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025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。

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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=90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2025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 座標・距離の2乗と最小値(20点)

A(0,42)、B(12,42)、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72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 2本の線分の交点・面積比の証明(20点)

三角形ABCの面積は252cm²です。DはBCの中点、EはCA上の点でCE:EA=6:1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 整式の割り算・約数と最小値(20点)

6以上の整数nについて\(\frac{n^2+252}n\)が整数になります。

(1)nが満たす約数の条件を説明しなさい。(4点)

(2)可能なnをすべて求めなさい。(6点)

(3)与えられた式の最小値と、そのときのnをすべて求めなさい。(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42個、白玉6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)

y=90−xよりxy=x(90−x)です。

答え:\\(\boxed{-x^2+90x}\\)

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)

\(xy=\frac{90^2-(2x-90)^2}{4}\)。整数xでは2x−90の絶対値が最小になる中央の整数を選びます。

答え:\(\boxed{2025,\ (x,y)=(45,45)}\)

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)

\(4xy=90^2-(x-y)^2\)。2乗は0以上です。よってxy≦2025。差が0で等号です。

答え:\\(\boxed{xy\leq 2025}\\)

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+1764、PB²=(t−12)²+1764です。

答え:\(\boxed{2t^2-24t+3672}\)

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\(2(t-6)^2+3600\)。2乗は0以上なのでt=6で最小です。

答え:\(\boxed{3600,\ P=(6,0)}\)

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−6)²=72よりt−6=±6。正負の両方を採ります。

答え:\(\boxed{(0,0),\ (12,0)}\)

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)

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=1:6です。△ABXをuとすれば、△AEX=u/(7)、△CEX=6u/(7)。また△BCX=2[BDX]。△ABXと△BCXはBEを底辺とする高さの比AE:EC=1:6なので[BCX]=6u、[BDX]=6u/2。共通の頂点BからADへの高さによりAX:XD=u:(6u/2)=2:6です。

答え:\(\boxed{2:6}\)

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252/2。ADを2:6に分けるので[ABX]=(252/2)×2/(8)です。

答え:\(\boxed{\frac{63}{2}}\)

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)

[CDX]=[BDX]=[ABD]−[ABX]です。

答え:\(\boxed{\frac{189}{2}}\)

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4問

(1)

式はn+252/nなので、nが整数なら残る252/nも整数であることが必要十分です。つまりnは252の正の約数です。

答え:\(\boxed{n\mid 252}\)

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)

252の正の約数を小さい順に調べ、6以上という条件を満たすものを挙げます。

答え:\(\boxed{6,7,9,12,14,18,21,28,36,42,63,84,126,252}\)

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でab=252です。(a+b)²=(a−b)²+1008だから、差の絶対値が最小の約数の組で最小になります。(2)の約数を比べると該当するnは[14, 18]です。

答え:\(\boxed{32,\ n=14,18}\)

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48×47/2=1128組。異色の組は42×6=252組です。

答え:\(\boxed{\frac{21}{94}}\)

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42×41/2組、白2個は6×5/2組なので合計876組です。

答え:\(\boxed{\frac{73}{94}}\)

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1113組。どれも元々等確率なので、そのうち赤2個の861組の割合を求めます。

答え:\(\boxed{\frac{41}{53}}\)

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。