筑波大学附属駒場高等学校対策 数学模擬試験 第053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 整数方程式・積への変形(20点)

整数x,yはx>80、y>80を満たし、\(xy=80(x+y)+(-6384)\)が成立します。

(1)(x−80)(y−80)の値を求めなさい。(4点)

(2)組(x,y)をすべて求めなさい。順序の異なる組は別とします。(6点)

(3)x+yの最小値と、そのときの組を求め、最小であることを示しなさい。(10点)

第2問 動点・折れ曲がる面積関数(20点)

長方形ABCDはAB=160cm、BC=8cmです。PはAからBを経てCまで毎秒1cmで動きます。出発t秒後の三角形APDの面積をS cm²とします。

(1)Sをtの式で、範囲を添えて表しなさい。(4点)

(2)S=320となる時刻をすべて求めなさい。(6点)

(3)Sの最大値と、それをとるすべての時刻を求めなさい。(10点)

第3問 直角三角形・斜辺上の点への距離(20点)

三角形ABCは∠A=90°、AB=240cm、AC=320cmです。AからBCに下ろした垂線の足をH、BC上でBP:PC=4:1となる点をPとします。

(1)BCとAHの長さを求めなさい。(4点)

(2)BHの長さを求め、用いた相似を示しなさい。(6点)

(3)AP²の値を求めなさい。(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=164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6724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 2回の抽出・順序と条件付き数え上げ(20点)

1から84までの整数を1枚ずつ書いた84枚のカードがあります。1枚を引き、戻して混ぜてからもう1枚引きます。1回目をa、2回目をbとします。

(1)a+b=165である確率を求めなさい。(4点)

(2)abが偶数である確率を求めなさい。(6点)

(3)a≠bであると分かったとき、a+b=165である確率を求めなさい。(10点)


解答・解説

第1問

(1)

両辺に6400を加えて積にすると(x−80)(y−80)=16です。

答え:\(\boxed{16}\)

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)

x−80は16の正の約数[1, 2, 4, 8, 16]です。各約数dについてy−80=16/dとすれば、すべての解になります。

答え:\(\boxed{(81,96),\ (82,88),\ (84,84),\ (88,82),\ (96,81)}\)

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=x−80、b=y−80とするとab=16。\((a+b)^2=(a-b)^2+64\geq64\)よりa+b≧8。等号はa=b=4で実現します。

答え:\(\boxed{168,\ (x,y)=(84,84)}\)

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)

AB上では底辺AP=t、高さAD=8よりS=4t。BC上では底辺AD=8、高さがAB=160で一定なのでS=640です。

答え:\(\boxed{S=4t\ (0\leq t\leq160),\ S=640\ (160\leq t\leq168)}\)

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)

AB上の4t=320よりt=80。BC上の値は320より大きく、解はありません。

答え:\(\boxed{80}\)

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)

AB上で増加し、B以後は一定です。したがって160秒から168秒まで全時刻で最大です。

答え:\(\boxed{640,\ 160\leq t\leq168}\)

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)

三平方でBC=400。面積をAB×AC/2=BC×AH/2と表すとAH=192です。

答え:\(\boxed{BC=400,\ AH=192}\)

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)

△ABHと△CBAは直角と∠Bが等しいので相似。AB/BC=BH/AB、すなわちBH=AB²/BC=144です。

答え:\(\boxed{144}\)

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)

BP=320。HP=|BP−BH|。三平方でAP²=AH²+(BP−BH)²を計算します。

答え:\(\boxed{67840}\)

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=164−xよりxy=x(164−x)です。

答え:\\(\boxed{-x^2+164x}\\)

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)

\(xy=\frac{164^2-(2x-164)^2}{4}\)。整数xでは2x−164の絶対値が最小になる中央の整数を選びます。

答え:\(\boxed{6724,\ (x,y)=(82,82)}\)

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)

\(4xy=164^2-(x-y)^2\)。2乗は0以上です。よってxy≦6724。差が0で等号です。

答え:\\(\boxed{xy\leq 6724}\\)

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)

(a,b)は順序のある7056組。指定された和に対してaが81から84のときだけbも範囲に入り、4組です。

答え:\(\boxed{\frac{1}{1764}}\)

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)

積が奇数なのは両方奇数の場合だけ。奇数は42枚なので、全体から1764組を除きます。

答え:\(\boxed{\frac{3}{4}}\)

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の組は6972組。和が指定値で同じ数になる組を(1)から除くと4組残ります。

答え:\(\boxed{\frac{1}{1743}}\)

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。