}.
  1. Numerele naturale de două cifre sunt
10,11,,99,10,11,\ldots,99,

deci sunt

9910+1=9099-10+1=90

cazuri posibile.

Dorim ca n2n^2 să fie număr natural de trei cifre, adică

100n2999.100\le n^2\le 999.

Pentru nn număr natural de două cifre avem deja n10n\ge 10, deci n2100n^2\ge 100. Rămâne condiția

n2999.n^2\le 999.

Cum

312=961999,322=1024>999,31^2=961\le 999,\qquad 32^2=1024>999,

valorile favorabile sunt

n=10,11,,31.n=10,11,\ldots,31.

Numărul lor este

3110+1=22.31-10+1=22.

Probabilitatea cerută este

P=2290=1145.P=\frac{22}{90}=\frac{11}{45}.

Răspuns:

1145.\boxed{\frac{11}{45}}.
  1. Avem
A(1,2),B(7,4).A(1,2),\qquad B(7,4).

Prin urmare,

AB=(71,42)=(6,2).\overrightarrow{AB}=(7-1,4-2)=(6,2).

Din condiția

AB=2AC\overrightarrow{AB}=2\overrightarrow{AC}

rezultă

AC=12AB=(3,1).\overrightarrow{AC}=\frac12\overrightarrow{AB}=(3,1).

Deci

C=A+AC=(1,2)+(3,1)=(4,3).C=A+\overrightarrow{AC}=(1,2)+(3,1)=(4,3).

Calculăm vectorul

CB=BC=(74,43)=(3,1).\overrightarrow{CB}=B-C=(7-4,4-3)=(3,1).

Condiția

OD=CB\overrightarrow{OD}=\overrightarrow{CB}

arată că punctul DD are coordonatele vectorului CB\overrightarrow{CB}. Așadar

D(3,1).\boxed{D(3,1)}.
  1. Fie DD piciorul înălțimii din AA pe dreapta BCBC. Triunghiul ABCABC este ascuțitunghic, deci DD aparține segmentului BCBC.

În triunghiul dreptunghic ABDABD, avem

AB=10,AD=8.AB=10,\qquad AD=8.

Din teorema lui Pitagora:

BD2=AB2AD2=10282=10064=36.BD^2=AB^2-AD^2=10^2-8^2=100-64=36.

Cum BD>0BD>0, rezultă

BD=6.BD=6.

Notăm

CD=t,t>0.CD=t,\qquad t>0.

În triunghiul dreptunghic ACDACD, avem

AC=AD2+CD2=64+t2.AC=\sqrt{AD^2+CD^2}=\sqrt{64+t^2}.

Distanța de la DD la dreapta ACAC este înălțimea dusă din unghiul drept pe ipotenuza triunghiului dreptunghic ACDACD. Aceasta este

ADCDAC=8t64+t2.\frac{AD\cdot CD}{AC}=\frac{8t}{\sqrt{64+t^2}}.

Din enunț:

8t64+t2=42.\frac{8t}{\sqrt{64+t^2}}=4\sqrt2.

Împărțim la 44:

2t64+t2=2.\frac{2t}{\sqrt{64+t^2}}=\sqrt2.

Ridicăm la pătrat, cu ambii membri pozitivi:

4t264+t2=2.\frac{4t^2}{64+t^2}=2.

Rezultă

4t2=128+2t22t2=128t2=64.4t^2=128+2t^2 \Longleftrightarrow 2t^2=128 \Longleftrightarrow t^2=64.

Cum t>0t>0, avem

CD=8.CD=8.

Atunci

BC=BD+CD=6+8=14.BC=BD+CD=6+8=14.

Aria triunghiului este

AABC=BCAD2=1482=56.\mathcal A_{ABC}=\frac{BC\cdot AD}{2} =\frac{14\cdot 8}{2}=56.

Deci

AABC=56.\boxed{\mathcal A_{ABC}=56}.

SUBIECTUL al II-lea

1.

Se consideră

A(a)=(a1a31213a)A(a)= \begin{pmatrix} a&1&-a\\ 3&1&-2\\ 1&-3&a \end{pmatrix}

și sistemul

{ax+yaz=13x+y2z=1x3y+az=3.\begin{cases} ax+y-az=1\\ 3x+y-2z=1\\ x-3y+az=-3 \end{cases}.
  • a) Pentru a=0a=0,
A(0)=(010312130).A(0)= \begin{pmatrix} 0&1&0\\ 3&1&-2\\ 1&-3&0 \end{pmatrix}.

