同志社大学 文系・数学IIまで 数学記述模試 第094回

この回のテストポイント

試験の条件と取り組み方

この模試の演習範囲は数学I(全範囲)/数学A(図形の性質・場合の数と確率)/数学II(全範囲)/数学B(数列・統計的な推測)/数学C(ベクトル)です。問題・解答は独自に作成したものです。途中式、場合分け、証明の根拠も書きなさい。

大学公式の入試情報・公開問題を参照した対策用のオリジナル模試です。標準計算と、条件整理・図形の立式・記述の応用を組み合わせます。演習範囲・時間・大問数・満点・小問配点は本模試の設計です。実際の入試の時間・配点・出題形式を再現したものではありません。資料確認日:2026-10-04。出願時の試験条件は大学の最新募集要項で確認してください。

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問題

第1問 剰余定理と三次式の因数分解(25点)

\(P(x)=x^3+ax+b\) とし、\(P(20)=0\)、\(P(-20)=16000\) とする。

(1)a,bを求めなさい。(7点)

(2)P(x)=0の解をすべて求めなさい。(7点)

(3)P(x)を \(x-40\) で割った余りを求めなさい。(11点)


第2問 等比数列と奇数番目の項の和(25点)

初項20、公比2の等比数列をaₙとする。

(1)一般項を求めなさい。(7点)

(2)初項から第n項までの和を求めなさい。(7点)

(3)最初のn個の奇数番目の項の和を求めなさい。(11点)


第3問 合同な2円の交点と共通弦(25点)

中心O(0,0)、A(20,0)、半径がともに20の2円を考える。上側の交点をP、下側をQとする。

(1)P,Qの座標を求めなさい。(7点)

(2)共通弦PQの長さを求めなさい。(7点)

(3)三角形OAPの面積を求めなさい。(11点)


第4問 標本平均と片側検定・必要標本数(25点)

ある母集団の母標準偏差は \(20\) で既知とする。独立な \(1600\) 個の標本の平均は \(\bar x=51\) だった。帰無仮説 \(\mu=50\)、対立仮説 \(\mu>50\) を有意水準5%で検定する。標本平均は正規分布で近似でき、標準正規分布の上側5%点は1.645、両側95%区間には1.96を使う。

(1)標本平均の標準偏差と標準化した検定統計量を求めなさい。(7点)

(2)検定の結論を、対立仮説の向きと有意水準を含めて説明しなさい。(7点)

(3)母平均の95%信頼区間の半幅を0.5以下にする最小の標本数を求めなさい。(11点)


解答・解説

第1問 剰余定理と三次式の因数分解

(1)

2つの条件を代入してa,bの連立一次方程式を解く。

\[ \boxed{a=-800,\quad b=8000} \]

採点の目安:考え方と立式に3点、結論と条件の確認に4点。

(2)

\(P(x)=(x-20)\(x^2+20x-400\)\)。残った二次方程式に解の公式を使う。

\[ \boxed{x=20,10(-1\pm\sqrt5)} \]

採点の目安:考え方と立式に3点、結論と条件の確認に4点。

(3)

一次式で割った余りは、その一次式の零点での多項式の値に等しい。

\[ \boxed{40000} \]

採点の目安:考え方と立式に5点、結論と条件の確認に6点。

第2問 等比数列と奇数番目の項の和

(1)

初項に公比のn−1乗を掛ける。

\[ \boxed{a_n=20\cdot2^{n-1}} \]

採点の目安:考え方と立式に3点、結論と条件の確認に4点。

(2)

和に公比を掛けて元の和を引くと、中間の項が消える。

\[ \boxed{S_n=20(2^n-1)} \]

採点の目安:考え方と立式に3点、結論と条件の確認に4点。

(3)

奇数番目の項の列は初項が同じで公比4の等比数列となる。

\[ \boxed{T_n=\frac{20}{3}(4^n-1)} \]

採点の目安:考え方と立式に5点、結論と条件の確認に6点。

第3問 合同な2円の交点と共通弦

(1)

PもQもOとAから等距離なので、OAの垂直二等分線上にある。横座標は \(10\)。直角三角形で三平方の定理を使って高さを求める。

\[ \boxed{P=(10,10\sqrt{3}),\quad Q=(10,-10\sqrt{3})} \]

採点の目安:考え方と立式に3点、結論と条件の確認に4点。

(2)

PQは縦の線分なのでy座標の差をとる。

\[ \boxed{20\sqrt3} \]

採点の目安:考え方と立式に3点、結論と条件の確認に4点。

(3)

底辺OAと高さPのy座標を掛けて2で割る。

\[ \boxed{100\sqrt{3}} \]

採点の目安:考え方と立式に5点、結論と条件の確認に6点。

第4問 標本平均と片側検定・必要標本数

(1)

標本平均の標準偏差は

\[ \sigma/\sqrt n=20/\sqrt{1600}=1/2 \]

。\(Z=(51-50)/(1/2)=2\)。

\[ \boxed{\sigma_{\bar X}=\frac12,\quad Z=2} \]

採点の目安:考え方と立式に3点、結論と条件の確認に4点。

(2)

対立仮説は平均が大きいという片側。統計量2は上側5%点1.645を超えるため帰無仮説を棄却する。5%水準で母平均が50より大きいと判断する。帰無仮説が誤りである確率が95%という意味ではない。

\[ \boxed{\text{有意水準5\%で棄却する}} \]

採点の目安:考え方と立式に3点、結論と条件の確認に4点。

(3)

半幅は \(1.96\sigma/\sqrt n\)。\(1.96\cdot20/\sqrt n\le0.5\) を解くと \(n\ge(3.92\cdot20)^2\)。標本数は整数なので切り上げる。

\[ \boxed{6147} \]

採点の目安:考え方と立式に5点、結論と条件の確認に6点。