工学院大学 理系・数学IIIを含む 数学記述模試 第072回
この回のテストポイント
- 第1問:合同な2円の交点と共通弦
- 第2問:回転軸を変える体積計算
- 第3問:1の累乗根と積・距離の和
- 第4問:剰余定理と三次式の因数分解
- 第5問:等差数列の一般項・和・境界
- 第6問:二次方程式の解の符号
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 合同な2円の交点と共通弦(17点)
中心O(0,0)、A(14,0)、半径がともに14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。(5点)
(2)共通弦PQの長さを求めなさい。(5点)
(3)三角形OAPの面積を求めなさい。(7点)
第2問 回転軸を変える体積計算(17点)
\(0\le x\le14\) で曲線 \(y=x(14-x)\) 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3問 1の累乗根と積・距離の和(17点)
方程式 \(z^14=1\) の相異なる解を \(z_0,z_1,\ldots,z_{13}\) 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)\(\sum_{j=0}^{13}|z_j-1|^2\) を求めなさい。(5点)
(3)\(\prod_{j=1}^{13}(1-z_j)\) を求めなさい。(7点)
第4問 剰余定理と三次式の因数分解(17点)
\(P(x)=x^3+ax+b\) とし、\(P(14)=0\)、\(P(-14)=5488\) 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 \(x-28\) で割った余りを求めなさい。(7点)
第5問 等差数列の一般項・和・境界(16点)
初項14、公差2の等差数列をaₙとする。
(1)一般項を求めなさい。(4点)
(2)初項から第n項までの和を求めなさい。(4点)
(3)\(a_n\ge 42\) となる最小の正の整数nを求めなさい。(8点)
第6問 二次方程式の解の符号(16点)
実数tに対し \\(x^2-2tx+196=0\\) を考える。
(1)実数解をもつtの範囲を求めなさい。(4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。(4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。(8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 \(7\)。直角三角形で三平方の定理を使って高さを求める。
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)
PQは縦の線分なのでy座標の差をとる。
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)
底辺OAと高さPのy座標を掛けて2で割る。
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 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 \(S=\int_0^{14}x(14-x)\,dx\)。
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 \(x(14-x)\) 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)
\(0\le y\le196/4\)。左右の境界は \(x_\pm=(14\pm\sqrt{196-4y})/2\)。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3点、結論と条件の確認に4点。
第3問 1の累乗根と積・距離の和
(1)
単位円を \(14\) 等分する点が解。等比数列の和、または多項式の \(z^{13}\) 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 \(1+z+\cdots+z^{13}\)。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4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-14)\(x^2+14x-196\)\)。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5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2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2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4点、結論と条件の確認に4点。
第6問 二次方程式の解の符号
(1)
判別式は \(4(t^2-196)\)。0以上となる範囲を求める。
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)
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。
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)
解の積は \(196\)、和は2t。積が0ではないので逆数が定義できる。
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。