武蔵大学 文系・数学IIまで 数学記述模試 第023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24人、女子24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 三次関数の増減・接線・定積分(25点)

\(f(x)=x^3-72x^2\) とする。

(1)極大値と極小値を求めなさい。(7点)

(2)\(x=24\) における接線を求めなさい。(7点)

(3)\(\int_0^{72} f(x)\,dx\) を求めなさい。(11点)


第3問 二次方程式の解の符号(25点)

実数tに対し \\(x^2-2tx+576=0\\) を考える。

(1)実数解をもつtの範囲を求めなさい。(7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。(7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。(11点)


第4問 内積・角度とベクトルの射影(25点)

\[ \mathbf a=(24,1),\ \mathbf b=(1,24) \]

とする。

(1)内積と、それぞれの大きさを求めなさい。(7点)

(2)2つのベクトルのなす角の余弦を求めなさい。(7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。(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。

\[ \boxed{17296} \]

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。

\[ \boxed{6624} \]

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。

\[ \boxed{13248} \]

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 三次関数の増減・接線・定積分

(1)

\(f\prime(x)=3x(x-48)\)。符号を調べるとx=0で極大、x=48で極小。

\[ \boxed{\text{極大値 }0,\quad\text{極小値 }-55296} \]

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)

傾きは \(-1728\)、接点のy座標は \(-27648\)。点傾きの式で接線を求める。

\[ \boxed{y=-1728x+13824} \]

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)

多項式を項別に積分し、上端と下端の値の差をとる。定積分は符号付きの値である。

\[ \boxed{-2239488} \]

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 二次方程式の解の符号

(1)

判別式は \(4(t^2-576)\)。0以上となる範囲を求める。

\[ \boxed{t\le-24\ \text{または}\ t\ge24} \]

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)

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。

\[ \boxed{t>24} \]

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)

解の積は \(576\)、和は2t。積が0ではないので逆数が定義できる。

\[ \boxed{\frac1\alpha+\frac1\beta=\frac{2t}{576}} \]

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 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。

\[ \boxed{\mathbf a\cdot\mathbf b=48,\quad |\mathbf a|=|\mathbf b|=\sqrt{577}} \]

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)

内積を2つのベクトルの大きさの積で割る。

\[ \boxed{\frac{48}{577}} \]

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)

\[ |\mathbf a-t\mathbf b|^2=577t^2-96t+577 \]

。平方完成して頂点を求める。

\[ \boxed{\min=\frac{330625}{577},\quad t=\frac{48}{577}} \]

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。