筑波大学附属駒場高等学校対策 数学模擬試験 第058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>81、y>81を満たし、\(xy=81(x+y)+(-6545)\)が成立します。

(1)(x−81)(y−81)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 座標・距離の2乗と最小値(20点)

A(0,81)、B(8,81)、P(t,0)とします。

(1)PA²+PB²をtの式で表しなさい。(4点)

(2)PA²+PB²の最小値と、そのときのPの座標を求めなさい。(6点)

(3)PA²+PB²がその最小値より32だけ大きくなるPの座標をすべて求めなさい。(10点)

第3問 円の弦・接線と相似(20点)

中心O、半径85cmの円に弦ABがあります。弦の中点をHとしOH=81cmです。A,Bでの接線の交点をTとします。O,H,Tはこの順に一直線上にあります。

(1)ABの長さを求めなさい。(4点)

(2)OTの長さを、相似の根拠を示して求めなさい。(6点)

(3)TAの長さを求めなさい。(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81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81倍の立方体の切断面の面積を求めなさい。(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81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)

両辺に6561を加えて積にすると(x−81)(y−81)=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−81は16の正の約数[1, 2, 4, 8, 16]です。各約数dについてy−81=16/dとすれば、すべての解になります。

答え:\(\boxed{(82,97),\ (83,89),\ (85,85),\ (89,83),\ (97,82)}\)

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)

a=x−81、b=y−81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:\(\boxed{170,\ (x,y)=(85,85)}\)

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)

三平方よりPA²=t²+6561、PB²=(t−8)²+6561です。

答え:\(\boxed{2t^2-16t+13186}\)

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)

和は\(2(t-4)^2+13154\)。2乗は0以上なのでt=4で最小です。

答え:\(\boxed{13154,\ P=(4,0)}\)

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(t−4)²=32よりt−4=±4。正負の両方を採ります。

答え:\(\boxed{(0,0),\ (8,0)}\)

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)

OH⊥ABなのでAH²=7225−6561=664。弦はAHの2倍です。

答え:\(\boxed{2\sqrt{664}}\)

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)

OA⊥AT、OH⊥AH、∠AOT=∠HOAなので△OAT∽△OHA。OT/OA=OA/OHからOT=OA²/OHです。

答え:\(\boxed{\frac{7225}{81}}\)

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)

TA²=OT²−OA²=7225(7225−6561)/6561。正の平方根を採ります。

答え:\(\boxed{\frac{85}{81}\sqrt{664}}\)

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81の面積比は6561です。

答え:\(\boxed{314928\sqrt{3}}\)

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)

全体は85×84/2=3570組。異色の組は81×4=324組です。

答え:\(\boxed{\frac{54}{595}}\)

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81×80/2組、白2個は4×3/2組なので合計3246組です。

答え:\(\boxed{\frac{541}{595}}\)

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3564組。どれも元々等確率なので、そのうち赤2個の3240組の割合を求めます。

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。