Dezvoltăm determinantul după prima linie:

detA(0)=1(1)1+23210.\det A(0) =1\cdot (-1)^{1+2} \begin{vmatrix} 3&-2\\ 1&0 \end{vmatrix}.

Calculăm determinantul de ordinul al doilea:

3210=30(2)1=2.\begin{vmatrix} 3&-2\\ 1&0 \end{vmatrix} =3\cdot 0-(-2)\cdot 1=2.

Prin urmare,

detA(0)=2.\det A(0)=-2.

Deci

detA(0)=2.\boxed{\det A(0)=-2}.
  • b) Sistemul are soluție unică dacă și numai dacă matricea coeficienților este inversabilă, adică
detA(a)0.\det A(a)\ne 0.

Calculăm determinantul:

detA(a)=a1a31213a.\det A(a)= \begin{vmatrix} a&1&-a\\ 3&1&-2\\ 1&-3&a \end{vmatrix}.

Dezvoltând după prima linie:

detA(a)=a123a1321a+(a)3113.\det A(a) =a \begin{vmatrix} 1&-2\\ -3&a \end{vmatrix} -1 \begin{vmatrix} 3&-2\\ 1&a \end{vmatrix} {}+ (-a) \begin{vmatrix} 3&1\\ 1&-3 \end{vmatrix}.

Calculăm:

123a=a6,\begin{vmatrix} 1&-2\\ -3&a \end{vmatrix} =a-6, 321a=3a+2,\begin{vmatrix} 3&-2\\ 1&a \end{vmatrix} =3a+2,

și

3113=91=10.\begin{vmatrix} 3&1\\ 1&-3 \end{vmatrix} =-9-1=-10.

Astfel,

detA(a)=a(a6)(3a+2)+(a)(10).\det A(a)=a(a-6)-(3a+2)+(-a)(-10).

Rezultă

detA(a)=a26a3a2+10a=a2+a2.\det A(a)=a^2-6a-3a-2+10a=a^2+a-2.

Factorizăm:

a2+a2=(a1)(a+2).a^2+a-2=(a-1)(a+2).

Deci sistemul are soluție unică pentru

(a1)(a+2)0,(a-1)(a+2)\ne 0,

adică

aR{2,1}.\boxed{a\in\mathbb R\setminus\{-2,1\}}.
  • c) Pentru a=1a=1, sistemul devine
{x+yz=13x+y2z=1x3y+z=3.\begin{cases} x+y-z=1\\ 3x+y-2z=1\\ x-3y+z=-3 \end{cases}.

Scădem prima ecuație din a doua:

(3x+y2z)(x+yz)=11,(3x+y-2z)-(x+y-z)=1-1,

deci

2xz=0z=2x.2x-z=0 \Longleftrightarrow z=2x.

Din prima ecuație:

x+y2x=1yx=1y=x+1.x+y-2x=1 \Longleftrightarrow y-x=1 \Longleftrightarrow y=x+1.

A treia ecuație este verificată automat:

x3(x+1)+2x=x3x3+2x=3.x-3(x+1)+2x=x-3x-3+2x=-3.

Prin urmare, soluțiile sistemului pentru a=1a=1 sunt

(x,y,z)=(t,t+1,2t),tR.(x,y,z)=(t,t+1,2t),\qquad t\in\mathbb R.

Fie

(x1,y1,z1)=(t,t+1,2t)(x_1,y_1,z_1)=(t,t+1,2t)

și

(x2,y2,z2)=(s,s+1,2s).(x_2,y_2,z_2)=(s,s+1,2s).

Condițiile din enunț sunt

y1=x2,z1=y2.y_1=x_2,\qquad z_1=y_2.

Acestea devin

t+1=s,2t=s+1.t+1=s,\qquad 2t=s+1.

Din s=t+1s=t+1, a doua ecuație dă

2t=t+1+1=t+2,2t=t+1+1=t+2,

deci

t=2.t=2.

Atunci

s=t+1=3.s=t+1=3.

