Bacalaureat 2027 · matematică

Derivate la bacalaureat: formule, ecuația tangentei, monotonie și puncte de extrem

Problema 1 din subiectul al III-lea dă o funcție și cere, în trei itemi, derivata ei, apoi, de regulă, o limită sau o tangentă, apoi monotonia, extremele, o inegalitate sau numărul de soluții ale unei ecuații. Aici ai formulele și regulile de derivare, metoda pas cu pas, exemple rezolvate și două subiecte CNCE cu barem.

La M_mate-info, M_șt-nat și M_tehnologic: în fiecare an 2023–2026, subiectul al III-lea, problema 1.

Ce trebuie să știi

asta trebuie să știi
  • Derivata funcției ff în x0x_0 este f′(x0)=f'(x_0) ={}lim⁡x→x0f(x)−f(x0)x−x0 \lim\limits_{x \to x_0} \dfrac{f(x) - f(x_0)}{x - x_0}, când limita există și este finită. Geometric, f′(x0)f'(x_0) este panta tangentei la graficul lui ff în punctul de abscisă x0x_0.
  • Formule: (c)′=0(c)' = 0, (xn)′=nxn−1\left(x^n\right)' = nx^{n-1}, (x)′=12x\left(\sqrt{x}\right)' = \dfrac{1}{2\sqrt{x}}, (1x)′=−1x2\left(\dfrac{1}{x}\right)' = -\dfrac{1}{x^2}, (ex)′=ex\left(e^x\right)' = e^x, (ax)′=axln⁡a\left(a^x\right)' = a^x \ln a, (ln⁡x)′=(\ln x)' ={}1x \dfrac{1}{x}.
  • Reguli: (f±g)′=(f \pm g)' ={}f′±g′ f' \pm g', (cf)′=cf′(cf)' = c f', (fg)′=f′g+fg′(fg)' = f'g + fg', (fg)′=f′g−fg′g2\left(\dfrac{f}{g}\right)' = \dfrac{f'g - fg'}{g^2}. Pentru funcții de forma eue^{u} și ln⁡u\ln u: (eu)′=u′eu\left(e^{u}\right)' = u'e^{u}, (ln⁡u)′=(\ln u)' ={}u′u \dfrac{u'}{u}.
  • Tangenta la graficul lui ff în punctul de abscisă x0x_0 are ecuația y−f(x0)=y - f(x_0) ={}f′(x0)(x−x0) f'(x_0)(x - x_0). Ea este paralelă cu axa OxOx exact când f′(x0)=0f'(x_0) = 0.
  • Monotonia: dacă f′(x)≥0f'(x) \geq 0 pe un interval, ff este crescătoare pe el; dacă f′(x)≤0f'(x) \leq 0, este descrescătoare. Un punct x0x_0 în care f′(x0)=0f'(x_0) = 0 este punct de extrem când f′f' își schimbă semnul în x0x_0: minim, de la −- la ++, maxim, de la ++ la −-.
  • Derivata a doua: dacă f′′(x)≥0f''(x) \geq 0 pe un interval, ff este convexă pe el; dacă f′′(x)≤0f''(x) \leq 0, este concavă. Programa de M_mate-info numește și punctele de inflexiune.

Metoda pas cu pas

pe rând
  1. 1.Scrie domeniul și forma funcției

    Notează unde este definită ff și ce formă are: produs, raport, sumă. Alege formula sau regula potrivită; la un raport folosești regula câtului, la ex⋅(…)e^x \cdot (\ldots) regula produsului.
  2. 2.Derivează și adu la forma cerută

    Calculează f′f' cu regulile de mai sus. Când enunțul îți dă rezultatul („Arată că f′(x)=…f'(x) = \ldots”), simplifică până ajungi la el: desfă parantezele la numărător și descompune în factori.
  3. 3.Rezolvă f′(x)=0f'(x) = 0 și studiază semnul

    Află punctele în care derivata se anulează. Semnul lui f′f' pe fiecare interval dintre ele îl afli dintr-un tabel de semne, din semnele factorilor. Scrie intervalele cu capetele incluse, cum cere CNCE: ff este crescătoare pe [a,b][a, b].
  4. 4.Trage concluziile din semnul lui f′f'

    Monotonia o citești direct. Un punct în care semnul se schimbă este extrem; valoarea lui o calculezi cu f(x0)f(x_0). Valoarea minimă sau maximă servește la demonstrarea inegalităților: dacă minimul lui ff este mm, atunci f(x)≥mf(x) \geq m.
  5. 5.Pentru tangentă calculează f(x0)f(x_0) și f′(x0)f'(x_0)

    Înlocuiește în y−f(x0)=y - f(x_0) ={}f′(x0)(x−x0) f'(x_0)(x - x_0) și scrie ecuația sub forma y=mx+ny = mx + n, cu m=f′(x0)m = f'(x_0). Dacă tangenta este paralelă cu o dreaptă dată, impui f′(x0)f'(x_0) egal cu panta ei.

