法政大学 文系・数学IIまで 数学記述模試 第053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 合同な2円の交点と共通弦(25点)

中心O(0,0)、A(7,0)、半径がともに7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2問 重解を使う三次曲線の面積(25点)

曲線 \(y=f(x)=x^3-147x\) の \(x=7\) における接線をlとする。

(1)接線と曲線のすべての交点を求めなさい。重解の意味も説明しなさい。(7点)

(2)曲線と接線で囲まれた有限部分の面積を求めなさい。(7点)

(3)その部分のうち、横座標が非負である部分の面積が全体に占める割合を求めなさい。(11点)


第3問 絶対値の和と場合分け(25点)

\(f(x)=|x-7|+|x+7|\) とする。

(1)絶対値を外し、区間で場合分けして表しなさい。(7点)

(2)最小値と、その値をとるすべてのxを求めなさい。(7点)

(3)不等式 \(f(x)\le 21\) を解きなさい。(11点)


第4問 反復試行と条件付き確率(25点)

公平な硬貨を7回投げる。表の回数をXとする。

(1)表がちょうど2回出る確率を求めなさい。(7点)

(2)表が少なくとも1回出る確率を求めなさい。(7点)

(3)表が少なくとも1回出たという条件で、ちょうど2回出た確率を求めなさい。(11点)


解答・解説

第1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 \(\frac{7}{2}\)。直角三角形で三平方の定理を使って高さを求める。

\[ \boxed{P=(\frac{7}{2},\frac{7}{2}\sqrt{3}),\quad Q=(\frac{7}{2},-\frac{7}{2}\sqrt{3})} \]

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。

\[ \boxed{7\sqrt3} \]

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。

\[ \boxed{\frac{49}{4}\sqrt{3}} \]

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2問 重解を使う三次曲線の面積

(1)

\(f'(7)=0\) なので \(l:y=-686\)。差は \((x-7)^2(x+14)\)。接点の横座標は2重の根となる。

\[ \boxed{(-14,-686),\quad(7,-686)} \]

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)

区間 \([-14,7]\) では差は非負。

\[ S=\int_{-14}^{7}(x^3-147x+686)\,dx \]

。原始関数は \\(x^4/4-\frac{147}{2}x^2+686x\\)。

\[ \boxed{\frac{64827}{4}} \]

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)

非負の横座標の部分は

\[ \int_0^{7}(f(x)+686)\,dx=\frac{7203}{4} \]

。全体の面積で割る。

\[ \boxed{\frac19} \]

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 絶対値の和と場合分け

(1)

符号が変わる点は \(-7,7\)。各区間でそれぞれの絶対値の中身の符号を調べる。

\[ \boxed{f(x)=\begin{cases}-2x&x<-7\\14&-7\le x\le7\\2x&x>7\end{cases}} \]

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)

中央の区間では一定で、その外側では端点から離れるほど増加する。

\[ \boxed{\min f=14,\quad -7\le x\le7} \]

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)

左右の外側で \(-2x\le 21\)、\(2x\le 21\)。中央の区間はすべて条件を満たす。

\[ \boxed{-\frac{21}{2}\le x\le \frac{21}{2}} \]

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 反復試行と条件付き確率

(1)

表が出る2回を選ぶ方法は \(7\) 個の位置から2個選ぶ組合せ。各列の確率は同じ。

\[ \boxed{\frac{21}{128}} \]

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)

余事象はすべて裏である1列。全体からこの確率を引く。

\[ \boxed{\frac{127}{128}} \]

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)

ちょうど2回表が出る事象は条件の事象に含まれるので、前2問の確率の比をとる。

\[ \boxed{\frac{21}{127}} \]

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。