Rezultă

(x1,y1,z1)=(2,3,4),(x_1,y_1,z_1)=(2,3,4),

și

(x2,y2,z2)=(3,4,6).(x_2,y_2,z_2)=(3,4,6).

Răspuns:

(x1,y1,z1)=(2,3,4),(x2,y2,z2)=(3,4,6).\boxed{(x_1,y_1,z_1)=(2,3,4),\qquad (x_2,y_2,z_2)=(3,4,6)}.

2.

Pe mulțimea M=(0,+)M=(0,+\infty) se definește legea

xy=xy+1xy+x+y22.x\circ y=\sqrt{xy}+\frac{1}{\sqrt{xy}}+\frac{x+y}{2}-2.
  • a) Calculăm direct:
14=14+114+1+422.1\circ 4=\sqrt{1\cdot 4}+\frac{1}{\sqrt{1\cdot 4}}+\frac{1+4}{2}-2.

Cum

4=2,\sqrt{4}=2,

obținem

14=2+12+522.1\circ 4=2+\frac12+\frac52-2.

Calculăm:

22+12+52=3.2-2+\frac12+\frac52=3.

Deci

14=3.\boxed{1\circ 4=3}.
  • b) Căutăm xMx\in M, deci x>0x>0, pentru care
xx=1.x\circ x=1.

Avem

xx=x2+1x2+x+x22.x\circ x=\sqrt{x^2}+\frac{1}{\sqrt{x^2}}+\frac{x+x}{2}-2.

Deoarece x>0x>0,

x2=x.\sqrt{x^2}=x.

Prin urmare,

xx=x+1x+x2=2x+1x2.x\circ x=x+\frac1x+x-2=2x+\frac1x-2.

Ecuația devine

2x+1x2=1.2x+\frac1x-2=1.

Echivalent,

2x+1x=3.2x+\frac1x=3.

Înmulțim cu x>0x>0:

2x2+1=3x.2x^2+1=3x.

Rezultă

2x23x+1=0.2x^2-3x+1=0.

Factorizăm:

2x23x+1=(2x1)(x1).2x^2-3x+1=(2x-1)(x-1).

Deci

(2x1)(x1)=0.(2x-1)(x-1)=0.

Obținem

x=12saux=1.x=\frac12 \quad \text{sau}\quad x=1.

Ambele valori aparțin lui M=(0,+)M=(0,+\infty). Așadar

x{12,1}.\boxed{x\in\left\{\frac12,1\right\}}.
  • c) Trebuie să arătăm că, pentru orice x,y[1,+)x,y\in[1,+\infty), avem
xy[1,+).x\circ y\in[1,+\infty).

Fie x,y1x,y\ge 1. Atunci

t=xy1.t=\sqrt{xy}\ge 1.

Prin inegalitatea mediilor,

x+y2xy=t.\frac{x+y}{2}\ge \sqrt{xy}=t.

Din definiția legii,

xy=xy+1xy+x+y22.x\circ y=\sqrt{xy}+\frac{1}{\sqrt{xy}}+\frac{x+y}{2}-2.

Folosind inegalitatea de mai sus:

xyt+1t+t2=2t+1t2.x\circ y\ge t+\frac1t+t-2=2t+\frac1t-2.

Arătăm că membrul din dreapta este cel puțin 11. Pentru t1t\ge 1,

2t+1t212t+1t30.2t+\frac1t-2\ge 1 \Longleftrightarrow 2t+\frac1t-3\ge 0.

Cum t>0t>0,

2t+1t3=2t23t+1t=(2t1)(t1)t.2t+\frac1t-3 =\frac{2t^2-3t+1}{t} =\frac{(2t-1)(t-1)}{t}.

Pentru t1t\ge 1, avem

2t1>0,t10,t>0.2t-1>0,\qquad t-1\ge 0,\qquad t>0.

Deci

(2t1)(t1)t0.\frac{(2t-1)(t-1)}{t}\ge 0.

Prin urmare,

xy1.x\circ y\ge 1.

În plus, xyx\circ y este definit și pozitiv, deci aparține lui MM. Rezultă

xy[1,+),x,y[1,+).\boxed{x\circ y\in[1,+\infty),\quad \forall x,y\in[1,+\infty)}.

Astfel, [1,+)[1,+\infty) este parte stabilă a lui MM în raport cu legea \circ.

SUBIECTUL al III-lea

1.

