慶應義塾高等学校対策 数学模擬試験 第020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。

条件の読み取り、関数の最値、円・折り返し、立体と確率の演習。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。

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問題

第1問 定義された整数部分・不等式の境界(20点)

実数tに対し、t以下の最大の整数を[t]と書きます。[x]=51とします。

(1)xの範囲を不等式で表しなさい。(4点)

(2)[6x]のとり得る値をすべて求めなさい。(6点)

(3)[6x]=311となるxの範囲を求めなさい。(10点)

第2問 放物線と弦・三角形の面積最大(20点)

放物線y=x²上にA(−51,2601)、B(6,36)があります。P(t,t²)は−51≦t≦6を動きます。

(1)直線ABの式を求めなさい。(4点)

(2)三角形ABPの面積Sをtの式で表しなさい。(6点)

(3)Sの最大値と、そのときのtを求め、最大である理由を示しなさい。(10点)

第3問 円の弦・接線と相似(20点)

中心O、半径57cmの円に弦ABがあります。弦の中点をHとしOH=51cm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 回転体・円すいの差と相似(20点)

直角台形ABCDをA(0,0)、B(12,0)、C(6,51)、D(0,51)とします。直線ADの周りに1回転します。

(1)BCを延長した直線とADの交点のy座標を求めなさい。(4点)

(2)回転体の体積を求めなさい。(6点)

(3)上下の底面を含む表面積を求めなさい。(10点)

第5問 2回の抽出・順序と条件付き数え上げ(20点)

1から57までの整数を1枚ずつ書いた57枚のカードがあります。1枚を引き、戻して混ぜてからもう1枚引きます。1回目をa、2回目をbとします。

(1)a+b=109である確率を求めなさい。(4点)

(2)abが偶数である確率を求めなさい。(6点)

(3)a≠bであると分かったとき、a+b=109である確率を求めなさい。(10点)


解答・解説

第1問

(1)

定義から51≦x<52です。

答え:\(\boxed{51\leq x<52}\)

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)

6倍すると306≦6x<312。この区間の各整数部分が実現します。

答え:\(\boxed{306,307,308,309,310,311}\)

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)

311≦6x<312を6で割ります。上端は含みません。

答え:\(\boxed{\frac{311}{6}\leq x<52}\)

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)

傾きは(36−2601)/(57)=-45。Aを代入すると切片は306です。

答え:\(\boxed{y=(-45)x+306}\)

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)

Pと同じx座標の弦上の点をQとするとPQ=(-45)t+306−t²=(t+51)(6−t)。面積は左右に分けてPQ×(57)/2です。

答え:\(\boxed{S=\frac{57}2(t+51)(6-t)}\)

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)

(t+51)(6−t)=\(\frac{3249}4-(t+\frac{45}{2})^2\)。2乗の項が0で最大になり、そのtは指定区間内です。

答え:\(\boxed{S_{\max}=\frac{185193}{8},\ t=-\frac{45}{2}}\)

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3問

(1)

OH⊥ABなのでAH²=3249−2601=648。弦はAHの2倍です。

答え:\(\boxed{2\sqrt{648}}\)

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:\(\boxed{\frac{1083}{17}}\)

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=3249(3249−2601)/2601。正の平方根を採ります。

答え:\(\boxed{\frac{57}{51}\sqrt{648}}\)

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)

半径が12から6へ、高さ51で半減するので、さらに51進むと0になります。交点は(0,102)です。

答え:\(\boxed{102}\)

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)

半径12・高さ102の円すいから、半径6・高さ51の円すいを除きます。π((12)²×102−36×51)/3です。

答え:\(\boxed{4284\pi}\)

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)

母線BC=√(2601+36)。円すいの側面積の差はπ(12×2BC−6×BC)=18πBC。上下の円の面積を足します。

答え:\(\boxed{18\pi\sqrt{2637}+180\pi}\)

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)

(a,b)は順序のある3249組。指定された和に対してaが52から57のときだけbも範囲に入り、6組です。

答え:\(\boxed{\frac{2}{1083}}\)

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)

積が奇数なのは両方奇数の場合だけ。奇数は29枚なので、全体から841組を除きます。

答え:\(\boxed{\frac{2408}{3249}}\)

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≠bの組は3192組。和が指定値で同じ数になる組を(1)から除くと6組残ります。

答え:\(\boxed{\frac{1}{532}}\)

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。