開成高等学校対策 数学模擬試験 第025回
出題範囲と取り組み方
中学数学の発展範囲で解ける高校入試対策です。高校の数学Ⅰ・A・Ⅱ・B・Cは前提にしません。各回の問題と解答・解説は独自作成です。
平面・立体の根拠を説明し、代数と関数の条件を整理する演習。図形は問題文の条件から自分で図を描き、途中式・場合分け・証明の理由を記述しなさい。長さはcm、面積はcm²、体積はcm³で答えます。円周率はπのまま残します。
学校公式の入試案内（確認日：2026年10月4日）。学校別に学習の重点を設定した対策用オリジナル模試です。時間・大問数・配点・重点分野は本教材の演習設計です。年度別の出題傾向を分析して本番の形式を再現したものではありません。
問題
第1問 絶対値・解の個数による場合分け（20点）
方程式\(|x-12|+|x-18|=k\)を考えます。kは実数です。
（1）左辺をx<12、12≦x≦18、x>18に分けて表しなさい。（4点）
（2）k=6のときの解をすべて求めなさい。（6点）
（3）kの値に応じて解をすべて求めなさい。（10点）
第2問 動点・折れ曲がる面積関数（20点）
長方形ABCDはAB=24cm、BC=12cmです。PはAからBを経てCまで毎秒1cmで動きます。出発t秒後の三角形APDの面積をS cm²とします。
（1）Sをtの式で、範囲を添えて表しなさい。（4点）
（2）S=72となる時刻をすべて求めなさい。（6点）
（3）Sの最大値と、それをとるすべての時刻を求めなさい。（10点）
第3問 円の弦・接線と相似（20点）
中心O、半径18cmの円に弦ABがあります。弦の中点をHとしOH=12cmです。A,Bでの接線の交点をTとします。O,H,Tはこの順に一直線上にあります。
（1）ABの長さを求めなさい。（4点）
（2）OTの長さを、相似の根拠を示して求めなさい。（6点）
（3）TAの長さを求めなさい。（10点）
第4問 四角すい・切断と相似による体積比（20点）
底面が1辺12cmの正方形で、高さが12cmの正四角すいを、頂点からの距離が高さの半分の位置で底面に平行な平面により切ります。
（1）切断面の1辺の長さを求めなさい。（4点）
（2）下側の台形状の立体の体積を求めなさい。（6点）
（3）下側の立体の側面積（底面と切断面を除く）を求めなさい。（10点）
第5問 整数方程式・積への変形（20点）
整数x,yはx>12、y>12を満たし、\(xy=12(x+y)+(-108)\)が成立します。
（1）(x−12)(y−12)の値を求めなさい。（4点）
（2）組(x,y)をすべて求めなさい。順序の異なる組は別とします。（6点）
（3）x+yの最小値と、そのときの組を求め、最小であることを示しなさい。（10点）
解答・解説
第1問
（1）
各絶対値の中身の符号から、順に30−2x、6、2x−30です。
答え：\(\boxed{30-2x,\ 6,\ 2x-30}\)
採点目安（4点）：正しい立式・根拠に2点、結論と条件の確認に2点。証明問題は論理が結論までつながれば満点。
（2）
中央の区間では左辺が常に6。外側ではそれより大きいので、中央の全点が解です。
答え：\(\boxed{12\leq x\leq18}\)
採点目安（6点）：正しい立式・根拠に3点、結論と条件の確認に3点。証明問題は論理が結論までつながれば満点。
（3）
k<6は解なし。k=6は中央全体。k>6は外側の一次方程式を解き、各区間の条件を満たす2解を得ます。
答え：\(\boxed{k<6:\text{解なし};\ k=6:12\leq x\leq18;\ k>6:x=\frac{30-k}{2},\frac{30+k}{2}}\)
採点目安（10点）：正しい立式・根拠に5点、結論と条件の確認に5点。証明問題は論理が結論までつながれば満点。
第2問
（1）
AB上では底辺AP=t、高さAD=12よりS=6t。BC上では底辺AD=12、高さがAB=24で一定なのでS=144です。
答え：\(\boxed{S=6t\ (0\leq t\leq24),\ S=144\ (24\leq t\leq36)}\)
