Bacalaureat 2027 · matematică

Numere complexe pentru bacalaureat: forma algebrică, conjugatul, operațiile

Un număr complex are forma z=a+biz = a + bi, unde aa și bb sunt numere reale, iar i2=−1i^2 = -1. Cu el calculezi ca în algebra obișnuită, cu o singură regulă în plus: oriunde apare i2i^2, scrii −1-1. La bacalaureat, itemurile cu numere complexe cer să aduci o expresie la forma algebrică sau să arăți o egalitate. Aici ai formulele, metoda pas cu pas, exemple, două subiecte CNCE cu barem și itemuri de verificare.

La M_mate-info: în 3 din 4 ani, în itemul 1 din subiectul I; la M_șt-nat și M_tehnologic: în niciun an din 2023–2026.

Ce trebuie să știi

asta trebuie să știi
  • Forma algebrică: z=a+biz = a + bi, cu a,b∈Ra, b \in \mathbb{R} și i2=−1i^2 = -1. Numărul aa este partea reală, a=a ={}Re⁡z \operatorname{Re} z, iar bb este partea imaginară, b=b ={}Im⁡z \operatorname{Im} z. Două numere complexe sunt egale când au aceeași parte reală și aceeași parte imaginară.
  • Puterile lui ii se repetă din patru în patru: i1=ii^1 = i, i2=−1i^2 = -1, i3=−ii^3 = -i, i4=1i^4 = 1. Ca să calculezi ini^n, împarți pe nn la 44 și te uiți la rest: restul 00 dă 11, restul 11 dă ii, restul 22 dă −1-1, restul 33 dă −i-i.
  • Operațiile: adunarea și scăderea se fac separat pe părțile reale și imaginare. Pentru produs desfaci parantezele și înlocuiești i2i^2: (a+bi)(c+di)=(a + bi)(c + di) ={}(ac−bd)+(ad+bc)i (ac - bd) + (ad + bc)i.
  • Conjugatul lui z=a+biz = a + bi este z‾=a−bi\overline{z} = a - bi. Avem z+z‾=2az + \overline{z} = 2a și z−z‾=z - \overline{z} ={}2bi 2bi, iar z⋅z‾=z \cdot \overline{z} ={}a2+b2 a^2 + b^2 este un număr real. Conjugatul numitorului te ajută să împarți.
  • Câtul: z1z2=\dfrac{z_1}{z_2} ={}z1⋅z2‾z2⋅z2‾ \dfrac{z_1 \cdot \overline{z_2}}{z_2 \cdot \overline{z_2}}. Numitorul devine un număr real, iar câtul revine la forma algebrică.
  • Interpretarea geometrică: numărul z=a+biz = a + bi corespunde punctului M(a,b)M(a, b) din plan. Programa de la M_mate-info și M_șt-nat cere interpretarea geometrică a adunării și a scăderii numerelor complexe și a înmulțirii lor cu un număr real. Modulul, ∣z∣=|z| ={}a2+b2 \sqrt{a^2 + b^2}, nu este numit în programa de bacalaureat; îl poți folosi doar ca scriere scurtă pentru ∣z∣2=|z|^2 ={}z⋅z‾ z \cdot \overline{z}.
  • Ecuația de gradul al doilea în C\mathbb{C}: dacă Δ<0\Delta < 0, rădăcinile sunt numere complexe conjugate, z1,2=z_{1,2} ={}−b±i−Δ2a \dfrac{-b \pm i\sqrt{-\Delta}}{2a}. Ecuația cu coeficienți reali are deci două rădăcini în C\mathbb{C} în orice caz.

Metoda pas cu pas

pe rând
  1. 1.Desfă parantezele ca în algebră

    Efectuează adunările și înmulțirile cu ii ca și cu o literă, fără să te gândești încă la proprietățile lui ii. Păstrează fiecare termen cu semnul lui.
  2. 2.Înlocuiește i2i^2 cu −1-1

    Oriunde apare i2i^2, scrie −1-1; pentru puteri mai mari folosește perioada de patru a puterilor lui ii. Un produs ca (3−i)(3+i)(3 - i)(3 + i) devine 9−i2=9+1=109 - i^2 = 9 + 1 = 10.
  3. 3.Grupează partea reală și partea imaginară

    Adună între ele termenii fără ii și, separat, coeficienții lui ii. Scrie rezultatul sub forma a+bia + bi și numește cele două părți.
  4. 4.La câturi, amplifică cu conjugatul numitorului

    Înmulțește numărătorul și numitorul cu conjugatul numitorului. Numitorul c+dic + di devine c2+d2c^2 + d^2, deci este real și poți despărți fracția în partea reală și cea imaginară.
  5. 5.Verifică

    Recitește enunțul: dacă ți se cere un număr real, partea imaginară trebuie să fie 00. Pentru o egalitate de arătat, ajungi la aceeași valoare pe ambele părți. Pentru o ecuație, înlocuiește rădăcinile în ea.