Se consideră funcția

f:(0,+)R,f(x)=2x2x+2+lnx+2x.f:(0,+\infty)\to\mathbb R,\qquad f(x)=\frac{2x-2}{x+2}+\ln\frac{x+2}{x}.
  • a) Pentru x>0x>0, avem
lnx+2x=ln(x+2)lnx.\ln\frac{x+2}{x}=\ln(x+2)-\ln x.

Derivăm primul termen:

(2x2x+2)=2(x+2)(2x2)1(x+2)2=2x+42x+2(x+2)2=6(x+2)2.\left(\frac{2x-2}{x+2}\right)' =\frac{2(x+2)-(2x-2)\cdot 1}{(x+2)^2} =\frac{2x+4-2x+2}{(x+2)^2} =\frac6{(x+2)^2}.

Derivăm termenul logaritmic:

(ln(x+2)lnx)=1x+21x=x(x+2)x(x+2)=2x(x+2).\left(\ln(x+2)-\ln x\right)' =\frac1{x+2}-\frac1x =\frac{x-(x+2)}{x(x+2)} =-\frac2{x(x+2)}.

Astfel,

f(x)=6(x+2)22x(x+2).f'(x)=\frac6{(x+2)^2}-\frac2{x(x+2)}.

Aducem la același numitor:

f(x)=6x2(x+2)x(x+2)2.f'(x)=\frac{6x-2(x+2)}{x(x+2)^2}.

Calculăm numărătorul:

6x2(x+2)=6x2x4=4x4=4(x1).6x-2(x+2)=6x-2x-4=4x-4=4(x-1).

Deci

f(x)=4(x1)x(x+2)2,x(0,+).\boxed{f'(x)=\frac{4(x-1)}{x(x+2)^2}},\qquad x\in(0,+\infty).
  • b) Asimptota orizontală spre ++\infty este dată de limita funcției la ++\infty, dacă aceasta există și este finită.

Calculăm:

limx+2x2x+2=2,\lim_{x\to+\infty}\frac{2x-2}{x+2}=2,

iar

limx+lnx+2x=limx+ln(1+2x)=ln1=0.\lim_{x\to+\infty}\ln\frac{x+2}{x} =\lim_{x\to+\infty}\ln\left(1+\frac2x\right)=\ln 1=0.

Prin urmare,

limx+f(x)=2+0=2.\lim_{x\to+\infty} f(x)=2+0=2.

Ecuația asimptotei orizontale spre ++\infty este

y=2.\boxed{y=2}.
  • c) Funcția ff este continuă pe (0,+)(0,+\infty), deoarece este sumă de funcții continue pe acest interval.

Din punctul a),

f(x)=4(x1)x(x+2)2.f'(x)=\frac{4(x-1)}{x(x+2)^2}.

Pentru x>0x>0, numitorul x(x+2)2x(x+2)^2 este pozitiv, deci semnul lui f(x)f'(x) este semnul lui x1x-1. Astfel,

f(x)<0 pe (0,1),f'(x)<0 \text{ pe } (0,1),

și

f(x)>0 pe (1,+).f'(x)>0 \text{ pe } (1,+\infty).

Rezultă că ff este strict descrescătoare pe (0,1)(0,1) și strict crescătoare pe (1,+)(1,+\infty). Valoarea minimă se obține la x=1x=1:

f(1)=2121+2+ln1+21=0+ln3=ln3.f(1)=\frac{2\cdot 1-2}{1+2}+\ln\frac{1+2}{1} =0+\ln 3=\ln 3.

Mai avem

limx0+f(x)=limx0+(2x2x+2+lnx+2x)=+,\lim_{x\to 0^+} f(x) =\lim_{x\to 0^+}\left(\frac{2x-2}{x+2}+\ln\frac{x+2}{x}\right)=+\infty,

deoarece

2x2x+21,lnx+2x=ln(1+2x)+.\frac{2x-2}{x+2}\to -1,\qquad \ln\frac{x+2}{x}=\ln\left(1+\frac2x\right)\to+\infty.

De asemenea,

limx+f(x)=2.\lim_{x\to+\infty} f(x)=2.

Pe intervalul (0,1](0,1], funcția ia toate valorile din

[ln3,+).[\ln 3,+\infty).

Pe intervalul [1,+)[1,+\infty), funcția ia valori în

[ln3,2).[\ln 3,2).