Exemple rezolvate

Încearcă întâi singur, apoi compară cu rezolvarea. Am recalculat fiecare număr.
  1. 1.Derivata unui raport

    Se consideră funcția f:R∖{−f : \mathbb{R} \setminus \{-{}1}→R1\} \to \mathbb{R}, f(x)=f(x) ={}x2x+1 \dfrac{x^2}{x + 1}. Arată că f′(x)=f'(x) ={}x(x+2)(x+1)2 \dfrac{x(x + 2)}{(x + 1)^2}.
  2. 2.Ecuația tangentei

    Se consideră funcția f:R→Rf : \mathbb{R} \to \mathbb{R}, f(x)=x3−3x2+2f(x) = x^3 - 3x^2 + 2. Determină ecuația tangentei la graficul funcției ff în punctul de abscisă x=3x = 3.
  3. 3.Monotonie și puncte de extrem

    Pentru aceeași funcție, f(x)=x3−3x2+2f(x) = x^3 - 3x^2 + 2, determină intervalele de monotonie și punctele de extrem.
    1234−3−2−1123450xy(0, 2)(2, −2)
  4. 4.O inegalitate cu valoarea minimă

    Se consideră funcția f:(0,+∞)→Rf : (0, +\infty) \to \mathbb{R}, f(x)=x−ln⁡xf(x) = x - \ln x. Arată că ln⁡x≤x−1\ln x \leq x - 1, pentru orice x>0x > 0.

Subiect de examen

sursa: CNCE
Un item CNCE adevărat, cuvânt cu cuvânt. Rezolvă-l înainte să te uiți la rezolvare.
Subiect CNCEM_mate-info

Bacalaureat 2026, matematică M_mate-info — subiectul al III-lea, 1.a)

Problema 1.a) (0–5 p)

Se consideră funcția f:R→Rf : \mathbb{R} \to \mathbb{R}, f(x)=f(x) ={}x3−4xx2+5 \dfrac{x^3 - 4x}{x^2 + 5}. a) Arătați că f′(x)=(x2−1)(x2+20)(x2+5)2f'(x) = \dfrac{\left(x^2 - 1\right)\left(x^2 + 20\right)}{\left(x^2 + 5\right)^2}, x∈Rx \in \mathbb{R}.

Sursa: CNCE, Bacalaureat 2026, Matematică M_mate-info, sesiunea iunie, subiectul al III-lea, 1.a) (varianta 3). Punctajul după baremul CNCE. · Subiectul și baremul CNCE · Rezolvă gratuit tot subiectul

Subiect CNCEM_tehnologic

Bacalaureat 2025, matematică M_tehnologic — subiectul al III-lea, 1.b)

Problema 1.b) (0–5 p)

Se consideră funcția f:R→Rf : \mathbb{R} \to \mathbb{R}, f(x)=f(x) ={}x−2ex \dfrac{x - 2}{e^x}. b) Determinați ecuația tangentei la graficul funcției ff în punctul de abscisă x=0x = 0, situat pe graficul funcției ff.

Sursa: CNCE, Bacalaureat 2025, Matematică M_tehnologic, sesiunea iunie, subiectul al III-lea, 1.b) (varianta 1). Punctajul după baremul CNCE. · Subiectul și baremul CNCE

Pe profiluri

numărat din subiecte
Ce cere programa fiecărui profil și în ce itemi a dat CNCE această noțiune în sesiunile din iunie 2023–2026.
  • M_mate-info

    în fiecare an 2023–2026

    • Derivabilitate (clasa a XI-a)
    • Reprezentarea grafică a funcțiilor (clasa a XI-a)

    Itemi: 2023: III.1 · 2024: III.1 · 2025: III.1 · 2026: III.1

    Toate noțiunile profilului
  • M_șt-nat

    în fiecare an 2023–2026

    • Funcții derivabile (clasa a XI-a)
    • Studiul funcțiilor cu ajutorul derivatelor (clasa a XI-a)

    Itemi: 2023: III.1 · 2024: III.1 · 2025: III.1 · 2026: III.1

    Toate noțiunile profilului
  • M_tehnologic

    în fiecare an 2023–2026

    • Funcții derivabile (clasa a XI-a)
    • Studiul funcțiilor cu ajutorul derivatelor (clasa a XI-a)

