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020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 整数条件・積の最大値の証明（20点）
正の整数x,yがx+y=88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1936以下であることを、(x−y)²を使って証明しなさい。（10点）
第2問 動点・折れ曲がる面積関数（20点）
長方形ABCDはAB=82cm、BC=12cm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=246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 折り返し・垂直二等分線と面積（20点）
長方形ABCDをA(0,0)、B(82,0)、C(82,12)、D(0,12)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 整数方程式・積への変形（20点）
整数x,yはx>41、y>41を満たし、\(xy=41(x+y)+(-1645)\)が成立します。
（1）(x−41)(y−41)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5問 2回の抽出・順序と条件付き数え上げ（20点）
1から47までの整数を1枚ずつ書いた47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=89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=89である確率を求めなさい。（10点）
解答・解説
第1問
（1）
y=88−xよりxy=x(88−x)です。
答え：\\(\boxed{-x^2+88x}\\)
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）
\(xy=\frac{88^2-(2x-88)^2}{4}\)。整数xでは2x−88の絶対値が最小になる中央の整数を選びます。
答え：\(\boxed{1936,\ (x,y)=(44,44)}\)
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）
\(4xy=88^2-(x-y)^2\)。2乗は0以上です。よってxy≦1936。差が0で等号です。
答え：\\(\boxed{xy\leq 1936}\\)
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=12よりS=6t。BC上では底辺AD=12、高さがAB=82で一定なのでS=492です。
答え：\(\boxed{S=6t\ (0\leq t\leq82),\ S=492\ (82\leq t\leq94)}\)
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6t=246よりt=41。BC上の値は246より大きく、解はありません。
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）
AB上で増加し、B以後は一定です。したがって82秒から94秒まで全時刻で最大です。
答え：\(\boxed{492,\ 82\leq t\leq94}\)
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=(82−x)²+144。整理して2×82x=6868です。横の長さが縦より大きいので0<x<82を満たします。
答え：\(\boxed{\frac{1717}{41}}\)
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+144=(82−x)²。よってx=(6724−144)/(2×82)です。これも辺CD上です。
答え：\(\boxed{\frac{1645}{41}}\)
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）
APとDQが平行な台形です。両底辺の和は82、高さは12なので面積は82×12/2です。
答え：\(\boxed{492}\)
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）
両辺に1681を加えて積にすると(x−41)(y−41)=36です。
答え：\(\boxed{36}\)
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−41は36の正の約数[1, 2, 3, 4, 6, 9, 12, 18, 36]です。各約数dについてy−41=36/dとすれば、すべての解になります。
答え：\(\boxed{(42,77),\ (43,59),\ (44,53),\ (45,50),\ (47,47),\ (50,45),\ (53,44),\ (59,43),\ (77,42)}\)
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−41、b=y−41とするとab=36。\((a+b)^2=(a-b)^2+144\geq144\)よりa+b≧12。等号はa=b=6で実現します。
答え：\(\boxed{94,\ (x,y)=(47,47)}\)
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2209組。指定された和に対してaが42から47のときだけbも範囲に入り、6組です。
答え：\(\boxed{\frac{6}{2209}}\)
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24枚なので、全体から576組を除きます。
答え：\(\boxed{\frac{1633}{2209}}\)
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2162組。和が指定値で同じ数になる組を(1)から除くと6組残ります。
答え：\(\boxed{\frac{3}{1081}}\)
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。