Exemple rezolvate

Încearcă întâi singur, apoi compară cu rezolvarea. Am recalculat fiecare număr.
  1. 1.Produsul a două numere complexe

    Se consideră numerele complexe z1=3+2iz_1 = 3 + 2i și z2=2−iz_2 = 2 - i. Determină partea reală și partea imaginară a numărului z1⋅z2z_1 \cdot z_2.
  2. 2.Puterile lui i

    Calculează suma S=S ={}1+ 1 +{}i+ i +{}i2+ i^2 +{}i3+ i^3 +{}…+i2026 \ldots + i^{2026}.
  3. 3.Câtul a două numere complexe

    Scrie sub forma a+bia + bi numărul 3+i1−2i\dfrac{3 + i}{1 - 2i}.
  4. 4.Ecuația de gradul al doilea în mulțimea numerelor complexe

    Rezolvă în mulțimea numerelor complexe ecuația z2−4z+13=0z^2 - 4z + 13 = 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 I, 1

Itemul 1. (0–5 p)

Se consideră numărul complex z=3−iz = 3 - i. Arătați că z(z+2i)=10z(z + 2i) = 10.

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

Subiect CNCEM_mate-info

Bacalaureat 2025, matematică M_mate-info — subiectul I, 1

Itemul 1. (0–5 p)

Se consideră numerele complexe z1=1−iz_1 = 1 - i și z2=2+iz_2 = 2 + i. Arătați că 2z1+iz2=12z_1 + iz_2 = 1.

Sursa: CNCE, Bacalaureat 2025, Matematică M_mate-info, sesiunea iunie, subiectul I, 1 (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 3 din 4 ani (2023–2026)

    • Mulțimi de numere (clasa a X-a)

    Itemi: 2023: I.1 · 2025: I.1 · 2026: I.1

    Toate noțiunile profilului
  • M_șt-nat

    în niciun an din 2023–2026

    • Mulțimi de numere (clasa a X-a)

    Itemi: niciun item în iunie 2023–2026

    Toate noțiunile profilului
  • M_tehnologic

    în niciun an din 2023–2026

    • Mulțimi de numere (clasa a X-a)

    Itemi: niciun item în iunie 2023–2026

    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 numerele complexe z1=2−5iz_1 = 2 - 5i și z2=4−3iz_2 = 4 - 3i. Determinați partea reală și partea imaginară a numărului complex z=z1+i⋅z2z = z_1 + i \cdot z_2.

Scrie doar numărul, cu virgula ca separator zecimal.

Exercițiu Kleksa în formatul CNCE — explicație Kleksa.

M_șt-nat

Întrebarea 2. (0–1)

Se consideră numărul complex z=−2−5iz = -2 - 5i. Calculați z⋅z‾−z \cdot \overline{z} -{}z− z -{}z‾ \overline{z}, unde z‾\overline{z} este conjugatul numărului complex zz.

Scrie doar numărul, cu virgula ca separator zecimal.

Exercițiu Kleksa în formatul CNCE — explicație Kleksa.

M_tehnologic

Întrebarea 3. (0–1)

Se consideră numerele complexe z1=3+4iz_1 = 3 + 4i și z2=1+2iz_2 = 1 + 2i. Determinați partea reală și partea imaginară a numărului complex z=z1⋅z2z = z_1 \cdot z_2.

Scrie doar numărul, cu virgula ca separator zecimal.

Exercițiu Kleksa în formatul CNCE — explicație Kleksa.

M_mate-info

Întrebarea 4. (0–1)

Se consideră numărul complex z=5+2iz = 5 + 2i. Calculați z2+z‾2z^2 + \overline{z}^2, unde z‾\overline{z} este conjugatul numărului complex zz.

Scrie doar numărul, cu virgula ca separator zecimal.

Exercițiu Kleksa în formatul CNCE — explicație Kleksa.

