熊本大学 理系・数学IIIを含む 数学記述模試 第080回
この回のテストポイント
- 第1問:楕円の接線と切片・回転体
- 第2問:回転軸を変える体積計算
- 第3問:対数の真数条件と単調性
- 第4問:非復元抽出の組合せと期待値
- 第5問:内積・角度とベクトルの射影
- 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 楕円の接線と切片・回転体(17点)
楕円
の第1象限の点 \(P(52\cos t,26\sin t)\)、\(0<t<\pi/2\) を考える。
(1)この点での接線の方程式を求めなさい。(5点)
(2)接線と2つの座標軸でできる三角形の面積の最小値を求めなさい。(5点)
(3)楕円の内部をx軸の周りに回転させた立体の体積を求めなさい。(7点)
第2問 回転軸を変える体積計算(17点)
\(0\le x\le26\) で曲線 \(y=x(26-x)\) 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 対数の真数条件と単調性(17点)
\(F(x)=\log_2x+\log_2(x-26)\) を考える。
(1)定義域を求めなさい。(5点)
(2)\(F(x)=\log_2 1352\) を解きなさい。(5点)
(3)\(F(x)\le\log_2 1352\) を解きなさい。(7点)
第4問 非復元抽出の組合せと期待値(17点)
袋に赤玉52個、青玉26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5問 内積・角度とベクトルの射影(16点)
とする。
(1)内積と、それぞれの大きさを求めなさい。(4点)
(2)2つのベクトルのなす角の余弦を求めなさい。(4点)
(3)実数tに対し、|a−tb|²の最小値とそのときのt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 \(24,25,26,27,28\) 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 楕円の接線と切片・回転体
(1)
楕円の式を陰関数微分すると \(y'=-x/(4y)\)。Pでの傾きと点を使って接線を整理する。
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。
(2)
切片は \(52/\cos t\)、\(26/\sin t\)。面積は \(676/(\sin t\cos t)\)。\(\sin t\cos t\le1/2\)、等号は \(t=\pi/4\)。
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)
切り口の半径の2乗は \(676\(1-x^2/2704\)\)。\(-52\le x\le52\) で \\(\pi y^2\\) を積分する。
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 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 \(S=\int_0^{26}x(26-x)\,dx\)。
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 \(x(26-x)\) 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)
\(0\le y\le676/4\)。左右の境界は \(x_\pm=(26\pm\sqrt{676-4y})/2\)。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 対数の真数条件と単調性
(1)
2つの真数がともに正になる条件の共通範囲をとる。
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。
(2)
積の対数にまとめると \(x(x-26)=1352\)。2つの根のうち真数条件を満たすものを選ぶ。
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)
底が1より大きいため、各対数は定義域内で増加する。等号となる点までが解となる。
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 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5問 内積・角度とベクトルの射影
(1)
対応する成分の積の和が内積。大きさは成分の2乗和の平方根。
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)
内積を2つのベクトルの大きさの積で割る。
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。
(3)
。平方完成して頂点を求める。
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 データの変換と分散
(1)
平均は中央の \(26\)。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。