Prin urmare, imaginea funcției este

f((0,+))=[ln3,+).f((0,+\infty))=[\ln 3,+\infty).

Ecuația

f(x)=nf(x)=n

are soluții dacă și numai dacă

n[ln3,+).n\in[\ln 3,+\infty).

Deci nu are soluții pentru

n<ln3.n<\ln 3.

Cum, în convenția școlară uzuală,

N={0,1,2,},\mathbb N=\{0,1,2,\ldots\},

și

1<ln3<2,1<\ln 3<2,

numerele naturale mai mici decât ln3\ln 3 sunt 00 și 11. Așadar

n{0,1}.\boxed{n\in\{0,1\}}.

2.

Se consideră funcția

f:RR,f(x)=x22x2+1.f:\mathbb R\to\mathbb R,\qquad f(x)=\frac{x^2}{2x^2+1}.
  • a) Pentru orice xRx\in\mathbb R,
(2x2+1)f(x)=(2x2+1)x22x2+1=x2.(2x^2+1)f(x) =(2x^2+1)\cdot \frac{x^2}{2x^2+1}=x^2.

Numitorul 2x2+12x^2+1 este strict pozitiv, deci simplificarea este validă.

Atunci

12(2x2+1)f(x)dx=12x2dx.\int_{-1}^{2}(2x^2+1)f(x)\,dx =\int_{-1}^{2}x^2\,dx.

Calculăm:

12x2dx=x3312=233(1)33.\int_{-1}^{2}x^2\,dx =\left.\frac{x^3}{3}\right|_{-1}^{2} =\frac{2^3}{3}-\frac{(-1)^3}{3}.

Rezultă

83(13)=93=3.\frac83-\left(-\frac13\right)=\frac93=3.

Prin urmare,

12(2x2+1)f(x)dx=3.\boxed{\int_{-1}^{2}(2x^2+1)f(x)\,dx=3}.
  • b) Pentru x[0,2]x\in[0,2], avem x0x\ge 0, iar
2x2+1>0.2x^2+1>0.

De aceea

f(x)=x22x2+1=x22x2+1=x2x2+1=x2x2+1.\sqrt{f(x)} =\sqrt{\frac{x^2}{2x^2+1}} =\frac{\sqrt{x^2}}{\sqrt{2x^2+1}} =\frac{|x|}{\sqrt{2x^2+1}} =\frac{x}{\sqrt{2x^2+1}}.

Prin urmare,

02f(x)dx=02x2x2+1dx.\int_0^2 \sqrt{f(x)}\,dx =\int_0^2 \frac{x}{\sqrt{2x^2+1}}\,dx.

Facem substituția

u=2x2+1,du=4xdx.u=2x^2+1,\qquad du=4x\,dx.

Pentru x=0x=0, avem u=1u=1, iar pentru x=2x=2, avem u=9u=9. Astfel,

02x2x2+1dx=1419u1/2du.\int_0^2 \frac{x}{\sqrt{2x^2+1}}\,dx =\frac14\int_1^9 u^{-1/2}\,du.

Calculăm:

1419u1/2du=14[2u1/2]19=12(91).\frac14\int_1^9 u^{-1/2}\,du =\frac14\left[2u^{1/2}\right]_1^9 =\frac12\left(\sqrt9-\sqrt1\right).

Deci

12(31)=1.\frac12(3-1)=1.

Prin urmare,

02f(x)dx=1.\boxed{\int_0^2 \sqrt{f(x)}\,dx=1}.
  • c) Pentru nNn\in\mathbb N^*, se definește
In=01xnf(ex)dx.I_n=\int_0^1 \frac{x^n}{f\left(\sqrt{e^x}\right)}\,dx.

Calculăm mai întâi

f(ex)=(ex)22(ex)2+1=ex2ex+1.f\left(\sqrt{e^x}\right) =\frac{\left(\sqrt{e^x}\right)^2}{2\left(\sqrt{e^x}\right)^2+1} =\frac{e^x}{2e^x+1}.

Deoarece ex>0e^x>0, avem

f(ex)>0,f\left(\sqrt{e^x}\right)>0,

deci integrala este bine definită. Astfel,

1f(ex)=2ex+1ex=2+ex.\frac{1}{f\left(\sqrt{e^x}\right)} =\frac{2e^x+1}{e^x} =2+e^{-x}.

