学習院大学 文系・数学IIまで 数学記述模試 第096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)/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 等比数列と奇数番目の項の和(25点)

初項18、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2問 抽出方法と条件付き確率(25点)

袋に赤玉 \(18\) 個、青玉 \(36\) 個が入っている。すべての玉は同様に確からしく選ばれる。

(1)戻さずに2個取り出すとき、両方が赤玉である確率を求めなさい。(7点)

(2)戻さずに2個取り出し、少なくとも1個は赤玉だったと分かった。両方が赤玉である条件付き確率を求めなさい。(7点)

(3)今度は1個目を戻してから2個目を取り出す。同じ条件付き確率を求め、前問の値と比較しなさい。(11点)


第3問 二次方程式の解の符号(25点)

実数tに対し \\(x^2-2tx+324=0\\) を考える。

(1)実数解をもつtの範囲を求めなさい。(7点)

(2)異なる2つの正の実数解をもつtの範囲を求めなさい。(7点)

(3)2つの実数解をα,βとするとき、逆数の和をtで表しなさい。(11点)


第4問 放物線の接線と囲まれた面積(25点)

放物線 \\(y=x^2\\) と、点 \(P(0,-324)\) を考える。

(1)この点を通る放物線の接線をすべて求めなさい。(7点)

(2)2つの接点と点Pでできる三角形の面積を求めなさい。(7点)

(3)放物線と2本の接線で囲まれた部分の面積を求めなさい。(11点)


解答・解説

第1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。

\[ \boxed{a_n=18\cdot2^{n-1}} \]

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。

\[ \boxed{S_n=18(2^n-1)} \]

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。

\[ \boxed{T_n=6(4^n-1)} \]

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2問 抽出方法と条件付き確率

(1)

最初の赤の確率は1/3、2個目は \((18-1)/(54-1)\)。順序を区別しない組合せによる数え方でも一致する。

\[ \boxed{\frac{17}{159}} \]

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)

少なくとも1個が赤という確率は \(1-\frac{36(36-1)}{54(54-1)}\)。両方が赤という確率をこれで割る。

\[ \boxed{\frac{17}{89}} \]

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)

復元抽出では各回の赤の確率が1/3で独立。両方赤は1/9、少なくとも1個赤は5/9。比較には \(5(18-1)<90-1\) を用いる。

\[ \boxed{\frac15>\frac{17}{89}} \]

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 二次方程式の解の符号

(1)

判別式は \(4(t^2-324)\)。0以上となる範囲を求める。

\[ \boxed{t\le-18\ \text{または}\ t\ge18} \]

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)

解の積は正で、和が正なら両方正になる。重解を除くため判別式は正とする。

\[ \boxed{t>18} \]

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)

解の積は \(324\)、和は2t。積が0ではないので逆数が定義できる。

\[ \boxed{\frac1\alpha+\frac1\beta=\frac{2t}{324}} \]

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 放物線の接線と囲まれた面積

(1)

接点の横座標を \(t\) とすると接線は \(y=2tx-t^2\)。Pを通る条件から \(t^2=324\)。

\[ \boxed{y=36x-324,\quad y=-36x-324} \]

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)

接点は \((\pm18,324)\)。底辺の長さは \(36\)、Pから底辺までの高さは \(648\)。

\[ \boxed{11664} \]

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)

左右の対称性を使う。右半分では放物線が接線の上にあり、差は \((x-18)^2\)。したがって \(S=2\int_0^{18}(x-18)^2\,dx\)。

\[ \boxed{3888} \]

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。