慶應義塾高等学校対策 数学模擬試験 第098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 絶対値・解の個数による場合分け(20点)

方程式\(|x-125|+|x-129|=k\)を考えます。kは実数です。

(1)左辺をx<125、125≦x≦129、x>129に分けて表しなさい。(4点)

(2)k=4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 放物線と弦・三角形の面積最大(20点)

放物線y=x²上にA(−125,15625)、B(4,16)があります。P(t,t²)は−125≦t≦4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129cmの円に弦ABがあります。弦の中点をHとしOH=125cm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 直方体表面の最短経路・展開図比較(20点)

3辺がa=125cm、b=129cm、c=133cmの直方体で、向かい合う頂点をA,Gとします。AからGまで表面上だけを進みます。

(1)2面を展開した3種類の経路の長さの2乗を、a,b,cで表しなさい。(4点)

(2)そのうち最短となる経路の長さを求めなさい。(6点)

(3)なぜその展開図が最短か、a<b<cを使って説明しなさい。(10点)

第5問 整数の確率・重なりと排他的な条件(20点)

1から129までの整数を1個ずつ書いた129枚のカードから、等確率で1枚を選びます。選んだ整数をXとします。

(1)Xが4の倍数でも5の倍数でもある確率を求めなさい。(4点)

(2)Xが4の倍数または5の倍数である確率を求めなさい。(6点)

(3)Xが4の倍数または5の倍数であると分かったとき、その一方だけの倍数である確率を求めなさい。(10点)


解答・解説

第1問

(1)

各絶対値の中身の符号から、順に254−2x、4、2x−254です。

答え:\(\boxed{254-2x,\ 4,\ 2x-254}\)

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4。外側ではそれより大きいので、中央の全点が解です。

答え:\(\boxed{125\leq x\leq129}\)

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<4は解なし。k=4は中央全体。k>4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:\(\boxed{k<4:\text{解なし};\ k=4:125\leq x\leq129;\ k>4:x=\frac{254-k}{2},\frac{254+k}{2}}\)

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)

傾きは(16−15625)/(129)=-121。Aを代入すると切片は500です。

答え:\(\boxed{y=(-121)x+500}\)

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=(-121)t+500−t²=(t+125)(4−t)。面積は左右に分けてPQ×(129)/2です。

答え:\(\boxed{S=\frac{129}2(t+125)(4-t)}\)

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+125)(4−t)=\(\frac{16641}4-(t+\frac{121}{2})^2\)。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:\(\boxed{S_{\max}=\frac{2146689}{8},\ t=-\frac{121}{2}}\)

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=16641−15625=1016。弦はAHの2倍です。

答え:\(\boxed{2\sqrt{1016}}\)

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:\(\boxed{\frac{16641}{125}}\)

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=16641(16641−15625)/15625。正の平方根を採ります。

答え:\(\boxed{\frac{129}{125}\sqrt{1016}}\)

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)

展開図では長方形の対角線なので、(a+b)²+c²、(a+c)²+b²、(b+c)²+a²です。

答え:\(\boxed{(a+b)^2+c^2,\ (a+c)^2+b^2,\ (b+c)^2+a^2}\)

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)

最小は(a+b)²+c²=82205。三平方で正の平方根を採ります。

答え:\(\boxed{\sqrt{82205}}\)

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)

3式の共通部分はa²+b²+c²。残る部分は2ab,2ac,2bcで、a<b<cならab<ac<bcです。

答え:\\(\boxed{ab&lt;ac&lt;bc}\\)

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)

連続する整数は互いに素なので両方の倍数は20の倍数で、6個です。

答え:\(\boxed{\frac{2}{43}}\)

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)

4の倍数32個と5の倍数25個を足し、二重に数えた公倍数6個を1回引くと51個です。

答え:\(\boxed{\frac{17}{43}}\)

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)

条件の標本は51個。このうち重なりの6個を除いた45個が一方だけです。

答え:\(\boxed{\frac{15}{17}}\)

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。