    Itemi: 2023: III.1 · 2024: III.1 · 2025: III.1 · 2026: III.1

    Toate noțiunile profilului

Verifică-te

verifici pe loc
Alege sau scrie răspunsul și verifică-l pe loc: sub exercițiu apare explicația.
M_mate-info

Întrebarea 1. (0–1)

Se consideră funcția f:(−1,+∞)→Rf : \left(-1, +\infty\right) \to \mathbb{R}, f(x)=f(x) ={}−2x−4x+1 \dfrac{-2x - 4}{x + 1}. Calculați f′(2)f'(2). Dacă rezultatul nu este un număr întreg, scrieți-l ca fracție, de exemplu 7/3.

Scrie doar numărul, cu virgula ca separator zecimal.

Exercițiu Kleksa în formatul CNCE — explicație Kleksa.

M_tehnologic

Întrebarea 2. (0–1)

Se consideră funcția f:(0,+∞)→Rf : (0, +\infty) \to \mathbb{R}, f(x)=x2+2ln⁡xf(x) = x^2 + 2\ln x. Determinați ecuația tangentei la graficul funcției ff în punctul de abscisă x=1x = 1, situat pe graficul funcției ff. Scrieți ecuația sub forma y=mx+ny = mx + n. Dacă rezultatul nu este un număr întreg, scrieți-l ca fracție, de exemplu 7/3.

Scrie doar numărul, cu virgula ca separator zecimal.

Exercițiu Kleksa în formatul CNCE — explicație Kleksa.

M_mate-info

Întrebarea 3. (0–1)

Se consideră funcția f:(0,+∞)→Rf : (0, +\infty) \to \mathbb{R}, f(x)=f(x) ={}3x+3x 3x + \dfrac{3}{x}. Determinați valoarea minimă a funcției ff.

Scrie doar numărul, cu virgula ca separator zecimal.

Exercițiu Kleksa în formatul CNCE — explicație Kleksa.

M_șt-nat

Întrebarea 4. (0–1)

Se consideră funcția f:(0,+∞)→Rf : (0, +\infty) \to \mathbb{R}, f(x)=x2+3ln⁡xf(x) = x^2 + 3\ln x. Calculați f′′(2)f''(2). Dacă rezultatul nu este un număr întreg, scrieți-l ca fracție, de exemplu 7/3.

Scrie doar numărul, cu virgula ca separator zecimal.

Exercițiu Kleksa în formatul CNCE — explicație Kleksa.

M_tehnologic

Întrebarea 5. (0–1)

Se consideră funcția f:R→Rf : \mathbb{R} \to \mathbb{R}, f(x)=xexf(x) = xe^x. Determinați intervalul pe care funcția ff este crescătoare, cel mai mare cu această proprietate.

Exercițiu Kleksa în formatul CNCE — explicație Kleksa.

Mai multe exerciții: rezolvă gratuit un test întreg

Greșeli frecvente

aici se pierd puncte
  • Derivezi un produs ca pe un produs de derivate. (fg)′(fg)' nu este f′⋅g′f' \cdot g', ci f′g+fg′f'g + fg'. De exemplu, (xln⁡x)′=ln⁡x+1(x \ln x)' = \ln x + 1, nu 1⋅1x1 \cdot \dfrac{1}{x}.
  • Uiți derivata funcției din interior. Pentru ln⁡(2x+1)\ln(2x + 1) derivata este 22x+1\dfrac{2}{2x + 1}, nu 12x+1\dfrac{1}{2x + 1}: (ln⁡u)′=(\ln u)' ={}u′u \dfrac{u'}{u}. La fel, (e3x)′=3e3x\left(e^{3x}\right)' = 3e^{3x}.
  • Greșești semnul la regula câtului. Numărătorul este f′g−fg′f'g - fg', în această ordine. Scris invers, rezultatul își schimbă semnul și monotonia iese pe dos.
  • Confunzi f(x0)f(x_0) cu f′(x0)f'(x_0) la tangentă. Ecuația tangentei are nevoie de amândouă: valoarea funcției, pentru punct, și valoarea derivatei, pentru pantă. Dacă îți iese o dreaptă care nu trece prin punct, ai încurcat valorile.
  • Spui că x0x_0 este extrem pentru că f′(x0)=0f'(x_0) = 0. Condiția nu este suficientă: la f(x)=x3f(x) = x^3 derivata se anulează în 00, dar 00 nu este extrem, pentru că semnul lui f′f' nu se schimbă. Verifică schimbarea semnului.