Prin urmare,

In=01xn(2+ex)dx.I_n=\int_0^1 x^n(2+e^{-x})\,dx.

Atunci

(n+1)InIn+1=01((n+1)xnxn+1)(2+ex)dx.(n+1)I_n-I_{n+1} =\int_0^1\left((n+1)x^n-x^{n+1}\right)(2+e^{-x})\,dx.

Separăm integrala:

(n+1)InIn+1=201((n+1)xnxn+1)dx+01((n+1)xnxn+1)exdx.(n+1)I_n-I_{n+1} =2\int_0^1\left((n+1)x^n-x^{n+1}\right)\,dx +\int_0^1\left((n+1)x^n-x^{n+1}\right)e^{-x}\,dx.

Pentru primul termen:

201((n+1)xnxn+1)dx=2((n+1)01xndx01xn+1dx).2\int_0^1\left((n+1)x^n-x^{n+1}\right)\,dx =2\left((n+1)\int_0^1x^n\,dx-\int_0^1x^{n+1}\,dx\right).

Cum

01xndx=1n+1,01xn+1dx=1n+2,\int_0^1x^n\,dx=\frac1{n+1},\qquad \int_0^1x^{n+1}\,dx=\frac1{n+2},

obținem

2((n+1)1n+11n+2)=2(11n+2)=2(n+1)n+2.2\left((n+1)\cdot\frac1{n+1}-\frac1{n+2}\right) =2\left(1-\frac1{n+2}\right) =\frac{2(n+1)}{n+2}.

Pentru al doilea termen, observăm că

(xn+1ex)=(n+1)xnexxn+1ex.\left(x^{n+1}e^{-x}\right)' =(n+1)x^ne^{-x}-x^{n+1}e^{-x}.

Prin urmare,

01((n+1)xnxn+1)exdx=[xn+1ex]01.\int_0^1\left((n+1)x^n-x^{n+1}\right)e^{-x}\,dx =\left[x^{n+1}e^{-x}\right]_0^1.

Deoarece nNn\in\mathbb N^*, avem n+12n+1\ge 2, deci

0n+1=0.0^{n+1}=0.

Astfel,

[xn+1ex]01=1n+1e10=1e.\left[x^{n+1}e^{-x}\right]_0^1 =1^{n+1}e^{-1}-0 =\frac1e.

Rezultă

(n+1)InIn+1=2(n+1)n+2+1e.(n+1)I_n-I_{n+1} =\frac{2(n+1)}{n+2}+\frac1e.

Deci

(n+1)InIn+1=2(n+1)n+2+1e,nN.\boxed{(n+1)I_n-I_{n+1}=\frac{2(n+1)}{n+2}+\frac1e,\quad \forall n\in\mathbb N^*}.

Autoevaluare pentru punctaj maxim

  • Toate cele 18 subpuncte au fost rezolvate în ordinea din subiect, cu rezultate finale marcate clar.
  • Am verificat formulele-cheie în raport cu enunțul: ecuația 3x+23x+1=633^x+2\cdot 3^{x+1}=63, semnele din matricea A(a)A(a), legea xy=xy+1xy+x+y22x\circ y=\sqrt{xy}+\frac1{\sqrt{xy}}+\frac{x+y}{2}-2, funcția 2x2x+2+lnx+2x\frac{2x-2}{x+2}+\ln\frac{x+2}{x}, integrala cu f(x)\sqrt{f(x)} și definiția lui InI_n.
  • Au fost verificate condițiile de existență: x>0x>0 la legea de compoziție, radicalii și numitorii pozitivi, domeniul logaritmului și f(ex)>0f(\sqrt{e^x})>0.
  • La algebră liniară s-au calculat explicit determinantul detA(a)=(a1)(a+2)\det A(a)=(a-1)(a+2), condiția de unicitate și soluțiile parametrice pentru a=1a=1.
  • La analiza funcției s-au justificat derivata, semnul derivatei, limitele, imaginea funcției și convenția N={0,1,2,}\mathbb N=\{0,1,2,\ldots\}.
  • Integralele au fost calculate cu substituții sau derivate recunoscute, iar egalitatea pentru InI_n a fost demonstrată pentru orice nNn\in\mathbb N^*.