筑波大学附属駒場高等学校対策 数学模擬試験 第051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 整式の割り算・約数と最小値(20点)

2以上の整数nについて\(\frac{n^2+160}n\)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(−80,6400)、B(80,6400)があり、Oは原点です。P(t,t²)は−80<t<80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\(\frac{2}{3}\)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 角の二等分線・面積と等距離の証明(20点)

三角形ABCはAB=82cm、AC=84cm、BC=162cm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 立方体の平面切断・正六角形(20点)

1辺4cmの立方体を0≦x,y,z≦4と表します。平面x+y+z=6で切断します。さらにこの立方体と相似で、辺が80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80倍の立方体の切断面の面積を求めなさい。(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82までの整数を1個ずつ書いた82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2の倍数でも3の倍数でもある確率を求めなさい。(4点)

(2)Xが2の倍数または3の倍数である確率を求めなさい。(6点)

(3)Xが2の倍数または3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)

式はn+160/nなので、nが整数なら残る160/nも整数であることが必要十分です。つまりnは160の正の約数です。

答え:\(\boxed{n\mid 160}\)

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)

160の正の約数を小さい順に調べ、2以上という条件を満たすものを挙げます。

答え:\(\boxed{2,4,5,8,10,16,20,32,40,80,160}\)

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=160です。(a+b)²=(a−b)²+640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[10, 16]です。

答え:\(\boxed{26,\ n=10,16}\)

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=160、高さ=6400なので面積は80³です。

答え:\(\boxed{512000}\)

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(6400−t²)/6400=2/3。よってt²=\frac{6400}{3}。正負の2解とも区間内です。

答え:\(\boxed{t=\pm\frac{80}{\sqrt{3}}}\)

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)

2点のy座標はt²で一致するので、水平な直線です。

答え:\(\boxed{y=\frac{6400}{3}}\)

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:\(\boxed{BD:DC=82:84}\)

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=162、比が82:84よりBD=162×82/(166)です。

答え:\(\boxed{\frac{6642}{83}}\)

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)

1座標を0、別の座標を4とすると残りは2。(4,2,0)の6通りの並べ替えです。

答え:\(\boxed{(4,2,0),(4,0,2),(2,4,0),(0,4,2),(2,0,4),(0,2,4)}\)

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)

隣り合う点の距離は√(4+4)=2√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:\(\boxed{12\sqrt{2}}\)

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2√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34√3。相似比80の面積比は6400です。

答え:\(\boxed{76800\sqrt{3}}\)

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)

連続する整数は互いに素なので両方の倍数は6の倍数で、13個です。

答え:\(\boxed{\frac{13}{82}}\)

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)

2の倍数41個と3の倍数27個を足し、二重に数えた公倍数13個を1回引くと55個です。

答え:\(\boxed{\frac{55}{82}}\)

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55個。このうち重なりの13個を除いた42個が一方だけです。

答え:\(\boxed{\frac{42}{55}}\)

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。