國學院大學 文系・数学IIまで 数学記述模試 第099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。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 委員選出と余事象の数え上げ(25点)

男子30人、女子30人から、区別のない委員3人を選ぶ。

(1)すべての選び方の数を求めなさい。(7点)

(2)女子2人、男子1人の選び方の数を求めなさい。(7点)

(3)男女がともに含まれる選び方の数を求めなさい。(11点)


第2問 二次関数の頂点・解・不等式(25点)

実数全体で \(f(x)=x^2-60x+870\) を考える。

(1)平方完成して最小値とそれをとる値を求めなさい。(7点)

(2)方程式f(x)=0の解を求めなさい。(7点)

(3)不等式f(x)≤0を解きなさい。(11点)


第3問 等比数列と奇数番目の項の和(25点)

初項30、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4問 指数方程式・不等式と置換(25点)

\(F(x)=4^x-31\cdot2^x+30\) とする。

(1)F(x)=0を解きなさい。(7点)

(2)F(x)≤0を解きなさい。(7点)

(3)F(x)の最小値と、その値をとるxを求めなさい。(11点)


解答・解説

第1問 委員選出と余事象の数え上げ

(1)

全員から3人を選ぶ組合せを用いる。

\[ \boxed{34220} \]

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)

女子から2人を選び、男子から1人を選ぶ。選択を組み合わせるので積をとる。

\[ \boxed{13050} \]

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)

全員が男子、全員が女子の2つの余事象は重ならない。全体から両方を引く。

\[ \boxed{26100} \]

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 二次関数の頂点・解・不等式

(1)

\(f(x)=(x-30)^2-30\)。平方は非負なので頂点で最小になる。

\[ \boxed{\min f=-30,\quad x=30} \]

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)

\((x-30)^2=30\) より、平方根の正負を両方とる。

\[ \boxed{x=30\pm\sqrt{30}} \]

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)

上に開く放物線の値が非正になるのは、2つの零点の間(端点を含む)である。

\[ \boxed{30-\sqrt{30}\le x\le 30+\sqrt{30}} \]

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 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。

\[ \boxed{a_n=30\cdot2^{n-1}} \]

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。

\[ \boxed{S_n=30(2^n-1)} \]

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。

\[ \boxed{T_n=10(4^n-1)} \]

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4問 指数方程式・不等式と置換

(1)

\(u=2^x>0\) とすると \(u^2-31u+30=(u-1)(u-30)\)。

\[ \boxed{x=0,\log_230} \]

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)

置換後の二次式が非正なのは2つの根の間。指数関数の単調性でxの範囲へ戻す。

\[ \boxed{0\le x\le\log_230} \]

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)

平方完成する。頂点のuは正なので元の指数関数でその値を実現できる。

\[ \boxed{\min F=-\frac{841}{4},\quad x=\log_2\frac{31}{2}} \]

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。