お茶の水女子大学 文教育・生活科学などの数学 数学記述模試 第026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。標準計算と、条件整理・図形の立式・記述の応用を組み合わせます。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 三角関数を二次関数に置き換える(25点)

\(0\le\theta\le\pi/2\) で

\[ f(\theta)=\sin\theta+18\cos2\theta \]

とする。

(1)正弦の値を新しい変数にして、二次関数で表しなさい。新しい変数の範囲も書きなさい。(7点)

(2)最大値と最小値、およびそれらをとる条件を求めなさい。(7点)

(3)開区間 \(0<\theta<\pi/2\) で \(f(\theta)=18\) を満たす角がただ1つであることを示し、正弦の値を求めなさい。(11点)


第2問 集合の包含と人数の計算(25点)

90人のクラスで、集合Aの人数は54人、集合Bは36人、両方に属する人数は18人とする。

(1)少なくとも一方に属する人数を求めなさい。(7点)

(2)どちらにも属さない人数を求めなさい。(7点)

(3)一方だけに属する人数を求めなさい。(11点)


第3問 対数の真数条件と単調性(25点)

\(F(x)=\log_2x+\log_2(x-18)\) を考える。

(1)定義域を求めなさい。(7点)

(2)\(F(x)=\log_2 648\) を解きなさい。(7点)

(3)\(F(x)\le\log_2 648\) を解きなさい。(11点)


第4問 余弦定理・面積・正弦定理(25点)

三角形ABCでAB=18、AC=36、角A=60°とする。

(1)BCを求めなさい。(7点)

(2)三角形の面積を求めなさい。(7点)

(3)外接円の半径を求めなさい。(11点)


解答・解説

第1問 三角関数を二次関数に置き換える

(1)

\(t=\sin\theta\) とすると \(\cos2\theta=1-2t^2\)。元の角の範囲より \(0\le t\le1\)。

\[ \boxed{f=18+t-36t^2,\quad0\le t\le1} \]

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)

平方完成より

\[ f=18+\frac1{144}-36(t-\frac1{72})^2 \]

。頂点は区間内にある。上に凸の放物線なので、最小は両端を比較する。\(f(0)=18\)、\(f(1)=-17\)。

\[ \boxed{\max f=\frac{2593}{144}\ (\sin\theta=\frac1{72}),\quad\min f=-17\ (\theta=\pi/2)} \]

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)

\(t-36t^2=0\) の解は0と \(1/36\)。開区間では0を除く。正弦はこの角の区間で狭義単調増加なので、対応する角もただ1つ。

\[ \boxed{\sin\theta=\frac1{36}} \]

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 集合の包含と人数の計算

(1)

AとBの人数の和では共通部分を2回数えるため1回分引く。

\[ \boxed{72} \]

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)

全体から和集合の人数を引く。

\[ \boxed{18} \]

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)

和集合から共通部分を引く。

\[ \boxed{54} \]

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 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。

\[ \boxed{x>18} \]

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)

積の対数にまとめると \(x(x-18)=648\)。2つの根のうち真数条件を満たすものを選ぶ。

\[ \boxed{x=36} \]

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)

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。

\[ \boxed{18<x\le36} \]

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 余弦定理・面積・正弦定理

(1)

余弦定理で

\[ BC^2=324+1296-1296\cos60^\circ \]

。

\[ \boxed{18\sqrt3} \]

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)

2辺とその間の角から、辺の積と正弦の半分で面積を計算する。

\[ \boxed{162\sqrt{3}} \]

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)

正弦定理で、BCを角Aの正弦の2倍で割る。

\[ \boxed{18} \]

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。