北里大学 医学部・数学IIIを含む 数学記述模試 第097回
この回のテストポイント
- 第1問:回転軸を変える体積計算
- 第2問:内分点・内積・三角形の面積
- 第3問:剰余定理と三次式の因数分解
- 第4問:双曲線の接線と不変な面積
- 第5問:非復元抽出の組合せと期待値
- 第6問:データの変換と分散
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 回転軸を変える体積計算(17点)
\(0\le x\le32\) で曲線 \(y=x(32-x)\) 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。(5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。(5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。(7点)
第2問 内分点・内積・三角形の面積(17点)
A(0,0)、B(64,0)、C(0,64)とする。PはABの中点、QはBCをBQ:QC=1:2に内分する点とする。
(1)P,Qの座標を求めなさい。(5点)
(2)ベクトルAPとAQの内積を求めなさい。(5点)
(3)三角形APQの面積を求めなさい。(7点)
第3問 剰余定理と三次式の因数分解(17点)
\(P(x)=x^3+ax+b\) とし、\(P(32)=0\)、\(P(-32)=65536\) とする。
(1)a,bを求めなさい。(5点)
(2)P(x)=0の解をすべて求めなさい。(5点)
(3)P(x)を \(x-64\) で割った余りを求めなさい。(7点)
第4問 双曲線の接線と不変な面積(17点)
第1象限の双曲線 \\(xy=1024\\) 上の点 \(P(t,1024/t)\)、\(t>0\) を考える。
(1)接線の方程式と2つの軸との交点を求めなさい。(5点)
(2)接線と2つの座標軸でできる三角形の面積を求め、接点によらないことを説明しなさい。(5点)
(3)2つの正の切片の和の最小値と、そのときの接点を求めなさい。(7点)
第5問 非復元抽出の組合せと期待値(16点)
袋に赤玉64個、青玉32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。(4点)
(2)赤玉の個数Xの期待値を求めなさい。(4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。(8点)
第6問 データの変換と分散(16点)
5個のデータは \(30,31,32,33,34\) 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。(4点)
(2)変換後の平均・分散を求めなさい。(4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。(8点)
解答・解説
第1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 \(S=\int_0^{32}x(32-x)\,dx\)。
採点の目安:考え方と立式に2点、結論と条件の確認に3点。
(2)
切り口は半径 \(x(32-x)\) 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3点。
(3)
\(0\le y\le1024/4\)。左右の境界は
。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3点、結論と条件の確認に4点。
第2問 内分点・内積・三角形の面積
(1)
中点は両端の座標の平均。内分点は2B+Cを3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)
始点Aは原点なので位置ベクトル同士の内積を計算する。
採点の目安:考え方と立式に2点、結論と条件の確認に3点。
(3)
APを底辺にし、Qのy座標を高さにして面積を求める。
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3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。
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)
\(P(x)=(x-32)\(x^2+32x-1024\)\)。残った二次方程式に解の公式を使う。
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)
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。
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 双曲線の接線と不変な面積
(1)
\(y=1024/x\) を微分して傾きを求める。接線は \(y-1024/t=-1024(x-t)/t^2\)。
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)
切片は \(2t\) と \(2048/t\)。その積が \(4096\) で一定なので、面積も一定となる。
採点の目安:考え方と立式に2点、結論と条件の確認に3点。
(3)
相加相乗平均より \(2t+2048/t\ge128\)。等号は \(t=32\) のとき。
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 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2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2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4点、結論と条件の確認に4点。
第6問 データの変換と分散
(1)
平均は中央の \(32\)。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2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2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4点、結論と条件の確認に4点。