筑波大学附属駒場高等学校対策 数学模擬試験 第012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。

整数条件・規則性・初到達の確率と、図形の証明を組み合わせる演習。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。

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問題

第1問 余り・連続する整数の公倍数(20点)

正の整数nを3で割ると余りは2、4で割ると余りは3です。

(1)最小のnを求めなさい。(4点)

(2)1≦n≦239で条件を満たすnの個数を求めなさい。(6点)

(3)(2)で条件を満たすnの和を、両端を組み合わせる方法で求めなさい。(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(−20,400)、B(3,9)があります。P(t,t²)は−20≦t≦3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 角の二等分線・面積と等距離の証明(20点)

三角形ABCはAB=23cm、AC=26cm、BC=43cmです。∠Aの二等分線とBCの交点をD、∠Bの二等分線とADの交点をIとします。Iは三角形の内部にあります。

(1)BD:DC=AB:ACを、面積比を使って証明しなさい。(4点)

(2)BDの長さを求めなさい。(6点)

(3)Iから3本の直線AB,BC,CAまでの距離が等しいことを証明しなさい。(10点)

第4問 整数条件・積の最大値の証明(20点)

正の整数x,yがx+y=43を満たします。

(1)xyをxの式で表しなさい。(4点)

(2)xyの最大値と、それを与える組(x,y)をすべて求めなさい。(6点)

(3)最大値が462以下であることを、(x−y)²を使って証明しなさい。(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23までの整数を1個ずつ書いた23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3の倍数でも4の倍数でもある確率を求めなさい。(4点)

(2)Xが3の倍数または4の倍数である確率を求めなさい。(6点)

(3)Xが3の倍数または4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)

n+1は3と4の公倍数です。連続する整数は互いに素なので最小公倍数は12。n=12k−1、kは正の整数です。

答え:\(\boxed{11}\)

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)

上限より12k−1≦239、つまり1≦k≦20。

答え:\(\boxed{20}\)

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)

初項11と末項239の和は250。先頭と末尾の順を逆にした列を足すと各項がこの値で、全体の2倍が20倍になります。

答え:\(\boxed{2500}\)

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(9−400)/(23)=-17。Aを代入すると切片は60です。

答え:\(\boxed{y=(-17)x+60}\)

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=(-17)t+60−t²=(t+20)(3−t)。面積は左右に分けてPQ×(23)/2です。

答え:\(\boxed{S=\frac{23}2(t+20)(3-t)}\)

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+20)(3−t)=\(\frac{529}4-(t+\frac{17}{2})^2\)。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:\(\boxed{S_{\max}=\frac{12167}{8},\ t=-\frac{17}{2}}\)

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)

DからAB,ACへ垂線を下ろすと、ADを共通の斜辺とし∠BAD=∠DACの直角三角形は合同で、垂線の長さが等しい。したがって[ABD]:[ACD]=AB:AC。一方、BCへの高さは共通なのでその面積比はBD:DCです。

答え:\(\boxed{BD:DC=23:26}\)

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)

BD+DC=43、比が23:26よりBD=43×23/(49)です。

答え:\(\boxed{\frac{989}{49}}\)

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)

IからAB,ACへの垂線は、AIを共通の斜辺とし等しい角を持つ直角三角形の合同から等しい。同様にBIが∠Bを二等分するため、AB,BCへの垂線も等しい。よって3距離が等しい。

答え:\(\boxed{d(I,AB)=d(I,BC)=d(I,CA)}\)

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)

y=43−xよりxy=x(43−x)です。

答え:\\(\boxed{-x^2+43x}\\)

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)

\(xy=\frac{43^2-(2x-43)^2}{4}\)。整数xでは2x−43の絶対値が最小になる中央の整数を選びます。

答え:\(\boxed{462,\ (x,y)=(21,22),(22,21)}\)

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)

\(4xy=43^2-(x-y)^2\)。x−yは奇数なのでその2乗は1以上です。よってxy≦462。差が±1で等号です。

答え:\\(\boxed{xy\leq 462}\\)

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12の倍数で、1個です。

答え:\(\boxed{\frac{1}{23}}\)

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)

3の倍数7個と4の倍数5個を足し、二重に数えた公倍数1個を1回引くと11個です。

答え:\(\boxed{\frac{11}{23}}\)

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11個。このうち重なりの1個を除いた10個が一方だけです。

答え:\(\boxed{\frac{10}{11}}\)

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。