採点目安（4点）：正しい立式・根拠に2点、結論と条件の確認に2点。証明問題は論理が結論までつながれば満点。
（2）
AB上の6t=72よりt=12。BC上の値は72より大きく、解はありません。
答え：\(\boxed{12}\)
採点目安（6点）：正しい立式・根拠に3点、結論と条件の確認に3点。証明問題は論理が結論までつながれば満点。
（3）
AB上で増加し、B以後は一定です。したがって24秒から36秒まで全時刻で最大です。
答え：\(\boxed{144,\ 24\leq t\leq36}\)
採点目安（10点）：正しい立式・根拠に5点、結論と条件の確認に5点。証明問題は論理が結論までつながれば満点。
第3問
（1）
OH⊥ABなのでAH²=324−144=180。弦はAHの2倍です。
答え：\(\boxed{2\sqrt{180}}\)
採点目安（4点）：正しい立式・根拠に2点、結論と条件の確認に2点。証明問題は論理が結論までつながれば満点。
（2）
OA⊥AT、OH⊥AH、∠AOT=∠HOAなので△OAT∽△OHA。OT/OA=OA/OHからOT=OA²/OHです。
答え：\(\boxed{27}\)
採点目安（6点）：正しい立式・根拠に3点、結論と条件の確認に3点。証明問題は論理が結論までつながれば満点。
（3）
TA²=OT²−OA²=324(324−144)/144。正の平方根を採ります。
答え：\(\boxed{\frac{18}{12}\sqrt{180}}\)
採点目安（10点）：正しい立式・根拠に5点、結論と条件の確認に5点。証明問題は論理が結論までつながれば満点。
第4問
（1）
頂点を含む三角形の相似から、切断面の辺は底辺の1/2です。
答え：\(\boxed{6}\)
採点目安（4点）：正しい立式・根拠に2点、結論と条件の確認に2点。証明問題は論理が結論までつながれば満点。
（2）
全体は144×12/3。上側は相似比1/2なので体積比1/8。残りは全体の7/8です。
答え：\(\boxed{504}\)
採点目安（6点）：正しい立式・根拠に3点、結論と条件の確認に3点。証明問題は論理が結論までつながれば満点。
（3）
元の側面三角形の高さは√(144+36)。4枚の面積の合計は24√180。上側の面積は1/4なので残りは3/4です。
答え：\(\boxed{18\sqrt{180}}\)
採点目安（10点）：正しい立式・根拠に5点、結論と条件の確認に5点。証明問題は論理が結論までつながれば満点。
第5問
（1）
両辺に144を加えて積にすると(x−12)(y−12)=36です。
答え：\(\boxed{36}\)
採点目安（4点）：正しい立式・根拠に2点、結論と条件の確認に2点。証明問題は論理が結論までつながれば満点。
（2）
x−12は36の正の約数[1, 2, 3, 4, 6, 9, 12, 18, 36]です。各約数dについてy−12=36/dとすれば、すべての解になります。
答え：\(\boxed{(13,48),\ (14,30),\ (15,24),\ (16,21),\ (18,18),\ (21,16),\ (24,15),\ (30,14),\ (48,13)}\)
採点目安（6点）：正しい立式・根拠に3点、結論と条件の確認に3点。証明問題は論理が結論までつながれば満点。
（3）
a=x−12、b=y−12とするとab=36。\((a+b)^2=(a-b)^2+144\geq144\)よりa+b≧12。等号はa=b=6で実現します。
答え：\(\boxed{36,\ (x,y)=(18,18)}\)
採点目安（10点）：正しい立式・根拠に5点、結論と条件の確認に5点。証明問題は論理が結論までつながれば満点。
復習記録
| 大問 | 得点 / 20 | 間違えた条件・次に確かめること |
|---|---|---|
| 第1問 | ||
| 第2問 | ||
| 第3問 | ||
| 第4問 | ||
| 第5問 |
合計：＿＿ / 100点。解き直しでは答えを隠して、式や図を作るところから取り組みます。