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017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\(|x-41|+|x-44|=k\)を考えます。kは実数です。
(1)左辺をx<41、41≦x≦44、x>44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 放物線と弦・三角形の面積最大(20点)
放物線y=x²上にA(−41,1681)、B(3,9)があります。P(t,t²)は−41≦t≦3を動きます。
(1)直線ABの式を求めなさい。(4点)
(2)三角形ABPの面積Sをtの式で表しなさい。(6点)
(3)Sの最大値と、そのときのtを求め、最大である理由を示しなさい。(10点)
第3問 2本の線分の交点・面積比の証明(20点)
三角形ABCの面積は123cm²です。DはBCの中点、EはCA上の点でCE:EA=3:1です。ADとBEの交点をXとします。
(1)AX:XDを求め、面積比を使って説明しなさい。(4点)
(2)三角形ABXの面積を求めなさい。(6点)
(3)三角形CDXの面積を求めなさい。(10点)
第4問 余り・連続する整数の公倍数(20点)
正の整数nを3で割ると余りは2、4で割ると余りは3です。
(1)最小のnを求めなさい。(4点)
(2)1≦n≦491で条件を満たすnの個数を求めなさい。(6点)
(3)(2)で条件を満たすnの和を、両端を組み合わせる方法で求めなさい。(10点)
第5問 並べ方・隣接条件の余事象(20点)
A,Bを含む44人が無作為に横1列に並びます。すべての並び方は同様に確からしいとします。
(1)A,Bの位置を順序なしで選ぶ方法は何通りありますか。(4点)
(2)A,Bが隣り合う確率を求めなさい。(6点)
(3)A,Bが隣り合わないと分かったとき、間にちょうど3人い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85−2x、3、2x−85です。
答え:\(\boxed{85-2x,\ 3,\ 2x-85}\)
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:\(\boxed{41\leq x\leq44}\)
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:\(\boxed{k<3:\text{解なし};\ k=3:41\leq x\leq44;\ k>3:x=\frac{85-k}{2},\frac{85+k}{2}}\)
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)
傾きは(9−1681)/(44)=-38。Aを代入すると切片は123です。
答え:\(\boxed{y=(-38)x+123}\)
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)
Pと同じx座標の弦上の点をQとするとPQ=(-38)t+123−t²=(t+41)(3−t)。面積は左右に分けてPQ×(44)/2です。
答え:\(\boxed{S=\frac{44}2(t+41)(3-t)}\)
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)
(t+41)(3−t)=\(\frac{1936}4-(t+19)^2\)。2乗の項が0で最大になり、そのtは指定区間内です。
答え:\(\boxed{S_{\max}=10648,\ t=-19}\)
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)
BD=DCなので[ABX]=[ACX]。共通の底辺EXを持つ△AEXと△CEXの面積比はAE:EC=1:3です。△ABXをuとすれば、△AEX=u/(4)、△CEX=3u/(4)。また△BCX=2[BDX]。△ABXと△BCXはBEを底辺とする高さの比AE:EC=1:3なので[BCX]=3u、[BDX]=3u/2。共通の頂点BからADへの高さによりAX:XD=u:(3u/2)=2:3です。
答え:\(\boxed{2:3}\)
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)
△ABDの面積は123/2。ADを2:3に分けるので[ABX]=(123/2)×2/(5)です。
答え:\(\boxed{\frac{123}{5}}\)
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)
[CDX]=[BDX]=[ABD]−[ABX]です。
答え:\(\boxed{\frac{369}{10}}\)
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4問
(1)
n+1は3と4の公倍数です。連続する整数は互いに素なので最小公倍数は12。n=12k−1、kは正の整数です。
答え:\(\boxed{11}\)
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)
上限より12k−1≦491、つまり1≦k≦41。
答え:\(\boxed{41}\)
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)
初項11と末項491の和は502。先頭と末尾の順を逆にした列を足すと各項がこの値で、全体の2倍が41倍になります。
答え:\(\boxed{10291}\)
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)
44個から2個の位置を選ぶので44×43/2=946通りです。
答え:\(\boxed{946}\)
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)
位置の組ごとに残りの人の並び方とA,Bの順序は同じ数なので、位置の組は等確率。隣接する組は43通りです。
答え:\(\boxed{\frac{1}{22}}\)
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)
隣接しない位置の組は903通り。間に3人なら位置の差が4で、40通りです。
答え:\(\boxed{\frac{40}{903}}\)
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。