筑波大学附属駒場高等学校対策 数学模擬試験 第013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。
問題
第1問 整式の割り算・約数と最小値(20点)
4以上の整数nについて\(\frac{n^2+80}n\)が整数になります。
(1)nが満たす約数の条件を説明しなさい。(4点)
(2)可能なnをすべて求めなさい。(6点)
(3)与えられた式の最小値と、そのときのnをすべて求めなさい。(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(−20,400)、B(20,400)があり、Oは原点です。P(t,t²)は−20<t<20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 折り返し・垂直二等分線と面積(20点)
長方形ABCDをA(0,0)、B(40,0)、C(40,8)、D(0,8)と置きます。AがCに重なるように折ると、折り目はABとP、CDとQで交わります。
(1)Pのx座標を求めなさい。(4点)
(2)Qのx座標を求めなさい。(6点)
(3)四角形APQDの面積を求めなさい。(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=20cm、b=24cm、c=28cm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 確率・戻さない抽出と情報による絞り込み(20点)
袋に赤玉20個、白玉4個があります。よく混ぜて同時に2個取り出します。どの2個の組も同様に確からしいとします。
(1)赤白1個ずつである確率を求めなさい。(4点)
(2)2個が同じ色である確率を求めなさい。(6点)
(3)「少なくとも1個は赤であった」と分かったとき、2個とも赤である確率を求めなさい。(10点)
解答・解説
第1問
(1)
式はn+80/nなので、nが整数なら残る80/nも整数であることが必要十分です。つまりnは80の正の約数です。
答え:\(\boxed{n\mid 80}\)
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)
80の正の約数を小さい順に調べ、4以上という条件を満たすものを挙げます。
答え:\(\boxed{4,5,8,10,16,20,40,80}\)
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でab=80です。(a+b)²=(a−b)²+320だから、差の絶対値が最小の約数の組で最小になります。(2)の約数を比べると該当するnは[8, 10]です。
答え:\(\boxed{18,\ n=8,10}\)
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=40、高さ=400なので面積は20³です。
答え:\(\boxed{8000}\)
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(400−t²)/400=4/5。よってt²=80。正負の2解とも区間内です。
答え:\(\boxed{t=\pm\frac{20}{\sqrt{5}}}\)
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:\(\boxed{y=80}\)
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)
PA=PCよりx²=(40−x)²+64。整理して2×40x=1664です。横の長さが縦より大きいので0<x<40を満たします。
答え:\(\boxed{\frac{104}{5}}\)
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)
QA=QCよりx²+64=(40−x)²。よってx=(1600−64)/(2×40)です。これも辺CD上です。
答え:\(\boxed{\frac{96}{5}}\)
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)
APとDQが平行な台形です。両底辺の和は40、高さは8なので面積は40×8/2です。
答え:\(\boxed{160}\)
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=2720。三平方で正の平方根を採ります。
答え:\(\boxed{4\sqrt{170}}\)
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<ac<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)
全体は24×23/2=276組。異色の組は20×4=80組です。
答え:\(\boxed{\frac{20}{69}}\)
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)
赤2個は20×19/2組、白2個は4×3/2組なので合計196組です。
答え:\(\boxed{\frac{49}{69}}\)
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)
条件に合う組は全体から白2個を除いた270組。どれも元々等確率なので、そのうち赤2個の190組の割合を求めます。
答え:\(\boxed{\frac{19}{27}}\)
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。