慶應義塾志木高等学校対策 数学模擬試験 第038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。

相似・接線・立体の切断と、整数方程式・数え上げの記述演習。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]=65とします。

(1)xの範囲を不等式で表しなさい。(4点)

(2)[4x]のとり得る値をすべて求めなさい。(6点)

(3)[4x]=263となるxの範囲を求めなさい。(10点)

第2問 放物線上の点・面積比と二次方程式(20点)

放物線y=x²上にA(−65,4225)、B(65,4225)があり、Oは原点です。P(t,t²)は−65<t<65を動きます。

(1)三角形OABの面積を求めなさい。(4点)

(2)三角形PABの面積がOABの\(\frac{4}{5}\)倍となるtをすべて求めなさい。(6点)

(3)そのような2点Pを結ぶ直線の式を求めなさい。(10点)

第3問 2本の線分の交点・面積比の証明(20点)

三角形ABCの面積は260cm²です。DはBCの中点、EはCA上の点でCE:EA=4:1です。ADとBEの交点をXとします。

(1)AX:XDを求め、面積比を使って説明しなさい。(4点)

(2)三角形ABXの面積を求めなさい。(6点)

(3)三角形CDXの面積を求めなさい。(10点)

第4問 立方体の平面切断・正六角形(20点)

1辺8cmの立方体を0≦x,y,z≦8と表します。平面x+y+z=12で切断します。さらにこの立方体と相似で、辺が65倍の立方体も同じ位置の比で切断します。

(1)元の切断面の頂点を6個すべて挙げなさい。(4点)

(2)元の切断面の周の長さを求めなさい。(6点)

(3)辺が65倍の立方体の切断面の面積を求めなさい。(10点)

第5問 規則性・部分和から各項を復元(20点)

第1段から第k段までの玉の合計が\(65k^2+4k\)個になるように並べます。kは正の整数です。

(1)第1段と第2段の玉の個数をそれぞれ求めなさい。(4点)

(2)第k段の玉の個数をkの式で表し、理由を説明しなさい。(6点)

(3)第6段から第12段までの合計個数を求めなさい。(10点)


解答・解説

第1問

(1)

定義から65≦x<66です。

答え:\(\boxed{65\leq x<66}\)

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倍すると260≦4x<264。この区間の各整数部分が実現します。

答え:\(\boxed{260,261,262,263}\)

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)

263≦4x<264を4で割ります。上端は含みません。

答え:\(\boxed{\frac{263}{4}\leq x<66}\)

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)

底辺AB=130、高さ=4225なので面積は65³です。

答え:\(\boxed{274625}\)

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)

共通底辺から(4225−t²)/4225=4/5。よってt²=845。正負の2解とも区間内です。

答え:\(\boxed{t=\pm\frac{65}{\sqrt{5}}}\)

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)

2点のy座標はt²で一致するので、水平な直線です。

答え:\(\boxed{y=845}\)

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)

BD=DCなので[ABX]=[ACX]。共通の底辺EXを持つ△AEXと△CEXの面積比はAE:EC=1:4です。△ABXをuとすれば、△AEX=u/(5)、△CEX=4u/(5)。また△BCX=2[BDX]。△ABXと△BCXはBEを底辺とする高さの比AE:EC=1:4なので[BCX]=4u、[BDX]=4u/2。共通の頂点BからADへの高さによりAX:XD=u:(4u/2)=2:4です。

答え:\(\boxed{2:4}\)

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)

△ABDの面積は260/2。ADを2:4に分けるので[ABX]=(260/2)×2/(6)です。

答え:\(\boxed{\frac{130}{3}}\)

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)

[CDX]=[BDX]=[ABD]−[ABX]です。

答え:\(\boxed{\frac{260}{3}}\)

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)

1座標を0、別の座標を8とすると残りは4。(8,4,0)の6通りの並べ替えです。

答え:\(\boxed{(8,4,0),(8,0,4),(4,8,0),(0,8,4),(4,0,8),(0,4,8)}\)

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)

隣り合う点の距離は√(16+16)=4√2。切断面は中心からの距離も等しい正六角形なので周は6倍です。

答え:\(\boxed{24\sqrt{2}}\)

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)

辺長4√2の正六角形を6枚の正三角形に分けます。高さは三平方で辺の√3/2倍なので面積は316√3。相似比65の面積比は4225です。

答え:\(\boxed{202800\sqrt{3}}\)

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)

第1段は65+4。第2段は第2段までの合計(268)から第1段を引きます。

答え:\(\boxed{69,\ 199}\)

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)

k≧2では65k²+4k−{65(k−1)²+4(k−1)}=130k−61。k=1でも第1段の値と一致します。

答え:\(\boxed{130k-61}\)

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)

第12段までの合計から第5段までの合計を引きます。下限は第6段なので引くのは第5段までです。

答え:\(\boxed{7763}\)

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。