Reține

  • (xn)′=nxn−1\left(x^n\right)' = nx^{n-1}, (ex)′=ex\left(e^x\right)' = e^x, (ln⁡x)′=(\ln x)' ={}1x \dfrac{1}{x}, (x)′=12x\left(\sqrt{x}\right)' = \dfrac{1}{2\sqrt{x}}.
  • (fg)′=f′g+fg′(fg)' = f'g + fg' și (fg)′=f′g−fg′g2\left(\dfrac{f}{g}\right)' = \dfrac{f'g - fg'}{g^2}.
  • (ln⁡u)′=(\ln u)' ={}u′u \dfrac{u'}{u} și (eu)′=u′eu\left(e^u\right)' = u'e^u.
  • Tangenta: y−f(x0)=y - f(x_0) ={}f′(x0)(x−x0) f'(x_0)(x - x_0); paralelă cu OxOx când f′(x0)=0f'(x_0) = 0.
  • f′≥0f' \geq 0: ff crescătoare; f′≤0f' \leq 0: ff descrescătoare. Extrem: f′f' schimbă semnul.

Întrebări și răspunsuri

  1. 1.Care sunt formulele de derivare pe care trebuie să le știu pe de rost?+
    Răspuns:La bacalaureat nu primești formule, deci le știi pe de rost: derivata unei puteri, a radicalului, a lui exe^x, a lui axa^x și a logaritmului natural, plus regulile pentru sumă, produs și cât. La acestea se adaugă derivarea unei funcții din interior, de forma ln⁡u\ln u sau eue^u, care apare în enunțurile CNCE.
  2. 2.Cum aflu ecuația tangentei la un grafic?+
    Răspuns:Calculezi f(x0)f(x_0) și f′(x0)f'(x_0) și le pui în y−f(x0)=y - f(x_0) ={}f′(x0)(x−x0) f'(x_0)(x - x_0). Dacă ți se dă doar abscisa x0x_0, ordonata o afli din f(x0)f(x_0). Dacă tangenta trebuie să fie paralelă cu OxOx, rezolvi f′(x0)=0f'(x_0) = 0; dacă trebuie să fie paralelă cu o dreaptă de pantă dată, egalezi f′(x0)f'(x_0) cu acea pantă.
  3. 3.Cum determin intervalele de monotonie?+
    Răspuns:Rezolvi ecuația f′(x)=0f'(x) = 0, ordonezi soluțiile pe axă și studiezi semnul lui f′f' pe fiecare interval dintre ele, din semnele factorilor. Unde f′≥0f' \geq 0, funcția este crescătoare, unde f′≤0f' \leq 0, descrescătoare. CNCE scrie intervalele închise la capetele în care funcția este definită.
  4. 4.Cum folosesc derivata ca să demonstrez o inegalitate?+
    Răspuns:Definești o funcție ajutătoare, de obicei diferența dintre cele două părți ale inegalității, îi studiezi monotonia cu derivata și afli valoarea minimă sau maximă. Dacă minimul este 00 sau o constantă convenabilă, inegalitatea rezultă, ca la exemplul cu x−ln⁡xx - \ln x de mai sus.
  5. 5.Ce înseamnă că o funcție este convexă sau concavă?+
    Răspuns:Pe un interval pe care f′′≥0f'' \geq 0 funcția este convexă, iar pe unul pe care f′′≤0f'' \leq 0 este concavă. Pentru a le afla, calculezi derivata a doua și îi studiezi semnul, la fel ca pentru prima derivată. Derivata a doua este în programă la toate cele trei profiluri.
  6. 6.Ce anume din analiză apare numai în programa de M_mate-info?+
    Răspuns:Teoremele lui Fermat, Rolle și Lagrange din capitolul despre funcții derivabile și punctele de inflexiune sunt numite în programa de M_mate-info. Derivatele, tangenta, monotonia, extremele, derivata a doua și regula lui l'Hospital sunt în programa tuturor celor trei profiluri cu analiză: M_mate-info, M_șt-nat și M_tehnologic.
  7. 7.În ce subiect apar derivatele la bacalaureat?+
    Răspuns:În problema 1 din subiectul al III-lea, în fiecare iunie din 2023 până în 2026, la M_mate-info, M_șt-nat și M_tehnologic. M_pedagogic nu are analiză matematică în programă.

Ultimul exercițiu.

Rezolvă gratuit o lucrare de bacalaureat la matematică, cu timpul de la examen, corectată pas cu pas după barem.