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083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 定義された整数部分・不等式の境界(20点)

実数tに対し、t以下の最大の整数を[t]と書きます。[x]=110とします。

(1)xの範囲を不等式で表しなさい。(4点)

(2)[4x]のとり得る値をすべて求めなさい。(6点)

(3)[4x]=443となるxの範囲を求めなさい。(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(−110,12100)、B(4,16)があります。P(t,t²)は−110≦t≦4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 角の二等分線・面積と等距離の証明(20点)

三角形ABCはAB=114cm、AC=118cm、BC=224cmです。∠Aの二等分線とBCの交点をD、∠Bの二等分線とADの交点をIとします。Iは三角形の内部にあります。

(1)BD:DC=AB:ACを、面積比を使って証明しなさい。(4点)

(2)BDの長さを求めなさい。(6点)

(3)Iから3本の直線AB,BC,CAまでの距離が等しいことを証明しなさい。(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4で割ると余りは3、5で割ると余りは4です。

(1)最小のnを求めなさい。(4点)

(2)1≦n≦2199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 確率と移動・最初に到達する時刻(20点)

袋に赤玉110個、白玉4個があります。数直線上の点Pは原点から出発し、袋から等確率で玉を1個引くたびに、赤なら右へ1、白なら左へ1進みます。玉は毎回袋に戻し、よく混ぜます。

(1)2回後に原点にいる確率を求めなさい。(4点)

(2)4回後の座標が0である確率を求めなさい。(6点)

(3)座標2に初めて到達するのが4回目である確率を求めなさい。(10点)


解答・解説

第1問

(1)

定義から110≦x<111です。

答え:\(\boxed{110\leq x<111}\)

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)

4倍すると440≦4x<444。この区間の各整数部分が実現します。

答え:\(\boxed{440,441,442,443}\)

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)

443≦4x<444を4で割ります。上端は含みません。

答え:\(\boxed{\frac{443}{4}\leq x<111}\)

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(16−12100)/(114)=-106。Aを代入すると切片は440です。

答え:\(\boxed{y=(-106)x+440}\)

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=(-106)t+440−t²=(t+110)(4−t)。面積は左右に分けてPQ×(114)/2です。

答え:\(\boxed{S=\frac{114}2(t+110)(4-t)}\)

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+110)(4−t)=\(\frac{12996}4-(t+53)^2\)。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:\(\boxed{S_{\max}=185193,\ t=-53}\)

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。

第3問

(1)

DからAB,ACへ垂線を下ろすと、ADを共通の斜辺とし∠BAD=∠DACの直角三角形は合同で、垂線の長さが等しい。したがって[ABD]:[ACD]=AB:AC。一方、BCへの高さは共通なのでその面積比はBD:DCです。

答え:\(\boxed{BD:DC=114:118}\)

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)

BD+DC=224、比が114:118よりBD=224×114/(232)です。

答え:\(\boxed{\frac{3192}{29}}\)

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)

IからAB,ACへの垂線は、AIを共通の斜辺とし等しい角を持つ直角三角形の合同から等しい。同様にBIが∠Bを二等分するため、AB,BCへの垂線も等しい。よって3距離が等しい。

答え:\(\boxed{d(I,AB)=d(I,BC)=d(I,CA)}\)

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4と5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20。n=20k−1、kは正の整数です。

答え:\(\boxed{19}\)

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20k−1≦2199、つまり1≦k≦110。

答え:\(\boxed{110}\)

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19と末項2199の和は2218。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110倍になります。

答え:\(\boxed{121990}\)

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)

原点へ戻るのは赤白と白赤。各並びの確率は(110/114)×(4/114)で、2つを足します。

答え:\(\boxed{\frac{220}{3249}}\)

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)

赤の回数をhとすれば移動量2h−4=4−4よりh=2。赤の位置2個を選ぶ並びは4×3/2=6通り。各並びの確率は(110/114)²×(4/114)^2です。

答え:\(\boxed{\frac{24200}{3518667}}\)

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)

4回後に右へ2進むには赤3回・白1回。初めの2回が赤赤の並びは2回目で到達するので除きます。残るのは白赤赤赤、赤白赤赤の2通り。各確率は(110/114)³×(4/114)です。

答え:\(\boxed{\frac{665500}{10556001}}\)

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。