近畿大学 理系・数学IIIを含む 数学記述模試 第028回
この回のテストポイント
- 第1問:1の累乗根と積・距離の和
- 第2問:非復元抽出の組合せと期待値
- 第3問:データの変換と分散
- 第4問:等差数列の一般項・和・境界
- 第5問:円と直線の交点数・弦の長さ
- 第6問:回転軸を変える体積計算
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・平面上の曲線と複素数平面)/数学III(全範囲)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。基本事項から標準問題まで、各大問の3小問で段階的に確認します。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 1の累乗根と積・距離の和(17点)
方程式 \(z^27=1\) の相異なる解を \(z_0,z_1,\ldots,z_{26}\) とし、\(z_0=1\) とする。
(1)解を三角関数で表し、解の和を求めなさい。(5点)
(2)\(\sum_{j=0}^{26}|z_j-1|^2\) を求めなさい。(5点)
(3)\(\prod_{j=1}^{26}(1-z_j)\) を求めなさい。(7点)
第2問 非復元抽出の組合せと期待値(17点)
袋に赤玉54個、青玉27個がある。玉を戻さず順に3個取り出す。赤玉の数をXとする。
(1)赤2個、青1個となる確率を求めなさい。(5点)
(2)赤玉の個数Xの期待値を求めなさい。(5点)
(3)赤2個、青1個だったという条件で、最初の玉が赤だった確率を求めなさい。(7点)
第3問 データの変換と分散(17点)
5個のデータは \(25,26,27,28,29\) である。分散は偏差の2乗の平均で定義する。各データxをy=2x+3に変換する。
(1)元のデータの平均・分散を求めなさい。(5点)
(2)変換後の平均・分散を求めなさい。(5点)
(3)元のデータと変換後のデータの相関係数を求め、符号の理由を説明しなさい。(7点)
第4問 等差数列の一般項・和・境界(17点)
初項27、公差2の等差数列をaₙとする。
(1)一般項を求めなさい。(5点)
(2)初項から第n項までの和を求めなさい。(5点)
(3)\(a_n\ge 81\) となる最小の正の整数nを求めなさい。(7点)
第5問 円と直線の交点数・弦の長さ(16点)
円 \\(x^2+y^2=729\\) と直線 \(y=x+a\) を考える。
(1)共有点をもつaの範囲を求めなさい。(4点)
(2)接するときのaと接点を求めなさい。(4点)
(3)2交点を結ぶ弦の長さをaで表し、最大値を求めなさい。(8点)
第6問 回転軸を変える体積計算(16点)
\(0\le x\le27\) で曲線 \(y=x(27-x)\) とx軸で囲まれる領域をDとする。
(1)Dの面積を求めなさい。(4点)
(2)Dをx軸の周りに1回転してできる立体の体積を求めなさい。(4点)
(3)Dをy軸の周りに1回転してできる立体の体積を、yに垂直な切り口の面積を用いて求めなさい。(8点)
解答・解説
第1問 1の累乗根と積・距離の和
(1)
単位円を \(27\) 等分する点が解。等比数列の和、または多項式の \(z^{26}\) の係数から解の和が0と分かる。
採点の目安:考え方と立式に2点、結論と条件の確認に3点。
(2)
\(|z_j|=1\) なので
。前問の和を使う。
採点の目安:考え方と立式に2点、結論と条件の確認に3点。
(3)
。\(z-1\) で割ると左辺は \(1+z+\cdots+z^{26}\)。多項式の恒等式にz=1を代入する。
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。
第2問 非復元抽出の組合せと期待値
(1)
色ごとに玉を選ぶ組合せの積を、全体から3個選ぶ組合せで割る。
採点の目安:考え方と立式に2点、結論と条件の確認に3点。
(2)
各回が赤である指示変数の和で表す。各回の周辺確率は2/3で、期待値の加法性を使う。
採点の目安:考え方と立式に2点、結論と条件の確認に3点。
(3)
条件の下で青玉の位置は3通りが等確率。最初が赤なのは残りの2通り。
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。
第3問 データの変換と分散
(1)
平均は中央の \(27\)。偏差は −2,−1,0,1,2 なので2乗和を5で割る。
採点の目安:考え方と立式に2点、結論と条件の確認に3点。
(2)
平均は同じ一次式で変換され、各偏差は2倍になる。偏差の2乗の平均は4倍になる。
採点の目安:考え方と立式に2点、結論と条件の確認に3点。
(3)
共分散は元の分散の2倍。標準偏差の積も元の分散の2倍であり、正の傾きの完全な直線関係となる。
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。
第4問 等差数列の一般項・和・境界
(1)
初項に公差のn−1倍を加える。
採点の目安:考え方と立式に2点、結論と条件の確認に3点。
(2)
初項と末項の平均に項数を掛ける。
採点の目安:考え方と立式に2点、結論と条件の確認に3点。
(3)
一般項を代入してnの不等式を解き、最小の整数を選ぶ。
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。
第5問 円と直線の交点数・弦の長さ
(1)
代入すると \\(2x^2+2ax+a^2-729=0\\)。判別式を0以上にする。
採点の目安:考え方と立式に2点、結論と条件の確認に2点。
(2)
判別式が0のときx=−a/2、y=a/2となる。
採点の目安:考え方と立式に2点、結論と条件の確認に2点。
(3)
原点から直線までの距離は|a|/√2。弦の中点までの距離と半径で直角三角形を作る。
採点の目安:考え方と立式に4点、結論と条件の確認に4点。
第6問 回転軸を変える体積計算
(1)
非負の関数の下の面積なので \(S=\int_0^{27}x(27-x)\,dx\)。
採点の目安:考え方と立式に2点、結論と条件の確認に2点。
(2)
切り口は半径 \(x(27-x)\) の円。
。展開して項別に積分する。
採点の目安:考え方と立式に2点、結論と条件の確認に2点。
(3)
\(0\le y\le729/4\)。左右の境界は \(x_\pm=(27\pm\sqrt{729-4y})/2\)。切り口は環で、面積は
。これをyについて積分する。
採点の目安:考え方と立式に4点、結論と条件の確認に4点。