Probleme de matematică – Clasa a X-a

Logaritmi, combinatorică, probabilități și numere complexe.

Liceu 13 probleme rezolvate

Clasa a X-a aduce capitole noi și puternice: funcția exponențială și funcția logaritmică (cu ecuațiile aferente), metode de numărare (combinatorică: permutări, aranjamente, combinări), probabilități și numerele complexe.

Aceste teme apar constant la Bacalaureat și sunt indispensabile în clasele a XI-a și a XII-a. Problemele de mai jos exersează calculul cu logaritmi, combinări și module de numere complexe.

Ecuații exponențiale 2 probleme

  1. Mediu

    Rezolvați ecuația: 2ˣ = 32.

    Vezi rezolvarea
    1. Scriem membrul drept ca putere a lui 2: 32 = 2⁵.
    2. Ecuația devine 2ˣ = 2⁵.
    3. Bazele fiind egale, egalăm exponenții: x = 5.

    Răspuns: x = 5

  2. Mediu

    Rezolvați ecuația: 3^(x+1) = 27.

    Vezi rezolvarea
    1. Scriem 27 ca putere a lui 3: 27 = 3³.
    2. 3^(x+1) = 3³ ⇒ x + 1 = 3.
    3. x = 2.

    Răspuns: x = 2

Logaritmi 3 probleme

  1. Mediu

    Calculați: log₂ 8 + log₃ 9.

    Vezi rezolvarea
    1. log₂ 8: la ce putere ridicăm 2 ca să obținem 8? 2³ = 8, deci log₂ 8 = 3.
    2. log₃ 9: 3² = 9, deci log₃ 9 = 2.
    3. Suma: 3 + 2 = 5.

    Răspuns: 5

  2. Mediu

    Rezolvați ecuația: log₂ x = 5.

    Vezi rezolvarea
    1. Trecem la forma exponențială: x = 2⁵.
    2. x = 32.

    Răspuns: x = 32

  3. Mediu

    Calculați: log₁₀ 2 + log₁₀ 5.

    Vezi rezolvarea
    1. Proprietatea logaritmului: log a + log b = log(a · b).
    2. log 2 + log 5 = log(2 · 5) = log 10 = 1.

    Răspuns: 1

Combinatorică 3 probleme

  1. Mediu

    În câte moduri putem alege 2 elevi dintr-o grupă de 6 (ordinea nu contează)?

    Vezi rezolvarea
    1. Ordinea nu contează → folosim combinări: .
    2. .

    Răspuns: 15 moduri

  2. Mediu

    În câte moduri pot fi așezate 4 persoane pe 4 scaune?

    Vezi rezolvarea
    1. Ordinea contează și folosim toate persoanele → permutări de 4.
    2. .

    Răspuns: 24 de moduri

  3. Dificil

    Câte numere de 3 cifre distincte se pot forma cu cifrele 1, 2, 3, 4, 5?

    Vezi rezolvarea
    1. Ordinea contează, cifrele sunt distincte → aranjamente de 5 luate câte 3.
    2. .

    Răspuns: 60 de numere

Probabilități 2 probleme

  1. Ușor

    Se aruncă un zar. Care este probabilitatea de a obține un număr par?

    Vezi rezolvarea
    1. Cazuri favorabile (numere pare): {2, 4, 6} → 3 cazuri.
    2. Cazuri posibile: {1, 2, 3, 4, 5, 6} → 6 cazuri.
    3. P = cazuri favorabile / cazuri posibile = 3/6 = 1/2.

    Răspuns: 1/2 (adică 50%)

  2. Ușor

    Dintr-o urnă cu 5 bile roșii și 3 albastre se extrage o bilă. Care este probabilitatea să fie roșie?

    Vezi rezolvarea
    1. Cazuri favorabile (bile roșii): 5. Cazuri posibile (total bile): 5 + 3 = 8.
    2. P = 5/8.

    Răspuns: 5/8

Numere complexe 2 probleme

  1. Dificil

    Se dă z = 3 + 4i. Calculați modulul |z| și conjugatul lui z.

    Vezi rezolvarea
    1. Modulul: .
    2. Conjugatul se obține schimbând semnul părții imaginare: z̄ = 3 − 4i.

    Răspuns: |z| = 5; z̄ = 3 − 4i

  2. Dificil

    Calculați (2 + 3i) + (1 − i) și (2 + 3i)(1 − i).

    Vezi rezolvarea
    1. Suma (adunăm părțile reale și cele imaginare): (2 + 1) + (3 − 1)i = 3 + 2i.
    2. Produsul: 2·1 − 2i + 3i − 3i² = 2 + i − 3·(−1).
    3. Cum i² = −1: 2 + i + 3 = 5 + i.

    Răspuns: 3 + 2i; respectiv 5 + i

Radicali 1 problemă

  1. Ușor

    Calculați: √3 · √12.

    Vezi rezolvarea
    1. Produsul radicalilor: √3 · √12 = √(3 · 12) = √36.
    2. √36 = 6.

    Răspuns: 6