早稲田大学系属早稲田実業学校高等部対策 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。
式の操作・動点・面積比と、整数・場合の数を横断する演習。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 絶対値・解の個数による場合分け（20点）
方程式\(|x-40|+|x-43|=k\)を考えます。kは実数です。
（1）左辺をx<40、40≦x≦43、x>43に分けて表しなさい。（4点）
（2）k=3のときの解をすべて求めなさい。（6点）
（3）kの値に応じて解をすべて求めなさい。（10点）
第2問 座標・距離の2乗と最小値（20点）
A(0,40)、B(6,40)、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18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 折り返し・垂直二等分線と面積（20点）
長方形ABCDをA(0,0)、B(80,0)、C(80,6)、D(0,6)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 規則性・部分和から各項を復元（20点）
第1段から第k段までの玉の合計が\(40k^2+3k\)個になるように並べます。kは正の整数です。
（1）第1段と第2段の玉の個数をそれぞれ求めなさい。（4点）
（2）第k段の玉の個数をkの式で表し、理由を説明しなさい。（6点）
（3）第5段から第10段までの合計個数を求めなさい。（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43までの整数を1個ずつ書いた43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）
各絶対値の中身の符号から、順に83−2x、3、2x−83です。
答え：\(\boxed{83-2x,\ 3,\ 2x-83}\)
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）
中央の区間では左辺が常に3。外側ではそれより大きいので、中央の全点が解です。
答え：\(\boxed{40\leq x\leq43}\)
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）
k<3は解なし。k=3は中央全体。k>3は外側の一次方程式を解き、各区間の条件を満たす2解を得ます。
答え：\(\boxed{k<3:\text{解なし};\ k=3:40\leq x\leq43;\ k>3:x=\frac{83-k}{2},\frac{83+k}{2}}\)
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2問
（1）
三平方よりPA²=t²+1600、PB²=(t−6)²+1600です。
答え：\(\boxed{2t^2-12t+3236}\)
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\(2(t-3)^2+3218\)。2乗は0以上なのでt=3で最小です。
答え：\(\boxed{3218,\ P=(3,0)}\)
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−3)²=18よりt−3=±3。正負の両方を採ります。
答え：\(\boxed{(0,0),\ (6,0)}\)
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）
PA=PCよりx²=(80−x)²+36。整理して2×80x=6436です。横の長さが縦より大きいので0<x<80を満たします。
答え：\(\boxed{\frac{1609}{40}}\)
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+36=(80−x)²。よってx=(6400−36)/(2×80)です。これも辺CD上です。
答え：\(\boxed{\frac{1591}{40}}\)
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80、高さは6なので面積は80×6/2です。
答え：\(\boxed{240}\)
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）
第1段は40+3。第2段は第2段までの合計(166)から第1段を引きます。
答え：\(\boxed{43,\ 123}\)
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）
k≧2では40k²+3k−{40(k−1)²+3(k−1)}=80k−37。k=1でも第1段の値と一致します。
答え：\(\boxed{80k-37}\)
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）
第10段までの合計から第4段までの合計を引きます。下限は第5段なので引くのは第4段までです。
答え：\(\boxed{3378}\)
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、3個です。
答え：\(\boxed{\frac{3}{43}}\)
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14個と4の倍数10個を足し、二重に数えた公倍数3個を1回引くと21個です。
答え：\(\boxed{\frac{21}{43}}\)
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21個。このうち重なりの3個を除いた18個が一方だけです。
答え：\(\boxed{\frac{6}{7}}\)
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。