Mai multe exerciții: rezolvă gratuit un test întreg

Greșeli frecvente

aici se pierd puncte
  • Scrii i2=1i^2 = 1 în loc de i2=−1i^2 = -1. Atunci (1+i)2=(1 + i)^2 ={}1+2i+i2= 1 + 2i + i^2 ={}1+2i−1= 1 + 2i - 1 ={}2i 2i, nu 2+2i2 + 2i. Dacă semnul lui i2i^2 e greșit, tot rezultatul e greșit.
  • Înmulțești părțile „pe componente”: (a+bi)(c+di)(a + bi)(c + di) nu este ac+bdiac + bdi. Trebuie să desfaci toate cele patru produse, inclusiv bd⋅i2bd \cdot i^2, care schimbă semnul și intră în partea reală.
  • Conjugatul schimbă semnul părții imaginare, nu pe al celei reale: conjugatul lui 3+2i3 + 2i este 3−2i3 - 2i, nu −3+2i-3 + 2i.
  • Împarți „pe părți” sau lași ii la numitor. Un cât se calculează amplificând cu conjugatul numitorului, ca numitorul să devină un număr real.
  • Spui că ecuația de gradul al doilea cu Δ<0\Delta < 0 nu are soluții. Nu are soluții reale, dar în mulțimea numerelor complexe are două, conjugate una alteia.

Reține

  • i2=−1i^2 = -1; i3=−ii^3 = -i; i4=1i^4 = 1, apoi puterile se repetă din patru în patru.
  • (a+bi)(c+di)=(a + bi)(c + di) ={}(ac−bd)+(ad+bc)i (ac - bd) + (ad + bc)i.
  • a+bi‾=\overline{a + bi} ={}a−bi a - bi și z⋅z‾=z \cdot \overline{z} ={}a2+b2 a^2 + b^2.
  • z1z2=\dfrac{z_1}{z_2} ={}z1⋅z2‾z2⋅z2‾ \dfrac{z_1 \cdot \overline{z_2}}{z_2 \cdot \overline{z_2}}.
  • Dacă Δ<0\Delta < 0: z1,2=z_{1,2} ={}−b±i−Δ2a \dfrac{-b \pm i\sqrt{-\Delta}}{2a}.

Întrebări și răspunsuri

  1. 1.Ce este numărul i?+
    Răspuns:Numărul ii este unitatea imaginară, definită prin i2=−1i^2 = -1. Nu există un număr real cu pătratul −1-1, așa că ii extinde mulțimea numerelor reale la numerele complexe a+bia + bi. Calculezi cu ii ca cu o literă, iar oriunde apare i2i^2 scrii −1-1.
  2. 2.Cum calculez i la o putere mare?+
    Răspuns:Puterile lui ii se repetă din patru în patru: i,−1,−i,1i, -1, -i, 1. Împarte exponentul la 44 și folosește restul. De exemplu, i50i^{50}: 50=4⋅12+250 = 4 \cdot 12 + 2, deci i50=i2=−1i^{50} = i^2 = -1. Dacă restul este 00, rezultatul este 11.
  3. 3.Cum împart două numere complexe?+
    Răspuns:Amplifici fracția cu conjugatul numitorului. Numitorul devine c2+d2c^2 + d^2, un număr real pozitiv, iar la numărător desfaci parantezele și înlocuiești i2i^2 cu −1-1. La final împarți partea reală și partea imaginară la numitor.
  4. 4.La ce folosește conjugatul unui număr complex?+
    Răspuns:Conjugatul z‾=a−bi\overline{z} = a - bi face din z⋅z‾=z \cdot \overline{z} ={}a2+b2 a^2 + b^2 un număr real și îți permite să împarți numere complexe. Mai folosești z+z‾=2az + \overline{z} = 2a pentru partea reală și z−z‾=z - \overline{z} ={}2bi 2bi pentru partea imaginară.
  5. 5.Ce profiluri de bacalaureat au numere complexe?+
    Răspuns:Programa de bacalaureat are numere complexe sub formă algebrică, cu conjugat și operații, la M_mate-info, M_șt-nat și M_tehnologic. M_pedagogic nu le are. În iunie 2023–2026, CNCE le-a pus în itemul 1 din subiectul I la M_mate-info în 3 din 4 ani, iar la M_șt-nat și M_tehnologic în niciunul.
  6. 6.Cum rezolv o ecuație de gradul al doilea cu discriminant negativ?+
    Răspuns:Calculezi Δ=b2−4ac\Delta = b^2 - 4ac. Dacă Δ<0\Delta < 0, nu există rădăcini reale, dar în mulțimea numerelor complexe ai z1,2=z_{1,2} ={}−b±i−Δ2a \dfrac{-b \pm i\sqrt{-\Delta}}{2a}. Rădăcinile sunt conjugate: au aceeași parte reală și părți imaginare opuse.

Ultimul exercițiu.

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